Theorem ply1divmo 25888

Description: Uniqueness of a quotient in a polynomial division. For polynomials 𝐹, 𝐺 such that 𝐺 ≠ 0 and the leading coefficient of 𝐺 is not a zero divisor, there is at most one polynomial 𝑞 which satisfies 𝐹 = (𝐺 · 𝑞) + 𝑟 where the degree of 𝑟 is less than the degree of 𝐺. (Contributed by Stefan O'Rear, 26-Mar-2015.) (Revised by NM, 17-Jun-2017.)

Hypotheses

Ref	Expression
ply1divalg.p	⊢ 𝑃 = (Poly1‘𝑅)
ply1divalg.d	⊢ 𝐷 = ( deg1 ‘𝑅)
ply1divalg.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑃)
ply1divalg.m	⊢ − = (-g‘𝑃)
ply1divalg.z	⊢ 0 = (0g‘𝑃)
ply1divalg.t	⊢ ∙ = (.r‘𝑃)
ply1divalg.r1	⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ Ring)
ply1divalg.f	⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ 𝐵)
ply1divalg.g1	⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ 𝐵)
ply1divalg.g2	⊢ (𝜑 → 𝐺 ≠ 0 )
ply1divmo.g3	⊢ (𝜑 → ((coe1‘𝐺)‘(𝐷‘𝐺)) ∈ 𝐸)
ply1divmo.e	⊢ 𝐸 = (RLReg‘𝑅)

Assertion

Ref	Expression
ply1divmo	⊢ (𝜑 → ∃*𝑞 ∈ 𝐵 (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞))) < (𝐷‘𝐺))

Distinct variable groups:   𝜑,𝑞   𝐵,𝑞   𝐷,𝑞   𝐹,𝑞   𝐺,𝑞   − ,𝑞   ∙ ,𝑞

Allowed substitution hints:   𝑃(𝑞)   𝑅(𝑞)   𝐸(𝑞)   0 (𝑞)

