Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  minplyirred Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem minplyirred 34165
Description: A nonzero minimal polynomial is irreducible. (Contributed by Thierry Arnoux, 22-Mar-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
ply1annig1p.o 𝑂 = (𝐸 evalSub1 𝐹)
ply1annig1p.p 𝑃 = (Poly1‘(𝐸s 𝐹))
ply1annig1p.b 𝐵 = (Base‘𝐸)
ply1annig1p.e (𝜑𝐸 ∈ Field)
ply1annig1p.f (𝜑𝐹 ∈ (SubDRing‘𝐸))
ply1annig1p.a (𝜑𝐴𝐵)
minplyirred.1 𝑀 = (𝐸 minPoly 𝐹)
minplyirred.2 𝑍 = (0g𝑃)
minplyirred.3 (𝜑 → (𝑀𝐴) ≠ 𝑍)
Assertion
Ref Expression
minplyirred (𝜑 → (𝑀𝐴) ∈ (Irred‘𝑃))

Proof of Theorem minplyirred
Dummy variables 𝑞 𝑓 𝑔 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ply1annig1p.o . . 3 𝑂 = (𝐸 evalSub1 𝐹)
2 ply1annig1p.p . . 3 𝑃 = (Poly1‘(𝐸s 𝐹))
3 ply1annig1p.b . . 3 𝐵 = (Base‘𝐸)
4 ply1annig1p.e . . 3 (𝜑𝐸 ∈ Field)
5 ply1annig1p.f . . 3 (𝜑𝐹 ∈ (SubDRing‘𝐸))
6 ply1annig1p.a . . 3 (𝜑𝐴𝐵)
7 eqid 2765 . . 3 (0g𝐸) = (0g𝐸)
8 eqid 2765 . . 3 {𝑞 ∈ dom 𝑂 ∣ ((𝑂𝑞)‘𝐴) = (0g𝐸)} = {𝑞 ∈ dom 𝑂 ∣ ((𝑂𝑞)‘𝐴) = (0g𝐸)}
9 eqid 2765 . . 3 (RSpan‘𝑃) = (RSpan‘𝑃)
10 eqid 2765 . . 3 (idlGen1p‘(𝐸s 𝐹)) = (idlGen1p‘(𝐸s 𝐹))
11 minplyirred.1 . . 3 𝑀 = (𝐸 minPoly 𝐹)
121, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11minplycl 34160 . 2 (𝜑 → (𝑀𝐴) ∈ (Base‘𝑃))
131, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11minplyval 34159 . . 3 (𝜑 → (𝑀𝐴) = ((idlGen1p‘(𝐸s 𝐹))‘{𝑞 ∈ dom 𝑂 ∣ ((𝑂𝑞)‘𝐴) = (0g𝐸)}))
14 eqid 2765 . . . 4 (Base‘𝑃) = (Base‘𝑃)
15 eqid 2765 . . . . . 6 (𝐸s 𝐹) = (𝐸s 𝐹)
1615sdrgdrng 20943 . . . . 5 (𝐹 ∈ (SubDRing‘𝐸) → (𝐸s 𝐹) ∈ DivRing)
175, 16syl 18 . . . 4 (𝜑 → (𝐸s 𝐹) ∈ DivRing)
184fldcrngd 20892 . . . . 5 (𝜑𝐸 ∈ CRing)
19 sdrgsubrg 20944 . . . . . 6 (𝐹 ∈ (SubDRing‘𝐸) → 𝐹 ∈ (SubRing‘𝐸))
205, 19syl 18 . . . . 5 (𝜑𝐹 ∈ (SubRing‘𝐸))
211, 2, 3, 18, 20, 6, 7, 8ply1annidl 34156 . . . 4 (𝜑 → {𝑞 ∈ dom 𝑂 ∣ ((𝑂𝑞)‘𝐴) = (0g𝐸)} ∈ (LIdeal‘𝑃))
224flddrngd 20891 . . . . . 6 (𝜑𝐸 ∈ DivRing)
23 drngnzr 20898 . . . . . 6 (𝐸 ∈ DivRing → 𝐸 ∈ NzRing)
2422, 23syl 18 . . . . 5 (𝜑𝐸 ∈ NzRing)
251, 2, 3, 18, 20, 6, 7, 8, 14, 24ply1annnr 34157 . . . 4 (𝜑 → {𝑞 ∈ dom 𝑂 ∣ ((𝑂𝑞)‘𝐴) = (0g𝐸)} ≠ (Base‘𝑃))
262, 10, 14, 17, 21, 25ig1pnunit 33955 . . 3 (𝜑 → ¬ ((idlGen1p‘(𝐸s 𝐹))‘{𝑞 ∈ dom 𝑂 ∣ ((𝑂𝑞)‘𝐴) = (0g𝐸)}) ∈ (Unit‘𝑃))
2713, 26eqneltrd 2885 . 2 (𝜑 → ¬ (𝑀𝐴) ∈ (Unit‘𝑃))
28 fldidom 20925 . . . . . . . . . . 11 (𝐸 ∈ Field → 𝐸 ∈ IDomn)
294, 28syl 18 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐸 ∈ IDomn)
3029idomdomd 20874 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐸 ∈ Domn)
3130ad3antrrr 743 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) → 𝐸 ∈ Domn)
3218ad3antrrr 743 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) → 𝐸 ∈ CRing)
3320ad3antrrr 743 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) → 𝐹 ∈ (SubRing‘𝐸))
