Theorem idomrootle 26405

Description: No element of an integral domain can have more than 𝑁 𝑁-th roots. (Contributed by Stefan O'Rear, 11-Sep-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
idomrootle.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
idomrootle.e	⊢ ↑ = (.g‘(mulGrp‘𝑅))

Assertion

Ref	Expression
idomrootle	⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (♯‘{𝑦 ∈ 𝐵 ∣ (𝑁 ↑ 𝑦) = 𝑋}) ≤ 𝑁)

Distinct variable groups:   𝑦,𝐵   𝑦,𝑁   𝑦,𝑅   𝑦,𝑋

Allowed substitution hint:   ↑ (𝑦)

Proof of Theorem idomrootle

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqid 2762	. . 3 ⊢ (Poly1‘𝑅) = (Poly1‘𝑅)
2		eqid 2762	. . 3 ⊢ (Base‘(Poly1‘𝑅)) = (Base‘(Poly1‘𝑅))
3		eqid 2762	. . 3 ⊢ (deg1‘𝑅) = (deg1‘𝑅)
4		eqid 2762	. . 3 ⊢ (eval1‘𝑅) = (eval1‘𝑅)
5		eqid 2762	. . 3 ⊢ (0g‘𝑅) = (0g‘𝑅)
6		eqid 2762	. . 3 ⊢ (0g‘(Poly1‘𝑅)) = (0g‘(Poly1‘𝑅))
7		simp1 1154	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝑅 ∈ IDomn)
8		isidom 20892	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑅 ∈ IDomn ↔ (𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑅 ∈ Domn))
9	8	simplbi 502	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑅 ∈ IDomn → 𝑅 ∈ CRing)
10	7, 9	syl 18	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝑅 ∈ CRing)
11		crngring 20390	. . . . . . 7 ⊢ (𝑅 ∈ CRing → 𝑅 ∈ Ring)
12	10, 11	syl 18	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝑅 ∈ Ring)
13	1	ply1ring 22478	. . . . . 6 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → (Poly1‘𝑅) ∈ Ring)
14	12, 13	syl 18	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (Poly1‘𝑅) ∈ Ring)
15		ringgrp 20383	. . . . 5 ⊢ ((Poly1‘𝑅) ∈ Ring → (Poly1‘𝑅) ∈ Grp)
16	14, 15	syl 18	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (Poly1‘𝑅) ∈ Grp)
17		eqid 2762	. . . . . . . 8 ⊢ (mulGrp‘(Poly1‘𝑅)) = (mulGrp‘(Poly1‘𝑅))
18	17	ringmgp 20384	. . . . . . 7 ⊢ ((Poly1‘𝑅) ∈ Ring → (mulGrp‘(Poly1‘𝑅)) ∈ Mnd)
19	14, 18	syl 18	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (mulGrp‘(Poly1‘𝑅)) ∈ Mnd)
20		mndmgm 18849	. . . . . 6 ⊢ ((mulGrp‘(Poly1‘𝑅)) ∈ Mnd → (mulGrp‘(Poly1‘𝑅)) ∈ Mgm)
21	19, 20	syl 18	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (mulGrp‘(Poly1‘𝑅)) ∈ Mgm)
22		simp3 1156	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝑁 ∈ ℕ)
23		eqid 2762	. . . . . . 7 ⊢ (var1‘𝑅) = (var1‘𝑅)
24	23, 1, 2	vr1cl 22448	. . . . . 6 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → (var1‘𝑅) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)))
25	12, 24	syl 18	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (var1‘𝑅) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)))
26	17, 2	mgpbas 20284	. . . . . 6 ⊢ (Base‘(Poly1‘𝑅)) = (Base‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))
27		eqid 2762	. . . . . 6 ⊢ (.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅))) = (.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))
28	26, 27	mulgnncl 19218	. . . . 5 ⊢ (((mulGrp‘(Poly1‘𝑅)) ∈ Mgm ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ (var1‘𝑅) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅))) → (𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅)) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)))
29	21, 22, 25, 28	syl3anc 1398	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅)) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)))
30		eqid 2762	. . . . . . 7 ⊢ (algSc‘(Poly1‘𝑅)) = (algSc‘(Poly1‘𝑅))
31		idomrootle.b	. . . . . . 7 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
32	1, 30, 31, 2	ply1sclf 22517	. . . . . 6 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → (algSc‘(Poly1‘𝑅)):𝐵⟶(Base‘(Poly1‘𝑅)))
33	12, 32	syl 18	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (algSc‘(Poly1‘𝑅)):𝐵⟶(Base‘(Poly1‘𝑅)))
34		simp2 1155	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝑋 ∈ 𝐵)
35	33, 34	ffvelcdmd 7082	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)))
36		eqid 2762	. . . . 5 ⊢ (-g‘(Poly1‘𝑅)) = (-g‘(Poly1‘𝑅))
37	2, 36	grpsubcl 19149	. . . 4 ⊢ (((Poly1‘𝑅) ∈ Grp ∧ (𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅)) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)) ∧ ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅))) → ((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋)) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)))
38	16, 29, 35, 37	syl3anc 1398	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋)) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)))
39	3, 1, 2	deg1xrcl 26314	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)) → ((deg1‘𝑅)‘((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋)) ∈ ℝ*)
40	35, 39	syl 18	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((deg1‘𝑅)‘((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋)) ∈ ℝ*)
