MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  mpfpf1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem mpfpf1 22270
Description: Convert a multivariate polynomial function to univariate. (Contributed by Mario Carneiro, 12-Jun-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
pf1rcl.q 𝑄 = ran (eval1β€˜π‘…)
pf1f.b 𝐡 = (Baseβ€˜π‘…)
mpfpf1.q 𝐸 = ran (1o eval 𝑅)
Assertion
Ref Expression
mpfpf1 (𝐹 ∈ 𝐸 β†’ (𝐹 ∘ (𝑦 ∈ 𝐡 ↦ (1o Γ— {𝑦}))) ∈ 𝑄)
Distinct variable groups:   𝑦,𝐡   𝑦,𝐸   𝑦,𝐹   𝑦,𝑅
Allowed substitution hint:   𝑄(𝑦)

Proof of Theorem mpfpf1
Dummy variable π‘₯ is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 mpfpf1.q . . . . 5 𝐸 = ran (1o eval 𝑅)
2 eqid 2728 . . . . . . 7 (1o eval 𝑅) = (1o eval 𝑅)
3 pf1f.b . . . . . . 7 𝐡 = (Baseβ€˜π‘…)
42, 3evlval 22041 . . . . . 6 (1o eval 𝑅) = ((1o evalSub 𝑅)β€˜π΅)
54rneqi 5939 . . . . 5 ran (1o eval 𝑅) = ran ((1o evalSub 𝑅)β€˜π΅)
61, 5eqtri 2756 . . . 4 𝐸 = ran ((1o evalSub 𝑅)β€˜π΅)
76mpfrcl 22031 . . 3 (𝐹 ∈ 𝐸 β†’ (1o ∈ V ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝐡 ∈ (SubRingβ€˜π‘…)))
87simp2d 1141 . 2 (𝐹 ∈ 𝐸 β†’ 𝑅 ∈ CRing)
9 id 22 . . . 4 (𝐹 ∈ 𝐸 β†’ 𝐹 ∈ 𝐸)
109, 1eleqtrdi 2839 . . 3 (𝐹 ∈ 𝐸 β†’ 𝐹 ∈ ran (1o eval 𝑅))
11 1on 8499 . . . . 5 1o ∈ On
12 eqid 2728 . . . . . 6 (1o mPoly 𝑅) = (1o mPoly 𝑅)
13 eqid 2728 . . . . . 6 (𝑅 ↑s (𝐡 ↑m 1o)) = (𝑅 ↑s (𝐡 ↑m 1o))
142, 3, 12, 13evlrhm 22042 . . . . 5 ((1o ∈ On ∧ 𝑅 ∈ CRing) β†’ (1o eval 𝑅) ∈ ((1o mPoly 𝑅) RingHom (𝑅 ↑s (𝐡 ↑m 1o))))
1511, 8, 14sylancr 586 . . . 4 (𝐹 ∈ 𝐸 β†’ (1o eval 𝑅) ∈ ((1o mPoly 𝑅) RingHom (𝑅 ↑s (𝐡 ↑m 1o))))
16 eqid 2728 . . . . . 6 (Poly1β€˜π‘…) = (Poly1β€˜π‘…)
17 eqid 2728 . . . . . 6 (PwSer1β€˜π‘…) = (PwSer1β€˜π‘…)
18 eqid 2728 . . . . . 6 (Baseβ€˜(Poly1β€˜π‘…)) = (Baseβ€˜(Poly1β€˜π‘…))
1916, 17, 18ply1bas 22114 . . . . 5 (Baseβ€˜(Poly1β€˜π‘…)) = (Baseβ€˜(1o mPoly 𝑅))
20 eqid 2728 . . . . 5 (Baseβ€˜(𝑅 ↑s (𝐡 ↑m 1o))) = (Baseβ€˜(𝑅 ↑s (𝐡 ↑m 1o)))
2119, 20rhmf 20424 . . . 4 ((1o eval 𝑅) ∈ ((1o mPoly 𝑅) RingHom (𝑅 ↑s (𝐡 ↑m 1o))) β†’ (1o eval 𝑅):(Baseβ€˜(Poly1β€˜π‘…))⟢(Baseβ€˜(𝑅 ↑s (𝐡 ↑m 1o))))
22 ffn 6722 . . . 4 ((1o eval 𝑅):(Baseβ€˜(Poly1β€˜π‘…))⟢(Baseβ€˜(𝑅 ↑s (𝐡 ↑m 1o))) β†’ (1o eval 𝑅) Fn (Baseβ€˜(Poly1β€˜π‘…)))
23 fvelrnb 6959 . . . 4 ((1o eval 𝑅) Fn (Baseβ€˜(Poly1β€˜π‘…)) β†’ (𝐹 ∈ ran (1o eval 𝑅) ↔ βˆƒπ‘₯ ∈ (Baseβ€˜(Poly1β€˜π‘…))((1o eval 𝑅)β€˜π‘₯) = 𝐹))
2415, 21, 22, 234syl 19 . . 3 (𝐹 ∈ 𝐸 β†’ (𝐹 ∈ ran (1o eval 𝑅) ↔ βˆƒπ‘₯ ∈ (Baseβ€˜(Poly1β€˜π‘…))((1o eval 𝑅)β€˜π‘₯) = 𝐹))
2510, 24mpbid 231 . 2 (𝐹 ∈ 𝐸 β†’ βˆƒπ‘₯ ∈ (Baseβ€˜(Poly1β€˜π‘…))((1o eval 𝑅)β€˜π‘₯) = 𝐹)
26 eqid 2728 . . . . . 6 (eval1β€˜π‘…) = (eval1β€˜π‘…)
2726, 2, 3, 12, 19evl1val 22248 . . . . 5 ((𝑅 ∈ CRing ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(Poly1β€˜π‘…))) β†’ ((eval1β€˜π‘…)β€˜π‘₯) = (((1o eval 𝑅)β€˜π‘₯) ∘ (𝑦 ∈ 𝐡 ↦ (1o Γ— {𝑦}))))
