Theorem mplcoe4 22182

Description: Decompose a polynomial into a finite sum of scaled monomials. (Contributed by Stefan O'Rear, 8-Mar-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
mplcoe4.p	⊢ 𝑃 = (𝐼 mPoly 𝑅)
mplcoe4.d	⊢ 𝐷 = {𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}
mplcoe4.z	⊢ 0 = (0g‘𝑅)
mplcoe4.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑃)
mplcoe4.i	⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ 𝑊)
mplcoe4.r	⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ Ring)
mplcoe4.x	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)

Assertion

Ref	Expression
mplcoe4	⊢ (𝜑 → 𝑋 = (𝑃 Σg (𝑘 ∈ 𝐷 ↦ (𝑦 ∈ 𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑘, (𝑋‘𝑘), 0 )))))

Distinct variable groups:   𝜑,𝑘,𝑦   𝐵,𝑘   𝐷,𝑘,𝑦   𝑓,𝐼,𝑘,𝑦   𝑃,𝑘,𝑦   𝑅,𝑓,𝑘,𝑦   𝑦,𝑊,𝑘   𝑓,𝑋,𝑘,𝑦   0 ,𝑓,𝑘,𝑦

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑓)   𝐵(𝑦,𝑓)   𝐷(𝑓)   𝑃(𝑓)   𝑊(𝑓)

Proof of Theorem mplcoe4

Step	Hyp	Ref	Expression
1		mplcoe4.p	. . 3 ⊢ 𝑃 = (𝐼 mPoly 𝑅)
2		mplcoe4.d	. . 3 ⊢ 𝐷 = {𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}
3		mplcoe4.z	. . 3 ⊢ 0 = (0g‘𝑅)
4		eqid 2765	. . 3 ⊢ (1r‘𝑅) = (1r‘𝑅)
5		mplcoe4.i	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ 𝑊)
6		mplcoe4.b	. . 3 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑃)
7		eqid 2765	. . 3 ⊢ ( ·𝑠 ‘𝑃) = ( ·𝑠 ‘𝑃)
8		mplcoe4.r	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ Ring)
9		mplcoe4.x	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)
10	1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9	mplcoe1 22148	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑋 = (𝑃 Σg (𝑘 ∈ 𝐷 ↦ ((𝑋‘𝑘)( ·𝑠 ‘𝑃)(𝑦 ∈ 𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑘, (1r‘𝑅), 0 ))))))
11		eqid 2765	. . . . 5 ⊢ (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
12	5	adantr 485	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) → 𝐼 ∈ 𝑊)
13	8	adantr 485	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) → 𝑅 ∈ Ring)
14		simpr 489	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) → 𝑘 ∈ 𝐷)
15	1, 11, 6, 2, 9	mplelf 22107	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑋:𝐷⟶(Base‘𝑅))
16	15	ffvelcdmda 7069	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) → (𝑋‘𝑘) ∈ (Base‘𝑅))
17	1, 7, 2, 4, 3, 11, 12, 13, 14, 16	mplmon2 22172	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) → ((𝑋‘𝑘)( ·𝑠 ‘𝑃)(𝑦 ∈ 𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑘, (1r‘𝑅), 0 ))) = (𝑦 ∈ 𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑘, (𝑋‘𝑘), 0 )))
18	17	mpteq2dva 5198	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑘 ∈ 𝐷 ↦ ((𝑋‘𝑘)( ·𝑠 ‘𝑃)(𝑦 ∈ 𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑘, (1r‘𝑅), 0 )))) = (𝑘 ∈ 𝐷 ↦ (𝑦 ∈ 𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑘, (𝑋‘𝑘), 0 ))))
19	18	oveq2d 7416	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑃 Σg (𝑘 ∈ 𝐷 ↦ ((𝑋‘𝑘)( ·𝑠 ‘𝑃)(𝑦 ∈ 𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑘, (1r‘𝑅), 0 ))))) = (𝑃 Σg (𝑘 ∈ 𝐷 ↦ (𝑦 ∈ 𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑘, (𝑋‘𝑘), 0 )))))
20	10, 19	eqtrd 2800	1 ⊢ (𝜑 → 𝑋 = (𝑃 Σg (𝑘 ∈ 𝐷 ↦ (𝑦 ∈ 𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑘, (𝑋‘𝑘), 0 )))))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 400   = wceq 1563   ∈ wcel 2145  {crab 3417  ifcif 4483   ↦ cmpt 5186  ^◡ccnv 5651   “ cima 5655  ‘cfv 6525  (class class class)co 7400   ↑_m cmap 8812  Fincfn 8931  ℕcn 12224  ℕ₀cn0 12495  Basecbs 17259   ·_𝑠 cvsca 17304  0_gc0g 17482   Σ_g cgsu 17483  1_rcur 20254  Ringcrg 20306   mPoly cmpl 22016