346ad3antrrr 743 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) → 𝐴𝐵)
35 simpllr 788 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) → 𝑓 ∈ (Base‘𝑃))
361, 2, 3, 14, 32, 33, 34, 35evls1fvcl 22585 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) → ((𝑂𝑓)‘𝐴) ∈ 𝐵)
37 simplr 781 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) → 𝑔 ∈ (Base‘𝑃))
381, 2, 3, 14, 32, 33, 34, 37evls1fvcl 22585 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) → ((𝑂𝑔)‘𝐴) ∈ 𝐵)
39 simpr 490 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) → (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴))
4039fveq2d 6889 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) → (𝑂‘(𝑓(.r𝑃)𝑔)) = (𝑂‘(𝑀𝐴)))
4140fveq1d 6887 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) → ((𝑂‘(𝑓(.r𝑃)𝑔))‘𝐴) = ((𝑂‘(𝑀𝐴))‘𝐴))
42 eqid 2765 . . . . . . . . . 10 (.r𝑃) = (.r𝑃)
43 eqid 2765 . . . . . . . . . 10 (.r𝐸) = (.r𝐸)
441, 3, 2, 15, 14, 42, 43, 32, 33, 35, 37, 34evls1muld 22582 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) → ((𝑂‘(𝑓(.r𝑃)𝑔))‘𝐴) = (((𝑂𝑓)‘𝐴)(.r𝐸)((𝑂𝑔)‘𝐴)))
45 eqid 2765 . . . . . . . . . . . . . . 15 (LIdeal‘𝑃) = (LIdeal‘𝑃)
462, 10, 45ig1pcl 26387 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐸s 𝐹) ∈ DivRing ∧ {𝑞 ∈ dom 𝑂 ∣ ((𝑂𝑞)‘𝐴) = (0g𝐸)} ∈ (LIdeal‘𝑃)) → ((idlGen1p‘(𝐸s 𝐹))‘{𝑞 ∈ dom 𝑂 ∣ ((𝑂𝑞)‘𝐴) = (0g𝐸)}) ∈ {𝑞 ∈ dom 𝑂 ∣ ((𝑂𝑞)‘𝐴) = (0g𝐸)})
4717, 21, 46syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((idlGen1p‘(𝐸s 𝐹))‘{𝑞 ∈ dom 𝑂 ∣ ((𝑂𝑞)‘𝐴) = (0g𝐸)}) ∈ {𝑞 ∈ dom 𝑂 ∣ ((𝑂𝑞)‘𝐴) = (0g𝐸)})
4813, 47eqeltrd 2865 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑀𝐴) ∈ {𝑞 ∈ dom 𝑂 ∣ ((𝑂𝑞)‘𝐴) = (0g𝐸)})
49 fveq2 6885 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑞 = (𝑀𝐴) → (𝑂𝑞) = (𝑂‘(𝑀𝐴)))
5049fveq1d 6887 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑞 = (𝑀𝐴) → ((𝑂𝑞)‘𝐴) = ((𝑂‘(𝑀𝐴))‘𝐴))
5150eqeq1d 2767 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑞 = (𝑀𝐴) → (((𝑂𝑞)‘𝐴) = (0g𝐸) ↔ ((𝑂‘(𝑀𝐴))‘𝐴) = (0g𝐸)))
5251elrab 3652 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑀𝐴) ∈ {𝑞 ∈ dom 𝑂 ∣ ((𝑂𝑞)‘𝐴) = (0g𝐸)} ↔ ((𝑀𝐴) ∈ dom 𝑂 ∧ ((𝑂‘(𝑀𝐴))‘𝐴) = (0g𝐸)))
5348, 52sylib 221 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((𝑀𝐴) ∈ dom 𝑂 ∧ ((𝑂‘(𝑀𝐴))‘𝐴) = (0g𝐸)))
5453simprd 501 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((𝑂‘(𝑀𝐴))‘𝐴) = (0g𝐸))
5554ad3antrrr 743 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) → ((𝑂‘(𝑀𝐴))‘𝐴) = (0g𝐸))
5641, 44, 553eqtr3d 2808 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) → (((𝑂𝑓)‘𝐴)(.r𝐸)((𝑂𝑔)‘𝐴)) = (0g𝐸))
573, 43, 7domneq0 20857 . . . . . . . . 9 ((𝐸 ∈ Domn ∧ ((𝑂𝑓)‘𝐴) ∈ 𝐵 ∧ ((𝑂𝑔)‘𝐴) ∈ 𝐵) → ((((𝑂𝑓)‘𝐴)(.r𝐸)((𝑂𝑔)‘𝐴)) = (0g𝐸) ↔ (((𝑂𝑓)‘𝐴) = (0g𝐸) ∨ ((𝑂𝑔)‘𝐴) = (0g𝐸))))
