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

Theorem mpfpf1 22221
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 2726 . . . . . . 7 (1o eval 𝑅) = (1o eval 𝑅)
3 pf1f.b . . . . . . 7 𝐡 = (Baseβ€˜π‘…)
42, 3evlval 21996 . . . . . 6 (1o eval 𝑅) = ((1o evalSub 𝑅)β€˜π΅)
54rneqi 5929 . . . . 5 ran (1o eval 𝑅) = ran ((1o evalSub 𝑅)β€˜π΅)
61, 5eqtri 2754 . . . 4 𝐸 = ran ((1o evalSub 𝑅)β€˜π΅)
76mpfrcl 21986 . . 3 (𝐹 ∈ 𝐸 β†’ (1o ∈ V ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝐡 ∈ (SubRingβ€˜π‘…)))
87simp2d 1140 . 2 (𝐹 ∈ 𝐸 β†’ 𝑅 ∈ CRing)
9 id 22 . . . 4 (𝐹 ∈ 𝐸 β†’ 𝐹 ∈ 𝐸)
109, 1eleqtrdi 2837 . . 3 (𝐹 ∈ 𝐸 β†’ 𝐹 ∈ ran (1o eval 𝑅))
11 1on 8476 . . . . 5 1o ∈ On
12 eqid 2726 . . . . . 6 (1o mPoly 𝑅) = (1o mPoly 𝑅)
13 eqid 2726 . . . . . 6 (𝑅 ↑s (𝐡 ↑m 1o)) = (𝑅 ↑s (𝐡 ↑m 1o))
142, 3, 12, 13evlrhm 21997 . . . . 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 2726 . . . . . 6 (Poly1β€˜π‘…) = (Poly1β€˜π‘…)
17 eqid 2726 . . . . . 6 (PwSer1β€˜π‘…) = (PwSer1β€˜π‘…)
18 eqid 2726 . . . . . 6 (Baseβ€˜(Poly1β€˜π‘…)) = (Baseβ€˜(Poly1β€˜π‘…))
1916, 17, 18ply1bas 22065 . . . . 5 (Baseβ€˜(Poly1β€˜π‘…)) = (Baseβ€˜(1o mPoly 𝑅))
20 eqid 2726 . . . . 5 (Baseβ€˜(𝑅 ↑s (𝐡 ↑m 1o))) = (Baseβ€˜(𝑅 ↑s (𝐡 ↑m 1o)))
2119, 20rhmf 20385 . . . 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 6710 . . . 4 ((1o eval 𝑅):(Baseβ€˜(Poly1β€˜π‘…))⟢(Baseβ€˜(𝑅 ↑s (𝐡 ↑m 1o))) β†’ (1o eval 𝑅) Fn (Baseβ€˜(Poly1β€˜π‘…)))
23 fvelrnb 6945 . . . 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 2726 . . . . . 6 (eval1β€˜π‘…) = (eval1β€˜π‘…)
2726, 2, 3, 12, 19evl1val 22199 . . . . 5 ((𝑅 ∈ CRing ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(Poly1β€˜π‘…))) β†’ ((eval1β€˜π‘…)β€˜π‘₯) = (((1o eval 𝑅)β€˜π‘₯) ∘ (𝑦 ∈ 𝐡 ↦ (1o Γ— {𝑦}))))
28 eqid 2726 . . . . . . . . 9 (𝑅 ↑s 𝐡) = (𝑅 ↑s 𝐡)
2926, 16, 28, 3evl1rhm 22202 . . . . . . . 8 (𝑅 ∈ CRing β†’ (eval1β€˜π‘…) ∈ ((Poly1β€˜π‘…) RingHom (𝑅 ↑s 𝐡)))
30 eqid 2726 . . . . . . . . 9 (Baseβ€˜(𝑅 ↑s 𝐡)) = (Baseβ€˜(𝑅 ↑s 𝐡))
3118, 30rhmf 20385 . . . . . . . 8 ((eval1β€˜π‘…) ∈ ((Poly1β€˜π‘…) RingHom (𝑅 ↑s 𝐡)) β†’ (eval1β€˜π‘…):(Baseβ€˜(Poly1β€˜π‘…))⟢(Baseβ€˜(𝑅 ↑s 𝐡)))
32 ffn 6710 . . . . . . . 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 7075 . . . . . . 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 2838 . . . . 5 ((𝑅 ∈ CRing ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(Poly1β€˜π‘…))) β†’ ((eval1β€˜π‘…)β€˜π‘₯) ∈ 𝑄)
3827, 37eqeltrrd 2828 . . . 4 ((𝑅 ∈ CRing ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(Poly1β€˜π‘…))) β†’ (((1o eval 𝑅)β€˜π‘₯) ∘ (𝑦 ∈ 𝐡 ↦ (1o Γ— {𝑦}))) ∈ 𝑄)
39 coeq1 5850 . . . . 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 2812 . . . 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 3149 . 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 1533   ∈ wcel 2098  βˆƒwrex 3064  Vcvv 3468  {csn 4623   ↦ cmpt 5224   Γ— cxp 5667  ran crn 5670   ∘ ccom 5673  Oncon0 6357   Fn wfn 6531  βŸΆwf 6532  β€˜cfv 6536  (class class class)co 7404  1oc1o 8457   ↑m cmap 8819  Basecbs 17151   ↑s cpws 17399  CRingccrg 20137   RingHom crh 20369  SubRingcsubrg 20467   mPoly cmpl 21796   evalSub ces 21971   eval cevl 21972  PwSer1cps1 22045  Poly1cpl1 22047  eval1ce1 22184
