MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  mdegfval Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem mdegfval 25580
Description: Value of the multivariate degree function. (Contributed by Stefan O'Rear, 19-Mar-2015.) (Revised by AV, 25-Jun-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
mdegval.d 𝐷 = (𝐼 mDeg 𝑅)
mdegval.p 𝑃 = (𝐼 mPoly 𝑅)
mdegval.b 𝐵 = (Base‘𝑃)
mdegval.z 0 = (0g𝑅)
mdegval.a 𝐴 = {𝑚 ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ (𝑚 “ ℕ) ∈ Fin}
mdegval.h 𝐻 = (𝐴 ↦ (ℂfld Σg ))
Assertion
Ref Expression
mdegfval 𝐷 = (𝑓𝐵 ↦ sup((𝐻 “ (𝑓 supp 0 )), ℝ*, < ))
Distinct variable groups:   𝐴,   𝐵,𝑓   𝑓,𝐼   𝑚,𝐼   𝑅,𝑓   0 ,   𝑓,
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑓,𝑚)   𝐵(,𝑚)   𝐷(𝑓,,𝑚)   𝑃(𝑓,,𝑚)   𝑅(,𝑚)   𝐻(𝑓,,𝑚)   𝐼()   0 (𝑓,𝑚)

Proof of Theorem mdegfval
Dummy variables 𝑖 𝑟 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 mdegval.d . 2 𝐷 = (𝐼 mDeg 𝑅)
2 oveq12 7418 . . . . . . . . 9 ((𝑖 = 𝐼𝑟 = 𝑅) → (𝑖 mPoly 𝑟) = (𝐼 mPoly 𝑅))
3 mdegval.p . . . . . . . . 9 𝑃 = (𝐼 mPoly 𝑅)
42, 3eqtr4di 2791 . . . . . . . 8 ((𝑖 = 𝐼𝑟 = 𝑅) → (𝑖 mPoly 𝑟) = 𝑃)
54fveq2d 6896 . . . . . . 7 ((𝑖 = 𝐼𝑟 = 𝑅) → (Base‘(𝑖 mPoly 𝑟)) = (Base‘𝑃))
6 mdegval.b . . . . . . 7 𝐵 = (Base‘𝑃)
75, 6eqtr4di 2791 . . . . . 6 ((𝑖 = 𝐼𝑟 = 𝑅) → (Base‘(𝑖 mPoly 𝑟)) = 𝐵)
8 fveq2 6892 . . . . . . . . . . . 12 (𝑟 = 𝑅 → (0g𝑟) = (0g𝑅))
9 mdegval.z . . . . . . . . . . . 12 0 = (0g𝑅)
108, 9eqtr4di 2791 . . . . . . . . . . 11 (𝑟 = 𝑅 → (0g𝑟) = 0 )
1110oveq2d 7425 . . . . . . . . . 10 (𝑟 = 𝑅 → (𝑓 supp (0g𝑟)) = (𝑓 supp 0 ))
1211mpteq1d 5244 . . . . . . . . 9 (𝑟 = 𝑅 → ( ∈ (𝑓 supp (0g𝑟)) ↦ (ℂfld Σg )) = ( ∈ (𝑓 supp 0 ) ↦ (ℂfld Σg )))
1312rneqd 5938 . . . . . . . 8 (𝑟 = 𝑅 → ran ( ∈ (𝑓 supp (0g𝑟)) ↦ (ℂfld Σg )) = ran ( ∈ (𝑓 supp 0 ) ↦ (ℂfld Σg )))
1413supeq1d 9441 . . . . . . 7 (𝑟 = 𝑅 → sup(ran ( ∈ (𝑓 supp (0g𝑟)) ↦ (ℂfld Σg )), ℝ*, < ) = sup(ran ( ∈ (𝑓 supp 0 ) ↦ (ℂfld Σg )), ℝ*, < ))
1514adantl 483 . . . . . 6 ((𝑖 = 𝐼𝑟 = 𝑅) → sup(ran ( ∈ (𝑓 supp (0g𝑟)) ↦ (ℂfld Σg )), ℝ*, < ) = sup(ran ( ∈ (𝑓 supp 0 ) ↦ (ℂfld Σg )), ℝ*, < ))
167, 15mpteq12dv 5240 . . . . 5 ((𝑖 = 𝐼𝑟 = 𝑅) → (𝑓 ∈ (Base‘(𝑖 mPoly 𝑟)) ↦ sup(ran ( ∈ (𝑓 supp (0g𝑟)) ↦ (ℂfld Σg )), ℝ*, < )) = (𝑓𝐵 ↦ sup(ran ( ∈ (𝑓 supp 0 ) ↦ (ℂfld Σg )), ℝ*, < )))
17 df-mdeg 25570 . . . . 5 mDeg = (𝑖 ∈ V, 𝑟 ∈ V ↦ (𝑓 ∈ (Base‘(𝑖 mPoly 𝑟)) ↦ sup(ran ( ∈ (𝑓 supp (0g𝑟)) ↦ (ℂfld Σg )), ℝ*, < )))
186fvexi 6906 . . . . . 6 𝐵 ∈ V
1918mptex 7225 . . . . 5 (𝑓𝐵 ↦ sup(ran ( ∈ (𝑓 supp 0 ) ↦ (ℂfld Σg )), ℝ*, < )) ∈ V
2016, 17, 19ovmpoa 7563 . . . 4 ((𝐼 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) → (𝐼 mDeg 𝑅) = (𝑓𝐵 ↦ sup(ran ( ∈ (𝑓 supp 0 ) ↦ (ℂfld Σg )), ℝ*, < )))