5857biimpa 482 . . . . . . . 8 (((𝐸 ∈ Domn ∧ ((𝑂𝑓)‘𝐴) ∈ 𝐵 ∧ ((𝑂𝑔)‘𝐴) ∈ 𝐵) ∧ (((𝑂𝑓)‘𝐴)(.r𝐸)((𝑂𝑔)‘𝐴)) = (0g𝐸)) → (((𝑂𝑓)‘𝐴) = (0g𝐸) ∨ ((𝑂𝑔)‘𝐴) = (0g𝐸)))
5931, 36, 38, 56, 58syl31anc 1400 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) → (((𝑂𝑓)‘𝐴) = (0g𝐸) ∨ ((𝑂𝑔)‘𝐴) = (0g𝐸)))
604ad4antr 745 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) ∧ ((𝑂𝑓)‘𝐴) = (0g𝐸)) → 𝐸 ∈ Field)
615ad4antr 745 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) ∧ ((𝑂𝑓)‘𝐴) = (0g𝐸)) → 𝐹 ∈ (SubDRing‘𝐸))
6234adantr 486 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) ∧ ((𝑂𝑓)‘𝐴) = (0g𝐸)) → 𝐴𝐵)
63 minplyirred.2 . . . . . . . . . 10 𝑍 = (0g𝑃)
64 minplyirred.3 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑀𝐴) ≠ 𝑍)
6564ad3antrrr 743 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) → (𝑀𝐴) ≠ 𝑍)
6665adantr 486 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) ∧ ((𝑂𝑓)‘𝐴) = (0g𝐸)) → (𝑀𝐴) ≠ 𝑍)
6735adantr 486 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) ∧ ((𝑂𝑓)‘𝐴) = (0g𝐸)) → 𝑓 ∈ (Base‘𝑃))
68 simpllr 788 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) ∧ ((𝑂𝑓)‘𝐴) = (0g𝐸)) → 𝑔 ∈ (Base‘𝑃))
69 simplr 781 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) ∧ ((𝑂𝑓)‘𝐴) = (0g𝐸)) → (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴))
70 simpr 490 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) ∧ ((𝑂𝑓)‘𝐴) = (0g𝐸)) → ((𝑂𝑓)‘𝐴) = (0g𝐸))
71 fldsdrgfld 20951 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝐸 ∈ Field ∧ 𝐹 ∈ (SubDRing‘𝐸)) → (𝐸s 𝐹) ∈ Field)
724, 5, 71syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → (𝐸s 𝐹) ∈ Field)
73 fldidom 20925 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐸s 𝐹) ∈ Field → (𝐸s 𝐹) ∈ IDomn)
7472, 73syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → (𝐸s 𝐹) ∈ IDomn)
7574idomdomd 20874 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (𝐸s 𝐹) ∈ Domn)
762ply1domn 26332 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐸s 𝐹) ∈ Domn → 𝑃 ∈ Domn)
7775, 76syl 18 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝑃 ∈ Domn)
7877ad3antrrr 743 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) → 𝑃 ∈ Domn)
7939, 65eqnetrd 3027 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) → (𝑓(.r𝑃)𝑔) ≠ 𝑍)
8014, 42, 63domneq0 20857 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑃 ∈ Domn ∧ 𝑓 ∈ (Base‘𝑃) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) → ((𝑓(.r𝑃)𝑔) = 𝑍 ↔ (𝑓 = 𝑍𝑔 = 𝑍)))
8180necon3abid 2996 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑃 ∈ Domn ∧ 𝑓 ∈ (Base‘𝑃) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) → ((𝑓(.r𝑃)𝑔) ≠ 𝑍 ↔ ¬ (𝑓 = 𝑍𝑔 = 𝑍)))
8281biimpa 482 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑃 ∈ Domn ∧ 𝑓 ∈ (Base‘𝑃) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) ≠ 𝑍) → ¬ (𝑓 = 𝑍𝑔 = 𝑍))
8378, 35, 37, 79, 82syl31anc 1400 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) → ¬ (𝑓 = 𝑍𝑔 = 𝑍))