28 eqid 2728 . . . . . . . . 9 (𝑅 ↑s 𝐡) = (𝑅 ↑s 𝐡)
2926, 16, 28, 3evl1rhm 22251 . . . . . . . 8 (𝑅 ∈ CRing β†’ (eval1β€˜π‘…) ∈ ((Poly1β€˜π‘…) RingHom (𝑅 ↑s 𝐡)))
30 eqid 2728 . . . . . . . . 9 (Baseβ€˜(𝑅 ↑s 𝐡)) = (Baseβ€˜(𝑅 ↑s 𝐡))
3118, 30rhmf 20424 . . . . . . . 8 ((eval1β€˜π‘…) ∈ ((Poly1β€˜π‘…) RingHom (𝑅 ↑s 𝐡)) β†’ (eval1β€˜π‘…):(Baseβ€˜(Poly1β€˜π‘…))⟢(Baseβ€˜(𝑅 ↑s 𝐡)))
32 ffn 6722 . . . . . . . 8 ((eval1β€˜π‘…):(Baseβ€˜(Poly1β€˜π‘…))⟢(Baseβ€˜(𝑅 ↑s 𝐡)) β†’ (eval1β€˜π‘…) Fn (Baseβ€˜(Poly1β€˜π‘…)))
3329, 31, 323syl 18 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ CRing β†’ (eval1β€˜π‘…) Fn (Baseβ€˜(Poly1β€˜π‘…)))
34 fnfvelrn 7090 . . . . . . 7 (((eval1β€˜π‘…) Fn (Baseβ€˜(Poly1β€˜π‘…)) ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(Poly1β€˜π‘…))) β†’ ((eval1β€˜π‘…)β€˜π‘₯) ∈ ran (eval1β€˜π‘…))
3533, 34sylan 579 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ CRing ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(Poly1β€˜π‘…))) β†’ ((eval1β€˜π‘…)β€˜π‘₯) ∈ ran (eval1β€˜π‘…))
36 pf1rcl.q . . . . . 6 𝑄 = ran (eval1β€˜π‘…)
3735, 36eleqtrrdi 2840 . . . . 5 ((𝑅 ∈ CRing ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(Poly1β€˜π‘…))) β†’ ((eval1β€˜π‘…)β€˜π‘₯) ∈ 𝑄)
3827, 37eqeltrrd 2830 . . . 4 ((𝑅 ∈ CRing ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(Poly1β€˜π‘…))) β†’ (((1o eval 𝑅)β€˜π‘₯) ∘ (𝑦 ∈ 𝐡 ↦ (1o Γ— {𝑦}))) ∈ 𝑄)
39 coeq1 5860 . . . . 5 (((1o eval 𝑅)β€˜π‘₯) = 𝐹 β†’ (((1o eval 𝑅)β€˜π‘₯) ∘ (𝑦 ∈ 𝐡 ↦ (1o Γ— {𝑦}))) = (𝐹 ∘ (𝑦 ∈ 𝐡 ↦ (1o Γ— {𝑦}))))
4039eleq1d 2814 . . . 4 (((1o eval 𝑅)β€˜π‘₯) = 𝐹 β†’ ((((1o eval 𝑅)β€˜π‘₯) ∘ (𝑦 ∈ 𝐡 ↦ (1o Γ— {𝑦}))) ∈ 𝑄 ↔ (𝐹 ∘ (𝑦 ∈ 𝐡 ↦ (1o Γ— {𝑦}))) ∈ 𝑄))
4138, 40syl5ibcom 244 . . 3 ((𝑅 ∈ CRing ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(Poly1β€˜π‘…))) β†’ (((1o eval 𝑅)β€˜π‘₯) = 𝐹 β†’ (𝐹 ∘ (𝑦 ∈ 𝐡 ↦ (1o Γ— {𝑦}))) ∈ 𝑄))
4241rexlimdva 3152 . 2 (𝑅 ∈ CRing β†’ (βˆƒπ‘₯ ∈ (Baseβ€˜(Poly1β€˜π‘…))((1o eval 𝑅)β€˜π‘₯) = 𝐹 β†’ (𝐹 ∘ (𝑦 ∈ 𝐡 ↦ (1o Γ— {𝑦}))) ∈ 𝑄))
438, 25, 42sylc 65 1 (𝐹 ∈ 𝐸 β†’ (𝐹 ∘ (𝑦 ∈ 𝐡 ↦ (1o Γ— {𝑦}))) ∈ 𝑄)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 395   = wceq 1534   ∈ wcel 2099  βˆƒwrex 3067  Vcvv 3471  {csn 4629   ↦ cmpt 5231   Γ— cxp 5676  ran crn 5679   ∘ ccom 5682  Oncon0 6369   Fn wfn 6543  βŸΆwf 6544  β€˜cfv 6548  (class class class)co 7420  1oc1o 8480   ↑m cmap 8845  Basecbs 17180   ↑s cpws 17428  CRingccrg 20174   RingHom crh 20408  SubRingcsubrg 20506   mPoly cmpl 21839   evalSub ces 22016   eval cevl 22017  PwSer1cps1 22094  Poly1cpl1 22096  eval1ce1 22233