21 mdegval.h . . . . . . . . . 10 𝐻 = (𝐴 ↦ (ℂfld Σg ))
2221reseq1i 5978 . . . . . . . . 9 (𝐻 ↾ (𝑓 supp 0 )) = ((𝐴 ↦ (ℂfld Σg )) ↾ (𝑓 supp 0 ))
23 suppssdm 8162 . . . . . . . . . . 11 (𝑓 supp 0 ) ⊆ dom 𝑓
24 eqid 2733 . . . . . . . . . . . 12 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
25 mdegval.a . . . . . . . . . . . 12 𝐴 = {𝑚 ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ (𝑚 “ ℕ) ∈ Fin}
26 simpr 486 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐼 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) ∧ 𝑓𝐵) → 𝑓𝐵)
273, 24, 6, 25, 26mplelf 21557 . . . . . . . . . . 11 (((𝐼 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) ∧ 𝑓𝐵) → 𝑓:𝐴⟶(Base‘𝑅))
2823, 27fssdm 6738 . . . . . . . . . 10 (((𝐼 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) ∧ 𝑓𝐵) → (𝑓 supp 0 ) ⊆ 𝐴)
2928resmptd 6041 . . . . . . . . 9 (((𝐼 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) ∧ 𝑓𝐵) → ((𝐴 ↦ (ℂfld Σg )) ↾ (𝑓 supp 0 )) = ( ∈ (𝑓 supp 0 ) ↦ (ℂfld Σg )))
3022, 29eqtr2id 2786 . . . . . . . 8 (((𝐼 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) ∧ 𝑓𝐵) → ( ∈ (𝑓 supp 0 ) ↦ (ℂfld Σg )) = (𝐻 ↾ (𝑓 supp 0 )))
3130rneqd 5938 . . . . . . 7 (((𝐼 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) ∧ 𝑓𝐵) → ran ( ∈ (𝑓 supp 0 ) ↦ (ℂfld Σg )) = ran (𝐻 ↾ (𝑓 supp 0 )))
32 df-ima 5690 . . . . . . 7 (𝐻 “ (𝑓 supp 0 )) = ran (𝐻 ↾ (𝑓 supp 0 ))
3331, 32eqtr4di 2791 . . . . . 6 (((𝐼 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) ∧ 𝑓𝐵) → ran ( ∈ (𝑓 supp 0 ) ↦ (ℂfld Σg )) = (𝐻 “ (𝑓 supp 0 )))
3433supeq1d 9441 . . . . 5 (((𝐼 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) ∧ 𝑓𝐵) → sup(ran ( ∈ (𝑓 supp 0 ) ↦ (ℂfld Σg )), ℝ*, < ) = sup((𝐻 “ (𝑓 supp 0 )), ℝ*, < ))
3534mpteq2dva 5249 . . . 4 ((𝐼 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) → (𝑓𝐵 ↦ sup(ran ( ∈ (𝑓 supp 0 ) ↦ (ℂfld Σg )), ℝ*, < )) = (𝑓𝐵 ↦ sup((𝐻 “ (𝑓 supp 0 )), ℝ*, < )))
3620, 35eqtrd 2773 . . 3 ((𝐼 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) → (𝐼 mDeg 𝑅) = (𝑓𝐵 ↦ sup((𝐻 “ (𝑓 supp 0 )), ℝ*, < )))
37 reldmmdeg 25572 . . . . . 6 Rel dom mDeg
3837ovprc 7447 . . . . 5 (¬ (𝐼 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) → (𝐼 mDeg 𝑅) = ∅)
39 mpt0 6693 . . . . 5 (𝑓 ∈ ∅ ↦ sup((𝐻 “ (𝑓 supp 0 )), ℝ*, < )) = ∅
4038, 39eqtr4di 2791 . . . 4 (¬ (𝐼 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) → (𝐼 mDeg 𝑅) = (𝑓 ∈ ∅ ↦ sup((𝐻 “ (𝑓 supp 0 )), ℝ*, < )))
41 reldmmpl 21547 . . . . . . . . 9 Rel dom mPoly
4241ovprc 7447 . . . . . . . 8 (¬ (𝐼 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) → (𝐼 mPoly 𝑅) = ∅)
433, 42eqtrid 2785 . . . . . . 7 (¬ (𝐼 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) → 𝑃 = ∅)