84 neanior 3053 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑓𝑍𝑔𝑍) ↔ ¬ (𝑓 = 𝑍𝑔 = 𝑍))
8583, 84sylibr 237 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) → (𝑓𝑍𝑔𝑍))
8685simpld 500 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) → 𝑓𝑍)
8786adantr 486 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) ∧ ((𝑂𝑓)‘𝐴) = (0g𝐸)) → 𝑓𝑍)
8885simprd 501 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) → 𝑔𝑍)
8988adantr 486 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) ∧ ((𝑂𝑓)‘𝐴) = (0g𝐸)) → 𝑔𝑍)
901, 2, 3, 60, 61, 62, 11, 63, 66, 67, 68, 69, 70, 87, 89minplyirredlem 34164 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) ∧ ((𝑂𝑓)‘𝐴) = (0g𝐸)) → 𝑔 ∈ (Unit‘𝑃))
9190ex 418 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) → (((𝑂𝑓)‘𝐴) = (0g𝐸) → 𝑔 ∈ (Unit‘𝑃)))
924ad4antr 745 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) ∧ ((𝑂𝑔)‘𝐴) = (0g𝐸)) → 𝐸 ∈ Field)
935ad4antr 745 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) ∧ ((𝑂𝑔)‘𝐴) = (0g𝐸)) → 𝐹 ∈ (SubDRing‘𝐸))
9434adantr 486 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) ∧ ((𝑂𝑔)‘𝐴) = (0g𝐸)) → 𝐴𝐵)
9565adantr 486 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) ∧ ((𝑂𝑔)‘𝐴) = (0g𝐸)) → (𝑀𝐴) ≠ 𝑍)
96 simpllr 788 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) ∧ ((𝑂𝑔)‘𝐴) = (0g𝐸)) → 𝑔 ∈ (Base‘𝑃))
9735adantr 486 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) ∧ ((𝑂𝑔)‘𝐴) = (0g𝐸)) → 𝑓 ∈ (Base‘𝑃))
9872fldcrngd 20892 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝐸s 𝐹) ∈ CRing)
992ply1crng 22408 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐸s 𝐹) ∈ CRing → 𝑃 ∈ CRing)
10098, 99syl 18 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑃 ∈ CRing)
101100ad4antr 745 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) ∧ ((𝑂𝑔)‘𝐴) = (0g𝐸)) → 𝑃 ∈ CRing)
10214, 42crngcom 20377 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑃 ∈ CRing ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃) ∧ 𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) → (𝑔(.r𝑃)𝑓) = (𝑓(.r𝑃)𝑔))
103101, 96, 97, 102syl3anc 1398 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) ∧ ((𝑂𝑔)‘𝐴) = (0g𝐸)) → (𝑔(.r𝑃)𝑓) = (𝑓(.r𝑃)𝑔))
104 simplr 781 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) ∧ ((𝑂𝑔)‘𝐴) = (0g𝐸)) → (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴))
105103, 104eqtrd 2800 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) ∧ ((𝑂𝑔)‘𝐴) = (0g𝐸)) → (𝑔(.r𝑃)𝑓) = (𝑀𝐴))
106 simpr 490 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) ∧ ((𝑂𝑔)‘𝐴) = (0g𝐸)) → ((𝑂𝑔)‘𝐴) = (0g𝐸))
10788adantr 486 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) ∧ ((𝑂𝑔)‘𝐴) = (0g𝐸)) → 𝑔𝑍)
10886adantr 486 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) ∧ ((𝑂𝑔)‘𝐴) = (0g𝐸)) → 𝑓𝑍)