41		0xr 11284	. . . . . . . . . 10 ⊢ 0 ∈ ℝ*
42	41	a1i 11	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 0 ∈ ℝ*)
43		nnre 12268	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℝ)
44	43	rexrd 11287	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℝ*)
45	44	3ad2ant3 1153	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝑁 ∈ ℝ*)
46	3, 1, 31, 30	deg1sclle 26344	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → ((deg1‘𝑅)‘((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋)) ≤ 0)
47	12, 34, 46	syl2anc 596	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((deg1‘𝑅)‘((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋)) ≤ 0)
48		nngt0 12295	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 0 < 𝑁)
49	48	3ad2ant3 1153	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 0 < 𝑁)
50	40, 42, 45, 47, 49	xrlelttrd 13215	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((deg1‘𝑅)‘((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋)) < 𝑁)
51	8	simprbi 503	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑅 ∈ IDomn → 𝑅 ∈ Domn)
52		domnnzr 20874	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑅 ∈ Domn → 𝑅 ∈ NzRing)
53	51, 52	syl 18	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑅 ∈ IDomn → 𝑅 ∈ NzRing)
54	7, 53	syl 18	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝑅 ∈ NzRing)
55		nnnn0 12539	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℕ0)
56	55	3ad2ant3 1153	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝑁 ∈ ℕ0)
57	3, 1, 23, 17, 27	deg1pw 26353	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → ((deg1‘𝑅)‘(𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))) = 𝑁)
58	54, 56, 57	syl2anc 596	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((deg1‘𝑅)‘(𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))) = 𝑁)
59	50, 58	breqtrrd 5137	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((deg1‘𝑅)‘((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋)) < ((deg1‘𝑅)‘(𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))))
60	1, 3, 12, 2, 36, 29, 35, 59	deg1sub 26340	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((deg1‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋))) = ((deg1‘𝑅)‘(𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))))
61	60, 58	eqtrd 2797	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((deg1‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋))) = 𝑁)
62	61, 56	eqeltrd 2862	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((deg1‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋))) ∈ ℕ0)
63	3, 1, 6, 2	deg1nn0clb 26322	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ ((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋)) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅))) → (((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋)) ≠ (0g‘(Poly1‘𝑅)) ↔ ((deg1‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋))) ∈ ℕ0))
64	12, 38, 63	syl2anc 596	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋)) ≠ (0g‘(Poly1‘𝑅)) ↔ ((deg1‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋))) ∈ ℕ0))
65	62, 64	mpbird 260	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋)) ≠ (0g‘(Poly1‘𝑅)))
66	1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 38, 65	fta1g 26402	. 2 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (♯‘(◡((eval1‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋))) “ {(0g‘𝑅)})) ≤ ((deg1‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋))))
67		eqid 2762	. . . . . . 7 ⊢ (𝑅 ↑s 𝐵) = (𝑅 ↑s 𝐵)
68		eqid 2762	. . . . . . 7 ⊢ (Base‘(𝑅 ↑s 𝐵)) = (Base‘(𝑅 ↑s 𝐵))
69	31	fvexi 6896	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐵 ∈ V
70	69	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝐵 ∈ V)
71	4, 1, 67, 31	evl1rhm 22563	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑅 ∈ CRing → (eval1‘𝑅) ∈ ((Poly1‘𝑅) RingHom (𝑅 ↑s 𝐵)))
72	10, 71	syl 18	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (eval1‘𝑅) ∈ ((Poly1‘𝑅) RingHom (𝑅 ↑s 𝐵)))
73	2, 68	rhmf 20632	. . . . . . . . 9 ⊢ ((eval1‘𝑅) ∈ ((Poly1‘𝑅) RingHom (𝑅 ↑s 𝐵)) → (eval1‘𝑅):(Base‘(Poly1‘𝑅))⟶(Base‘(𝑅 ↑s 𝐵)))
74	72, 73	syl 18	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (eval1‘𝑅):(Base‘(Poly1‘𝑅))⟶(Base‘(𝑅 ↑s 𝐵)))
75	74, 38	ffvelcdmd 7082	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((eval1‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋))) ∈ (Base‘(𝑅 ↑s 𝐵)))
76	67, 31, 68, 7, 70, 75	pwselbas 17580	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((eval1‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋))):𝐵⟶𝐵)
77	76	ffnd 6707	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((eval1‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋))) Fn 𝐵)
