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

Theorem mdegfval 25587
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 7420 . . . . . . . . 9 ((𝑖 = 𝐼𝑟 = 𝑅) → (𝑖 mPoly 𝑟) = (𝐼 mPoly 𝑅))
3 mdegval.p . . . . . . . . 9 𝑃 = (𝐼 mPoly 𝑅)
42, 3eqtr4di 2790 . . . . . . . 8 ((𝑖 = 𝐼𝑟 = 𝑅) → (𝑖 mPoly 𝑟) = 𝑃)
54fveq2d 6895 . . . . . . 7 ((𝑖 = 𝐼𝑟 = 𝑅) → (Base‘(𝑖 mPoly 𝑟)) = (Base‘𝑃))
6 mdegval.b . . . . . . 7 𝐵 = (Base‘𝑃)
75, 6eqtr4di 2790 . . . . . 6 ((𝑖 = 𝐼𝑟 = 𝑅) → (Base‘(𝑖 mPoly 𝑟)) = 𝐵)
8 fveq2 6891 . . . . . . . . . . . 12 (𝑟 = 𝑅 → (0g𝑟) = (0g𝑅))
9 mdegval.z . . . . . . . . . . . 12 0 = (0g𝑅)
108, 9eqtr4di 2790 . . . . . . . . . . 11 (𝑟 = 𝑅 → (0g𝑟) = 0 )
1110oveq2d 7427 . . . . . . . . . 10 (𝑟 = 𝑅 → (𝑓 supp (0g𝑟)) = (𝑓 supp 0 ))
1211mpteq1d 5243 . . . . . . . . 9 (𝑟 = 𝑅 → ( ∈ (𝑓 supp (0g𝑟)) ↦ (ℂfld Σg )) = ( ∈ (𝑓 supp 0 ) ↦ (ℂfld Σg )))
1312rneqd 5937 . . . . . . . 8 (𝑟 = 𝑅 → ran ( ∈ (𝑓 supp (0g𝑟)) ↦ (ℂfld Σg )) = ran ( ∈ (𝑓 supp 0 ) ↦ (ℂfld Σg )))
1413supeq1d 9443 . . . . . . 7 (𝑟 = 𝑅 → sup(ran ( ∈ (𝑓 supp (0g𝑟)) ↦ (ℂfld Σg )), ℝ*, < ) = sup(ran ( ∈ (𝑓 supp 0 ) ↦ (ℂfld Σg )), ℝ*, < ))
1514adantl 482 . . . . . 6 ((𝑖 = 𝐼𝑟 = 𝑅) → sup(ran ( ∈ (𝑓 supp (0g𝑟)) ↦ (ℂfld Σg )), ℝ*, < ) = sup(ran ( ∈ (𝑓 supp 0 ) ↦ (ℂfld Σg )), ℝ*, < ))
167, 15mpteq12dv 5239 . . . . 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 25577 . . . . 5 mDeg = (𝑖 ∈ V, 𝑟 ∈ V ↦ (𝑓 ∈ (Base‘(𝑖 mPoly 𝑟)) ↦ sup(ran ( ∈ (𝑓 supp (0g𝑟)) ↦ (ℂfld Σg )), ℝ*, < )))
186fvexi 6905 . . . . . 6 𝐵 ∈ V
1918mptex 7227 . . . . 5 (𝑓𝐵 ↦ sup(ran ( ∈ (𝑓 supp 0 ) ↦ (ℂfld Σg )), ℝ*, < )) ∈ V
2016, 17, 19ovmpoa 7565 . . . 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 5977 . . . . . . . . 9 (𝐻 ↾ (𝑓 supp 0 )) = ((𝐴 ↦ (ℂfld Σg )) ↾ (𝑓 supp 0 ))
23 suppssdm 8164 . . . . . . . . . . 11 (𝑓 supp 0 ) ⊆ dom 𝑓
24 eqid 2732 . . . . . . . . . . . 12 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
25 mdegval.a . . . . . . . . . . . 12 𝐴 = {𝑚 ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ (𝑚 “ ℕ) ∈ Fin}
26 simpr 485 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐼 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) ∧ 𝑓𝐵) → 𝑓𝐵)
273, 24, 6, 25, 26mplelf 21563 . . . . . . . . . . 11 (((𝐼 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) ∧ 𝑓𝐵) → 𝑓:𝐴⟶(Base‘𝑅))
2823, 27fssdm 6737 . . . . . . . . . 10 (((𝐼 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) ∧ 𝑓𝐵) → (𝑓 supp 0 ) ⊆ 𝐴)
2928resmptd 6040 . . . . . . . . 9 (((𝐼 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) ∧ 𝑓𝐵) → ((𝐴 ↦ (ℂfld Σg )) ↾ (𝑓 supp 0 )) = ( ∈ (𝑓 supp 0 ) ↦ (ℂfld Σg )))
3022, 29eqtr2id 2785 . . . . . . . 8 (((𝐼 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) ∧ 𝑓𝐵) → ( ∈ (𝑓 supp 0 ) ↦ (ℂfld Σg )) = (𝐻 ↾ (𝑓 supp 0 )))
3130rneqd 5937 . . . . . . 7 (((𝐼 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) ∧ 𝑓𝐵) → ran ( ∈ (𝑓 supp 0 ) ↦ (ℂfld Σg )) = ran (𝐻 ↾ (𝑓 supp 0 )))
32 df-ima 5689 . . . . . . 7 (𝐻 “ (𝑓 supp 0 )) = ran (𝐻 ↾ (𝑓 supp 0 ))
3331, 32eqtr4di 2790 . . . . . 6 (((𝐼 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) ∧ 𝑓𝐵) → ran ( ∈ (𝑓 supp 0 ) ↦ (ℂfld Σg )) = (𝐻 “ (𝑓 supp 0 )))
3433supeq1d 9443 . . . . 5 (((𝐼 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) ∧ 𝑓𝐵) → sup(ran ( ∈ (𝑓 supp 0 ) ↦ (ℂfld Σg )), ℝ*, < ) = sup((𝐻 “ (𝑓 supp 0 )), ℝ*, < ))