4443fveq2d 6896 . . . . . 6 (¬ (𝐼 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) → (Base‘𝑃) = (Base‘∅))
45 base0 17149 . . . . . 6 ∅ = (Base‘∅)
4644, 6, 453eqtr4g 2798 . . . . 5 (¬ (𝐼 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) → 𝐵 = ∅)
4746mpteq1d 5244 . . . 4 (¬ (𝐼 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) → (𝑓𝐵 ↦ sup((𝐻 “ (𝑓 supp 0 )), ℝ*, < )) = (𝑓 ∈ ∅ ↦ sup((𝐻 “ (𝑓 supp 0 )), ℝ*, < )))
4840, 47eqtr4d 2776 . . 3 (¬ (𝐼 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) → (𝐼 mDeg 𝑅) = (𝑓𝐵 ↦ sup((𝐻 “ (𝑓 supp 0 )), ℝ*, < )))
4936, 48pm2.61i 182 . 2 (𝐼 mDeg 𝑅) = (𝑓𝐵 ↦ sup((𝐻 “ (𝑓 supp 0 )), ℝ*, < ))
501, 49eqtri 2761 1 𝐷 = (𝑓𝐵 ↦ sup((𝐻 “ (𝑓 supp 0 )), ℝ*, < ))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wa 397   = wceq 1542  wcel 2107  {crab 3433  Vcvv 3475  c0 4323  cmpt 5232  ccnv 5676  ran crn 5678  cres 5679  cima 5680  cfv 6544  (class class class)co 7409   supp csupp 8146  m cmap 8820  Fincfn 8939  supcsup 9435  *cxr 11247   < clt 11248  cn 12212  0cn0 12472  Basecbs 17144  0gc0g 17385   Σg cgsu 17386  fldccnfld 20944   mPoly cmpl 21459   mDeg cmdg 25568
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5286  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7725  ax-cnex 11166  ax-resscn 11167  ax-1cn 11168  ax-icn 11169  ax-addcl 11170  ax-addrcl 11171  ax-mulcl 11172  ax-mulrcl 11173  ax-mulcom 11174  ax-addass 11175  ax-mulass 11176  ax-distr 11177  ax-i2m1 11178  ax-1ne0 11179  ax-1rid 11180  ax-rnegex 11181  ax-rrecex 11182  ax-cnre 11183  ax-pre-lttri 11184  ax-pre-lttrn 11185  ax-pre-ltadd 11186  ax-pre-mulgt0 11187
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-tp 4634  df-op 4636  df-uni 4910  df-iun 5000  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-riota 7365  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-of 7670  df-om 7856  df-1st 7975  df-2nd 7976  df-supp 8147  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8371  df-rdg 8410  df-1o 8466  df-er 8703  df-map 8822  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-fsupp 9362  df-sup 9437  df-pnf 11250  df-mnf 11251  df-xr 11252  df-ltxr 11253  df-le 11254  df-sub 11446  df-neg 11447  df-nn 12213  df-2 12275  df-3 12276  df-4 12277  df-5 12278  df-6 12279  df-7 12280  df-8 12281  df-9 12282  df-n0 12473  df-z 12559  df-uz 12823  df-fz 13485  df-struct 17080  df-sets 17097  df-slot 17115  df-ndx 17127  df-base 17145  df-ress 17174  df-plusg 17210  df-mulr 17211  df-sca 17213  df-vsca 17214  df-tset 17216  df-psr 21462  df-mpl 21464  df-mdeg 25570
This theorem is referenced by:  mdegval  25581  mdegxrf  25586  mdegpropd  25602
  Copyright terms: Public domain W3C validator