1091, 2, 3, 92, 93, 94, 11, 63, 95, 96, 97, 105, 106, 107, 108minplyirredlem 34164 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) ∧ ((𝑂𝑔)‘𝐴) = (0g𝐸)) → 𝑓 ∈ (Unit‘𝑃))
110109ex 418 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) → (((𝑂𝑔)‘𝐴) = (0g𝐸) → 𝑓 ∈ (Unit‘𝑃)))
11191, 110orim12d 979 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) → ((((𝑂𝑓)‘𝐴) = (0g𝐸) ∨ ((𝑂𝑔)‘𝐴) = (0g𝐸)) → (𝑔 ∈ (Unit‘𝑃) ∨ 𝑓 ∈ (Unit‘𝑃))))
11259, 111mpd 16 . . . . . 6 ((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) → (𝑔 ∈ (Unit‘𝑃) ∨ 𝑓 ∈ (Unit‘𝑃)))
113112orcomd 885 . . . . 5 ((((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ (𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴)) → (𝑓 ∈ (Unit‘𝑃) ∨ 𝑔 ∈ (Unit‘𝑃)))
114113ex 418 . . . 4 (((𝜑𝑓 ∈ (Base‘𝑃)) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃)) → ((𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴) → (𝑓 ∈ (Unit‘𝑃) ∨ 𝑔 ∈ (Unit‘𝑃))))
115114anasss 472 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑓 ∈ (Base‘𝑃) ∧ 𝑔 ∈ (Base‘𝑃))) → ((𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴) → (𝑓 ∈ (Unit‘𝑃) ∨ 𝑔 ∈ (Unit‘𝑃))))
116115ralrimivva 3210 . 2 (𝜑 → ∀𝑓 ∈ (Base‘𝑃)∀𝑔 ∈ (Base‘𝑃)((𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴) → (𝑓 ∈ (Unit‘𝑃) ∨ 𝑔 ∈ (Unit‘𝑃))))
117 eqid 2765 . . 3 (Unit‘𝑃) = (Unit‘𝑃)
118 eqid 2765 . . 3 (Irred‘𝑃) = (Irred‘𝑃)
11914, 117, 118, 42isirred2 20549 . 2 ((𝑀𝐴) ∈ (Irred‘𝑃) ↔ ((𝑀𝐴) ∈ (Base‘𝑃) ∧ ¬ (𝑀𝐴) ∈ (Unit‘𝑃) ∧ ∀𝑓 ∈ (Base‘𝑃)∀𝑔 ∈ (Base‘𝑃)((𝑓(.r𝑃)𝑔) = (𝑀𝐴) → (𝑓 ∈ (Unit‘𝑃) ∨ 𝑔 ∈ (Unit‘𝑃)))))
12012, 27, 116, 119syl3anbrc 1362 1 (𝜑 → (𝑀𝐴) ∈ (Irred‘𝑃))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3  wi 4  wa 401  wo 861  w3a 1103   = wceq 1570  wcel 2146  wne 2960  wral 3081  {crab 3418  dom cdm 5663  cfv 6540  (class class class)co 7419  Basecbs 17291  s cress 17312  .rcmulr 17333  0gc0g 17514  CRingccrg 20360  Unitcui 20483  Irredcir 20484  NzRingcnzr 20659  SubRingcsubrg 20718  Domncdomn 20841  IDomncidom 20842  DivRingcdr 20877  Fieldcfield 20878  SubDRingcsdrg 20939  LIdealclidl 21380  RSpancrsp 21381  Poly1cpl1 22387   evalSub1 ces1 22523  idlGen1pcig1p 26338   minPoly cminply 34153
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 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2737  ax-rep 5240  ax-sep 5259  ax-nul 5271  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7742  ax-cnex 11171  ax-resscn 11172  ax-1cn 11173  ax-icn 11174  ax-addcl 11175  ax-addrcl 11176  ax-mulcl 11177  ax-mulrcl 11178  ax-mulcom 11179  ax-addass 11180  ax-mulass 11181  ax-distr 11182  ax-i2m1 11183  ax-1ne0 11184  ax-1rid 11185  ax-rnegex 11186  ax-rrecex 11187  ax-cnre 11188  ax-pre-lttri 11189  ax-pre-lttrn 11190  ax-pre-ltadd 11191  ax-pre-mulgt0 11192  ax-pre-sup 11193  ax-addf 11194