3534mpteq2dva 5248 . . . 4 ((𝐼 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) → (𝑓𝐵 ↦ sup(ran ( ∈ (𝑓 supp 0 ) ↦ (ℂfld Σg )), ℝ*, < )) = (𝑓𝐵 ↦ sup((𝐻 “ (𝑓 supp 0 )), ℝ*, < )))
3620, 35eqtrd 2772 . . 3 ((𝐼 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) → (𝐼 mDeg 𝑅) = (𝑓𝐵 ↦ sup((𝐻 “ (𝑓 supp 0 )), ℝ*, < )))
37 reldmmdeg 25579 . . . . . 6 Rel dom mDeg
3837ovprc 7449 . . . . 5 (¬ (𝐼 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) → (𝐼 mDeg 𝑅) = ∅)
39 mpt0 6692 . . . . 5 (𝑓 ∈ ∅ ↦ sup((𝐻 “ (𝑓 supp 0 )), ℝ*, < )) = ∅
4038, 39eqtr4di 2790 . . . 4 (¬ (𝐼 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) → (𝐼 mDeg 𝑅) = (𝑓 ∈ ∅ ↦ sup((𝐻 “ (𝑓 supp 0 )), ℝ*, < )))
41 reldmmpl 21553 . . . . . . . . 9 Rel dom mPoly
4241ovprc 7449 . . . . . . . 8 (¬ (𝐼 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) → (𝐼 mPoly 𝑅) = ∅)
433, 42eqtrid 2784 . . . . . . 7 (¬ (𝐼 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) → 𝑃 = ∅)
4443fveq2d 6895 . . . . . 6 (¬ (𝐼 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) → (Base‘𝑃) = (Base‘∅))
45 base0 17151 . . . . . 6 ∅ = (Base‘∅)
4644, 6, 453eqtr4g 2797 . . . . 5 (¬ (𝐼 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) → 𝐵 = ∅)
4746mpteq1d 5243 . . . 4 (¬ (𝐼 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) → (𝑓𝐵 ↦ sup((𝐻 “ (𝑓 supp 0 )), ℝ*, < )) = (𝑓 ∈ ∅ ↦ sup((𝐻 “ (𝑓 supp 0 )), ℝ*, < )))
4840, 47eqtr4d 2775 . . 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 2760 1 𝐷 = (𝑓𝐵 ↦ sup((𝐻 “ (𝑓 supp 0 )), ℝ*, < ))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wa 396   = wceq 1541  wcel 2106  {crab 3432  Vcvv 3474  c0 4322  cmpt 5231  ccnv 5675  ran crn 5677  cres 5678  cima 5679  cfv 6543  (class class class)co 7411   supp csupp 8148  m cmap 8822  Fincfn 8941  supcsup 9437  *cxr 11249   < clt 11250  cn 12214  0cn0 12474  Basecbs 17146  0gc0g 17387   Σg cgsu 17388  fldccnfld 20950   mPoly cmpl 21465   mDeg cmdg 25575
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7727  ax-cnex 11168  ax-resscn 11169  ax-1cn 11170  ax-icn 11171  ax-addcl 11172  ax-addrcl 11173  ax-mulcl 11174  ax-mulrcl 11175  ax-mulcom 11176  ax-addass 11177  ax-mulass 11178  ax-distr 11179  ax-i2m1 11180  ax-1ne0 11181  ax-1rid 11182  ax-rnegex 11183  ax-rrecex 11184  ax-cnre 11185  ax-pre-lttri 11186  ax-pre-lttrn 11187  ax-pre-ltadd 11188  ax-pre-mulgt0 11189
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-tp 4633  df-op 4635  df-uni 4909  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7367  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-of 7672  df-om 7858  df-1st 7977  df-2nd 7978  df-supp 8149  df-frecs 8268  df-wrecs 8299  df-recs 8373  df-rdg 8412  df-1o 8468  df-er 8705  df-map 8824  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-fin 8945  df-fsupp 9364  df-sup 9439  df-pnf 11252  df-mnf 11253  df-xr 11254  df-ltxr 11255  df-le 11256  df-sub 11448  df-neg 11449  df-nn 12215  df-2 12277  df-3 12278  df-4 12279  df-5 12280  df-6 12281  df-7 12282  df-8 12283  df-9 12284  df-n0 12475  df-z 12561  df-uz 12825  df-fz 13487  df-struct 17082  df-sets 17099  df-slot 17117  df-ndx 17129  df-base 17147  df-ress 17176  df-plusg 17212  df-mulr 17213  df-sca 17215  df-vsca 17216  df-tset 17218  df-psr 21468  df-mpl 21470  df-mdeg 25577
This theorem is referenced by:  mdegval  25588  mdegxrf  25593  mdegpropd  25609
  Copyright terms: Public domain W3C validator