78		fniniseg2 7058	. . . . 5 ⊢ (((eval1‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋))) Fn 𝐵 → (◡((eval1‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋))) “ {(0g‘𝑅)}) = {𝑦 ∈ 𝐵 ∣ (((eval1‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋)))‘𝑦) = (0g‘𝑅)})
79	77, 78	syl 18	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (◡((eval1‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋))) “ {(0g‘𝑅)}) = {𝑦 ∈ 𝐵 ∣ (((eval1‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋)))‘𝑦) = (0g‘𝑅)})
80	10	adantr 486	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → 𝑅 ∈ CRing)
81		simpr 490	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → 𝑦 ∈ 𝐵)
82	4, 23, 31, 1, 2, 80, 81	evl1vard 22568	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → ((var1‘𝑅) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)) ∧ (((eval1‘𝑅)‘(var1‘𝑅))‘𝑦) = 𝑦))
83		idomrootle.e	. . . . . . . . . 10 ⊢ ↑ = (.g‘(mulGrp‘𝑅))
84		simpl3 1212	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → 𝑁 ∈ ℕ)
85	84, 55	syl 18	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → 𝑁 ∈ ℕ0)
86	4, 1, 31, 2, 80, 81, 82, 27, 83, 85	evl1expd 22576	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → ((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅)) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)) ∧ (((eval1‘𝑅)‘(𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅)))‘𝑦) = (𝑁 ↑ 𝑦)))
87		simpl2 1211	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → 𝑋 ∈ 𝐵)
88	4, 1, 31, 30, 2, 80, 87, 81	evl1scad 22566	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → (((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)) ∧ (((eval1‘𝑅)‘((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋))‘𝑦) = 𝑋))
89		eqid 2762	. . . . . . . . 9 ⊢ (-g‘𝑅) = (-g‘𝑅)
90	4, 1, 31, 2, 80, 81, 86, 88, 36, 89	evl1subd 22573	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → (((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋)) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)) ∧ (((eval1‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋)))‘𝑦) = ((𝑁 ↑ 𝑦)(-g‘𝑅)𝑋)))
91	90	simprd 501	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → (((eval1‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋)))‘𝑦) = ((𝑁 ↑ 𝑦)(-g‘𝑅)𝑋))
92	91	eqeq1d 2764	. . . . . 6 ⊢ (((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → ((((eval1‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋)))‘𝑦) = (0g‘𝑅) ↔ ((𝑁 ↑ 𝑦)(-g‘𝑅)𝑋) = (0g‘𝑅)))
93		ringgrp 20383	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → 𝑅 ∈ Grp)
94	12, 93	syl 18	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝑅 ∈ Grp)
95	94	adantr 486	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → 𝑅 ∈ Grp)
96		eqid 2762	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (mulGrp‘𝑅) = (mulGrp‘𝑅)
97	96	ringmgp 20384	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → (mulGrp‘𝑅) ∈ Mnd)
98	12, 97	syl 18	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (mulGrp‘𝑅) ∈ Mnd)
99	98	adantr 486	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → (mulGrp‘𝑅) ∈ Mnd)
100		mndmgm 18849	. . . . . . . . 9 ⊢ ((mulGrp‘𝑅) ∈ Mnd → (mulGrp‘𝑅) ∈ Mgm)
101	99, 100	syl 18	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → (mulGrp‘𝑅) ∈ Mgm)
102	96, 31	mgpbas 20284	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝐵 = (Base‘(mulGrp‘𝑅))
103	102, 83	mulgnncl 19218	. . . . . . . 8 ⊢ (((mulGrp‘𝑅) ∈ Mgm ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → (𝑁 ↑ 𝑦) ∈ 𝐵)
104	101, 84, 81, 103	syl3anc 1398	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → (𝑁 ↑ 𝑦) ∈ 𝐵)
105	31, 5, 89	grpsubeq0 19155	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 ∈ Grp ∧ (𝑁 ↑ 𝑦) ∈ 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (((𝑁 ↑ 𝑦)(-g‘𝑅)𝑋) = (0g‘𝑅) ↔ (𝑁 ↑ 𝑦) = 𝑋))
106	95, 104, 87, 105	syl3anc 1398	. . . . . 6 ⊢ (((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → (((𝑁 ↑ 𝑦)(-g‘𝑅)𝑋) = (0g‘𝑅) ↔ (𝑁 ↑ 𝑦) = 𝑋))
107	92, 106	bitrd 282	. . . . 5 ⊢ (((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → ((((eval1‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋)))‘𝑦) = (0g‘𝑅) ↔ (𝑁 ↑ 𝑦) = 𝑋))
108	107	rabbidva 3420	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → {𝑦 ∈ 𝐵 ∣ (((eval1‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋)))‘𝑦) = (0g‘𝑅)} = {𝑦 ∈ 𝐵 ∣ (𝑁 ↑ 𝑦) = 𝑋})
109	79, 108	eqtrd 2797	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (◡((eval1‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋))) “ {(0g‘𝑅)}) = {𝑦 ∈ 𝐵 ∣ (𝑁 ↑ 𝑦) = 𝑋})
110	109	fveq2d 6886	. 2 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (♯‘(◡((eval1‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋))) “ {(0g‘𝑅)})) = (♯‘{𝑦 ∈ 𝐵 ∣ (𝑁 ↑ 𝑦) = 𝑋}))
111	66, 110, 61	3brtr3d 5140	1 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (♯‘{𝑦 ∈ 𝐵 ∣ (𝑁 ↑ 𝑦) = 𝑋}) ≤ 𝑁)