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 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-nel 3067  df-ral 3082  df-rex 3092  df-rmo 3371  df-reu 3372  df-rab 3419  df-v 3459  df-sbc 3747  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4287  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-tp 4596  df-op 4598  df-uni 4875  df-int 4915  df-iun 4960  df-iin 4961  df-br 5112  df-opab 5176  df-mpt 5195  df-tr 5221  df-id 5558  df-eprel 5563  df-po 5571  df-so 5572  df-fr 5616  df-se 5617  df-we 5618  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-pred 6306  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6496  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-isom 6549  df-riota 7376  df-ov 7422  df-oprab 7423  df-mpo 7424  df-of 7684  df-ofr 7685  df-om 7869  df-1st 7992  df-2nd 7993  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-er 8700  df-map 8832  df-pm 8833  df-ixp 8902  df-en 8950  df-dom 8951  df-sdom 8952  df-fin 8953  df-fsupp 9329  df-sup 9409  df-inf 9410  df-oi 9479  df-card 9941  df-pnf 11260  df-mnf 11261  df-xr 11262  df-ltxr 11263  df-le 11264  df-sub 11458  df-neg 11459  df-nn 12249  df-2 12318  df-3 12319  df-4 12320  df-5 12321  df-6 12322  df-7 12323  df-8 12324  df-9 12325  df-n0 12520  df-z 12607  df-dec 12728  df-uz 12879  df-fz 13552  df-fzo 13700  df-seq 14056  df-hash 14385  df-struct 17229  df-sets 17246  df-slot 17264  df-ndx 17276  df-base 17292  df-ress 17313  df-plusg 17345  df-mulr 17346  df-starv 17347  df-sca 17348  df-vsca 17349  df-ip 17350  df-tset 17351  df-ple 17352  df-ds 17354  df-unif 17355  df-hom 17356  df-cco 17357  df-0g 17516  df-gsum 17517  df-prds 17522  df-pws 17524  df-mre 17660  df-mrc 17661  df-acs 17663  df-mgm 18720  df-sgrp 18809  df-mnd 18825  df-mhm 18878  df-submnd 18879  df-grp 19047  df-minusg 19048  df-sbg 19049  df-mulg 19178  df-subg 19233  df-ghm 19328  df-cntz 19431  df-cmn 19896  df-abl 19897  df-mgp 20261  df-rng 20275  df-ur 20308  df-srg 20313  df-ring 20361  df-cring 20362  df-oppr 20465  df-dvdsr 20485  df-unit 20486  df-irred 20487  df-invr 20516  df-rhm 20600  df-nzr 20660  df-subrng 20695  df-subrg 20719  df-rlreg 20843  df-domn 20844  df-idom 20845  df-drng 20879  df-field 20880  df-sdrg 20940  df-lmod 21033  df-lss 21103  df-lsp 21143  df-sra 21344  df-rgmod 21345  df-lidl 21382  df-cnfld 21573  df-assa 22053  df-asp 22054  df-ascl 22055  df-psr 22109  df-mvr 22110  df-mpl 22111  df-opsr 22113  df-evls 22275  df-evl 22276  df-psr1 22390  df-vr1 22391  df-ply1 22392  df-coe1 22393  df-evls1 22525  df-evl1 22526  df-mdeg 26263  df-deg1 26264  df-mon1 26339  df-uc1p 26340  df-ig1p 26343  df-minply 34154
This theorem is used by:  irredminply  34170  algextdeglem4  34174
  Copyright terms: Public domain W3C validator