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2167  ax-ext 2699  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5429  ax-un 7740  ax-cnex 11195  ax-resscn 11196  ax-1cn 11197  ax-icn 11198  ax-addcl 11199  ax-addrcl 11200  ax-mulcl 11201  ax-mulrcl 11202  ax-mulcom 11203  ax-addass 11204  ax-mulass 11205  ax-distr 11206  ax-i2m1 11207  ax-1ne0 11208  ax-1rid 11209  ax-rnegex 11210  ax-rrecex 11211  ax-cnre 11212  ax-pre-lttri 11213  ax-pre-lttrn 11214  ax-pre-ltadd 11215  ax-pre-mulgt0 11216
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 847  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2530  df-eu 2559  df-clab 2706  df-cleq 2720  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2938  df-nel 3044  df-ral 3059  df-rex 3068  df-rmo 3373  df-reu 3374  df-rab 3430  df-v 3473  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-tp 4634  df-op 4636  df-uni 4909  df-int 4950  df-iun 4998  df-iin 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5576  df-eprel 5582  df-po 5590  df-so 5591  df-fr 5633  df-se 5634  df-we 5635  df-xp 5684  df-rel 5685  df-cnv 5686  df-co 5687  df-dm 5688  df-rn 5689  df-res 5690  df-ima 5691  df-pred 6305  df-ord 6372  df-on 6373  df-lim 6374  df-suc 6375  df-iota 6500  df-fun 6550  df-fn 6551  df-f 6552  df-f1 6553  df-fo 6554  df-f1o 6555  df-fv 6556  df-isom 6557  df-riota 7376  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-of 7685  df-ofr 7686  df-om 7871  df-1st 7993  df-2nd 7994  df-supp 8166  df-frecs 8287  df-wrecs 8318  df-recs 8392  df-rdg 8431  df-1o 8487  df-er 8725  df-map 8847  df-pm 8848  df-ixp 8917  df-en 8965  df-dom 8966  df-sdom 8967  df-fin 8968  df-fsupp 9387  df-sup 9466  df-oi 9534  df-card 9963  df-pnf 11281  df-mnf 11282  df-xr 11283  df-ltxr 11284  df-le 11285  df-sub 11477  df-neg 11478  df-nn 12244  df-2 12306  df-3 12307  df-4 12308  df-5 12309  df-6 12310  df-7 12311  df-8 12312  df-9 12313  df-n0 12504  df-z 12590  df-dec 12709  df-uz 12854  df-fz 13518  df-fzo 13661  df-seq 14000  df-hash 14323  df-struct 17116  df-sets 17133  df-slot 17151  df-ndx 17163  df-base 17181  df-ress 17210  df-plusg 17246  df-mulr 17247  df-sca 17249  df-vsca 17250  df-ip 17251  df-tset 17252  df-ple 17253  df-ds 17255  df-hom 17257  df-cco 17258  df-0g 17423  df-gsum 17424  df-prds 17429  df-pws 17431  df-mre 17566  df-mrc 17567  df-acs 17569  df-mgm 18600  df-sgrp 18679  df-mnd 18695  df-mhm 18740  df-submnd 18741  df-grp 18893  df-minusg 18894  df-sbg 18895  df-mulg 19024  df-subg 19078  df-ghm 19168  df-cntz 19268  df-cmn 19737  df-abl 19738  df-mgp 20075  df-rng 20093  df-ur 20122  df-srg 20127  df-ring 20175  df-cring 20176  df-rhm 20411  df-subrng 20483  df-subrg 20508  df-lmod 20745  df-lss 20816  df-lsp 20856  df-assa 21787  df-asp 21788  df-ascl 21789  df-psr 21842  df-mvr 21843  df-mpl 21844  df-opsr 21846  df-evls 22018  df-evl 22019  df-psr1 22099  df-ply1 22101  df-evl1 22235
This theorem is referenced by:  pf1ind  22274
  Copyright terms: Public domain W3C validator