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2957  {crab 3414  Vcvv 3453  {csn 4587   class class class wbr 5107  ^◡ccnv 5658   “ cima 5662   Fn wfn 6532  ⟶wf 6533  ‘cfv 6537  (class class class)co 7417  0cc0 11128  ℝ^*cxr 11270   < clt 11271   ≤ cle 11272  ℕcn 12261  ℕ₀cn0 12532  ♯chash 14398  Basecbs 17307  0_gc0g 17530   ↑_s cpws 17537  Mgmcmgm 18734  Mndcmnd 18842  Grpcgrp 19063  -_gcsg 19065  ._gcmg 19196  mulGrpcmgp 20279  Ringcrg 20378  CRingccrg 20379   RingHom crh 20616  NzRingcnzr 20678  Domncdomn 20860  IDomncidom 20861  algSccascl 22073  var₁cv1 22407  Poly₁cpl1 22408  eval₁ce1 22545  deg₁cdg1 26286

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2215  ax-ext 2734  ax-rep 5236  ax-sep 5255  ax-nul 5267  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7740  ax-cnex 11184  ax-resscn 11185  ax-1cn 11186  ax-icn 11187  ax-addcl 11188  ax-addrcl 11189  ax-mulcl 11190  ax-mulrcl 11191  ax-mulcom 11192  ax-addass 11193  ax-mulass 11194  ax-distr 11195  ax-i2m1 11196  ax-1ne0 11197  ax-1rid 11198  ax-rnegex 11199  ax-rrecex 11200  ax-cnre 11201  ax-pre-lttri 11202  ax-pre-lttrn 11203  ax-pre-ltadd 11204  ax-pre-mulgt0 11205  ax-pre-sup 11206  ax-addf 11207