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2163  ax-ext 2697  ax-rep 5278  ax-sep 5292  ax-nul 5299  ax-pow 5356  ax-pr 5420  ax-un 7721  ax-cnex 11165  ax-resscn 11166  ax-1cn 11167  ax-icn 11168  ax-addcl 11169  ax-addrcl 11170  ax-mulcl 11171  ax-mulrcl 11172  ax-mulcom 11173  ax-addass 11174  ax-mulass 11175  ax-distr 11176  ax-i2m1 11177  ax-1ne0 11178  ax-1rid 11179  ax-rnegex 11180  ax-rrecex 11181  ax-cnre 11182  ax-pre-lttri 11183  ax-pre-lttrn 11184  ax-pre-ltadd 11185  ax-pre-mulgt0 11186
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2528  df-eu 2557  df-clab 2704  df-cleq 2718  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2935  df-nel 3041  df-ral 3056  df-rex 3065  df-rmo 3370  df-reu 3371  df-rab 3427  df-v 3470  df-sbc 3773  df-csb 3889  df-dif 3946  df-un 3948  df-in 3950  df-ss 3960  df-pss 3962  df-nul 4318  df-if 4524  df-pw 4599  df-sn 4624  df-pr 4626  df-tp 4628  df-op 4630  df-uni 4903  df-int 4944  df-iun 4992  df-iin 4993  df-br 5142  df-opab 5204  df-mpt 5225  df-tr 5259  df-id 5567  df-eprel 5573  df-po 5581  df-so 5582  df-fr 5624  df-se 5625  df-we 5626  df-xp 5675  df-rel 5676  df-cnv 5677  df-co 5678  df-dm 5679  df-rn 5680  df-res 5681  df-ima 5682  df-pred 6293  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6488  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-isom 6545  df-riota 7360  df-ov 7407  df-oprab 7408  df-mpo 7409  df-of 7666  df-ofr 7667  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-supp 8144  df-frecs 8264  df-wrecs 8295  df-recs 8369  df-rdg 8408  df-1o 8464  df-er 8702  df-map 8821  df-pm 8822  df-ixp 8891  df-en 8939  df-dom 8940  df-sdom 8941  df-fin 8942  df-fsupp 9361  df-sup 9436  df-oi 9504  df-card 9933  df-pnf 11251  df-mnf 11252  df-xr 11253  df-ltxr 11254  df-le 11255  df-sub 11447  df-neg 11448  df-nn 12214  df-2 12276  df-3 12277  df-4 12278  df-5 12279  df-6 12280  df-7 12281  df-8 12282  df-9 12283  df-n0 12474  df-z 12560  df-dec 12679  df-uz 12824  df-fz 13488  df-fzo 13631  df-seq 13970  df-hash 14294  df-struct 17087  df-sets 17104  df-slot 17122  df-ndx 17134  df-base 17152  df-ress 17181  df-plusg 17217  df-mulr 17218  df-sca 17220  df-vsca 17221  df-ip 17222  df-tset 17223  df-ple 17224  df-ds 17226  df-hom 17228  df-cco 17229  df-0g 17394  df-gsum 17395  df-prds 17400  df-pws 17402  df-mre 17537  df-mrc 17538  df-acs 17540  df-mgm 18571  df-sgrp 18650  df-mnd 18666  df-mhm 18711  df-submnd 18712  df-grp 18864  df-minusg 18865  df-sbg 18866  df-mulg 18994  df-subg 19048  df-ghm 19137  df-cntz 19231  df-cmn 19700  df-abl 19701  df-mgp 20038  df-rng 20056  df-ur 20085  df-srg 20090  df-ring 20138  df-cring 20139  df-rhm 20372  df-subrng 20444  df-subrg 20469  df-lmod 20706  df-lss 20777  df-lsp 20817  df-assa 21744  df-asp 21745  df-ascl 21746  df-psr 21799  df-mvr 21800  df-mpl 21801  df-opsr 21803  df-evls 21973  df-evl 21974  df-psr1 22050  df-ply1 22052  df-evl1 22186
This theorem is referenced by:  pf1ind  22225
  Copyright terms: Public domain W3C validator