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1818  ax-4 1832  ax-5 1933  ax-6 1990  ax-7 2031  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2215  ax-ext 2737  ax-rep 5232  ax-sep 5251  ax-nul 5261  ax-pow 5327  ax-pr 5395  ax-un 7722  ax-cnex 11144  ax-resscn 11145  ax-1cn 11146  ax-icn 11147  ax-addcl 11148  ax-addrcl 11149  ax-mulcl 11150  ax-mulrcl 11151  ax-mulcom 11152  ax-addass 11153  ax-mulass 11154  ax-distr 11155  ax-i2m1 11156  ax-1ne0 11157  ax-1rid 11158  ax-rnegex 11159  ax-rrecex 11160  ax-cnre 11161  ax-pre-lttri 11162  ax-pre-lttrn 11163  ax-pre-ltadd 11164  ax-pre-mulgt0 11165

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1566  df-fal 1576  df-ex 1803  df-nf 1807  df-sb 2094  df-mo 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3370  df-reu 3371  df-rab 3418  df-v 3459  df-sbc 3748  df-csb 3856  df-dif 3910  df-un 3912  df-in 3914  df-ss 3924  df-pss 3927  df-nul 4289  df-if 4484  df-pw 4560  df-sn 4586  df-pr 4588  df-tp 4590  df-op 4592  df-uni 4869  df-int 4909  df-iun 4954  df-iin 4955  df-br 5106  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5547  df-eprel 5552  df-po 5560  df-so 5561  df-fr 5605  df-se 5606  df-we 5607  df-xp 5658  df-rel 5659  df-cnv 5660  df-co 5661  df-dm 5662  df-rn 5663  df-res 5664  df-ima 5665  df-pred 6292  df-ord 6353  df-on 6354  df-lim 6355  df-suc 6356  df-iota 6481  df-fun 6527  df-fn 6528  df-f 6529  df-f1 6530  df-fo 6531  df-f1o 6532  df-fv 6533  df-isom 6534  df-riota 7357  df-ov 7403  df-oprab 7404  df-mpo 7405  df-of 7664  df-ofr 7665  df-om 7851  df-1st 7974  df-2nd 7975  df-supp 8145  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8346  df-rdg 8385  df-1o 8441  df-2o 8442  df-er 8682  df-map 8814  df-pm 8815  df-ixp 8884  df-en 8932  df-dom 8933  df-sdom 8934  df-fin 8935  df-fsupp 9310  df-sup 9390  df-oi 9460  df-card 9913  df-pnf 11233  df-mnf 11234  df-xr 11235  df-ltxr 11236  df-le 11237  df-sub 11431  df-neg 11432  df-nn 12225  df-2 12294  df-3 12295  df-4 12296  df-5 12297  df-6 12298  df-7 12299  df-8 12300  df-9 12301  df-n0 12496  df-z 12583  df-dec 12703  df-uz 12854  df-fz 13527  df-fzo 13674  df-seq 14029  df-hash 14358  df-struct 17197  df-sets 17214  df-slot 17232  df-ndx 17244  df-base 17260  df-ress 17281  df-plusg 17313  df-mulr 17314  df-sca 17316  df-vsca 17317  df-ip 17318  df-tset 17319  df-ple 17320  df-ds 17322  df-hom 17324  df-cco 17325  df-0g 17484  df-gsum 17485  df-prds 17490  df-pws 17492  df-mre 17628  df-mrc 17629  df-acs 17631  df-mgm 18688  df-sgrp 18767  df-mnd 18783  df-mhm 18831  df-submnd 18832  df-grp 18993  df-minusg 18994  df-sbg 18995  df-mulg 19125  df-subg 19180  df-ghm 19275  df-cntz 19378  df-cmn 19843  df-abl 19844  df-mgp 20208  df-rng 20222  df-ur 20255  df-ring 20308  df-subrng 20622  df-subrg 20646  df-lmod 20952  df-lss 21022  df-psr 22019  df-mpl 22021

This theorem is referenced by:  evlslem2  22190