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-nel 3064  df-ral 3079  df-rex 3089  df-rmo 3367  df-reu 3368  df-rab 3415  df-v 3455  df-sbc 3743  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-pss 3922  df-nul 4283  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4588  df-pr 4590  df-tp 4592  df-op 4594  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-iin 4957  df-br 5108  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5554  df-eprel 5559  df-po 5567  df-so 5568  df-fr 5612  df-se 5613  df-we 5614  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-isom 6546  df-riota 7374  df-ov 7420  df-oprab 7421  df-mpo 7422  df-of 7682  df-ofr 7683  df-om 7867  df-1st 7990  df-2nd 7991  df-supp 8163  df-tpos 8228  df-frecs 8284  df-wrecs 8315  df-recs 8364  df-rdg 8403  df-1o 8459  df-2o 8460  df-oadd 8463  df-er 8700  df-map 8832  df-pm 8833  df-ixp 8909  df-en 8957  df-dom 8958  df-sdom 8959  df-fin 8960  df-fsupp 9336  df-sup 9416  df-oi 9486  df-dju 9910  df-card 9948  df-pnf 11273  df-mnf 11274  df-xr 11275  df-ltxr 11276  df-le 11277  df-sub 11471  df-neg 11472  df-nn 12262  df-2 12331  df-3 12332  df-4 12333  df-5 12334  df-6 12335  df-7 12336  df-8 12337  df-9 12338  df-n0 12533  df-xnn0 12606  df-z 12620  df-dec 12741  df-uz 12892  df-fz 13566  df-fzo 13714  df-seq 14070  df-hash 14399  df-struct 17245  df-sets 17262  df-slot 17280  df-ndx 17292  df-base 17308  df-ress 17329  df-plusg 17361  df-mulr 17362  df-starv 17363  df-sca 17364  df-vsca 17365  df-ip 17366  df-tset 17367  df-ple 17368  df-ds 17370  df-unif 17371  df-hom 17372  df-cco 17373  df-0g 17532  df-gsum 17533  df-prds 17538  df-pws 17540  df-mre 17676  df-mrc 17677  df-acs 17679  df-mgm 18736  df-sgrp 18827  df-mnd 18843  df-mhm 18897  df-submnd 18898  df-grp 19066  df-minusg 19067  df-sbg 19068  df-mulg 19197  df-subg 19252  df-ghm 19347  df-cntz 19450  df-cmn 19915  df-abl 19916  df-mgp 20280  df-rng 20294  df-ur 20327  df-srg 20332  df-ring 20380  df-cring 20381  df-oppr 20484  df-dvdsr 20504  df-unit 20505  df-invr 20535  df-rhm 20619  df-nzr 20679  df-subrng 20714  df-subrg 20738  df-rlreg 20862  df-domn 20863  df-idom 20864  df-lmod 21052  df-lss 21122  df-lsp 21162  df-cnfld 21592  df-assa 22074  df-asp 22075  df-ascl 22076  df-psr 22130  df-mvr 22131  df-mpl 22132  df-opsr 22134  df-evls 22296  df-evl 22297  df-psr1 22411  df-vr1 22412  df-ply1 22413  df-coe1 22414  df-evl1 22547  df-mdeg 26287  df-deg1 26288  df-mon1 26363  df-uc1p 26364  df-q1p 26365  df-r1p 26366

This theorem is used by:  unitscyglem5  43073  idomodle  44040