Proof of Theorem ply1divmo

Dummy variable 𝑟 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ply1divalg.r1	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ Ring)
2	1	adantr 479	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → 𝑅 ∈ Ring)
3		ply1divalg.p	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 𝑃 = (Poly1‘𝑅)
4	3	ply1ring 21990	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → 𝑃 ∈ Ring)
5	2, 4	syl 17	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → 𝑃 ∈ Ring)
6		ringgrp 20132	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑃 ∈ Ring → 𝑃 ∈ Grp)
7	5, 6	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → 𝑃 ∈ Grp)
8		ply1divalg.f	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ 𝐵)
9	8	adantr 479	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → 𝐹 ∈ 𝐵)
10		ply1divalg.g1	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ 𝐵)
11	10	adantr 479	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → 𝐺 ∈ 𝐵)
12		simprl 767	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → 𝑞 ∈ 𝐵)
13		ply1divalg.b	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑃)
14		ply1divalg.t	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ∙ = (.r‘𝑃)
15	13, 14	ringcl 20144	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑃 ∈ Ring ∧ 𝐺 ∈ 𝐵 ∧ 𝑞 ∈ 𝐵) → (𝐺 ∙ 𝑞) ∈ 𝐵)
16	5, 11, 12, 15	syl3anc 1369	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → (𝐺 ∙ 𝑞) ∈ 𝐵)
17		ply1divalg.m	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ − = (-g‘𝑃)
18	13, 17	grpsubcl 18939	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑃 ∈ Grp ∧ 𝐹 ∈ 𝐵 ∧ (𝐺 ∙ 𝑞) ∈ 𝐵) → (𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)) ∈ 𝐵)
19	7, 9, 16, 18	syl3anc 1369	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → (𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)) ∈ 𝐵)
20		simprr 769	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → 𝑟 ∈ 𝐵)
21	13, 14	ringcl 20144	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑃 ∈ Ring ∧ 𝐺 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵) → (𝐺 ∙ 𝑟) ∈ 𝐵)
22	5, 11, 20, 21	syl3anc 1369	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → (𝐺 ∙ 𝑟) ∈ 𝐵)
23	13, 17	grpsubcl 18939	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑃 ∈ Grp ∧ 𝐹 ∈ 𝐵 ∧ (𝐺 ∙ 𝑟) ∈ 𝐵) → (𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟)) ∈ 𝐵)
24	7, 9, 22, 23	syl3anc 1369	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → (𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟)) ∈ 𝐵)
25	13, 17	grpsubcl 18939	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑃 ∈ Grp ∧ (𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)) ∈ 𝐵 ∧ (𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟)) ∈ 𝐵) → ((𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)) − (𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))) ∈ 𝐵)
26	7, 19, 24, 25	syl3anc 1369	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → ((𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)) − (𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))) ∈ 𝐵)
27		ply1divalg.d	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝐷 = ( deg1 ‘𝑅)
28	27, 3, 13	deg1xrcl 25835	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)) − (𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))) ∈ 𝐵 → (𝐷‘((𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)) − (𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟)))) ∈ ℝ*)
29	26, 28	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → (𝐷‘((𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)) − (𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟)))) ∈ ℝ*)
30	27, 3, 13	deg1xrcl 25835	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟)) ∈ 𝐵 → (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))) ∈ ℝ*)
31	24, 30	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))) ∈ ℝ*)
32	27, 3, 13	deg1xrcl 25835	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)) ∈ 𝐵 → (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞))) ∈ ℝ*)
33	19, 32	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞))) ∈ ℝ*)
34	31, 33	ifcld 4573	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → if((𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞))) ≤ (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))), (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))), (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)))) ∈ ℝ*)
35	27, 3, 13	deg1xrcl 25835	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐺 ∈ 𝐵 → (𝐷‘𝐺) ∈ ℝ*)
36	11, 35	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → (𝐷‘𝐺) ∈ ℝ*)
37	29, 34, 36	3jca 1126	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → ((𝐷‘((𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)) − (𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟)))) ∈ ℝ* ∧ if((𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞))) ≤ (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))), (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))), (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)))) ∈ ℝ* ∧ (𝐷‘𝐺) ∈ ℝ*))
38	37	adantr 479	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) ∧ ((𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞))) < (𝐷‘𝐺) ∧ (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))) < (𝐷‘𝐺))) → ((𝐷‘((𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)) − (𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟)))) ∈ ℝ* ∧ if((𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞))) ≤ (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))), (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))), (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)))) ∈ ℝ* ∧ (𝐷‘𝐺) ∈ ℝ*))
39	3, 27, 2, 13, 17, 19, 24	deg1suble 25860	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → (𝐷‘((𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)) − (𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟)))) ≤ if((𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞))) ≤ (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))), (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))), (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)))))
40	39	adantr 479	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) ∧ ((𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞))) < (𝐷‘𝐺) ∧ (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))) < (𝐷‘𝐺))) → (𝐷‘((𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)) − (𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟)))) ≤ if((𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞))) ≤ (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))), (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))), (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)))))
41		xrmaxlt 13164	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞))) ∈ ℝ* ∧ (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))) ∈ ℝ* ∧ (𝐷‘𝐺) ∈ ℝ*) → (if((𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞))) ≤ (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))), (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))), (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)))) < (𝐷‘𝐺) ↔ ((𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞))) < (𝐷‘𝐺) ∧ (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))) < (𝐷‘𝐺))))
42	33, 31, 36, 41	syl3anc 1369	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → (if((𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞))) ≤ (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))), (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))), (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)))) < (𝐷‘𝐺) ↔ ((𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞))) < (𝐷‘𝐺) ∧ (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))) < (𝐷‘𝐺))))
43	42	biimpar 476	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) ∧ ((𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞))) < (𝐷‘𝐺) ∧ (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))) < (𝐷‘𝐺))) → if((𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞))) ≤ (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))), (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))), (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)))) < (𝐷‘𝐺))
44	40, 43	jca 510	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) ∧ ((𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞))) < (𝐷‘𝐺) ∧ (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))) < (𝐷‘𝐺))) → ((𝐷‘((𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)) − (𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟)))) ≤ if((𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞))) ≤ (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))), (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))), (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)))) ∧ if((𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞))) ≤ (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))), (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))), (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)))) < (𝐷‘𝐺)))
45		xrlelttr 13139	. . . . . 6 ⊢ (((𝐷‘((𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)) − (𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟)))) ∈ ℝ* ∧ if((𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞))) ≤ (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))), (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))), (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)))) ∈ ℝ* ∧ (𝐷‘𝐺) ∈ ℝ*) → (((𝐷‘((𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)) − (𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟)))) ≤ if((𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞))) ≤ (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))), (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))), (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)))) ∧ if((𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞))) ≤ (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))), (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))), (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)))) < (𝐷‘𝐺)) → (𝐷‘((𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)) − (𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟)))) < (𝐷‘𝐺)))
46	38, 44, 45	sylc 65	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) ∧ ((𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞))) < (𝐷‘𝐺) ∧ (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))) < (𝐷‘𝐺))) → (𝐷‘((𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)) − (𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟)))) < (𝐷‘𝐺))
47	46	ex 411	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → (((𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞))) < (𝐷‘𝐺) ∧ (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))) < (𝐷‘𝐺)) → (𝐷‘((𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)) − (𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟)))) < (𝐷‘𝐺)))
48		ply1divalg.g2	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ≠ 0 )
49		ply1divalg.z	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 0 = (0g‘𝑃)
50	27, 3, 49, 13	deg1nn0cl 25841	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐺 ∈ 𝐵 ∧ 𝐺 ≠ 0 ) → (𝐷‘𝐺) ∈ ℕ0)
51	1, 10, 48, 50	syl3anc 1369	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (𝐷‘𝐺) ∈ ℕ0)
52	51	ad2antrr 722	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑞 ≠ 𝑟) → (𝐷‘𝐺) ∈ ℕ0)
53	52	nn0red 12537	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑞 ≠ 𝑟) → (𝐷‘𝐺) ∈ ℝ)
54	1	ad2antrr 722	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑞 ≠ 𝑟) → 𝑅 ∈ Ring)
55	13, 17	grpsubcl 18939	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑃 ∈ Grp ∧ 𝑟 ∈ 𝐵 ∧ 𝑞 ∈ 𝐵) → (𝑟 − 𝑞) ∈ 𝐵)
56	7, 20, 12, 55	syl3anc 1369	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → (𝑟 − 𝑞) ∈ 𝐵)
57	56	adantr 479	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑞 ≠ 𝑟) → (𝑟 − 𝑞) ∈ 𝐵)
58	13, 49, 17	grpsubeq0 18945	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑃 ∈ Grp ∧ 𝑟 ∈ 𝐵 ∧ 𝑞 ∈ 𝐵) → ((𝑟 − 𝑞) = 0 ↔ 𝑟 = 𝑞))
59	7, 20, 12, 58	syl3anc 1369	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → ((𝑟 − 𝑞) = 0 ↔ 𝑟 = 𝑞))
60		equcom 2019	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑟 = 𝑞 ↔ 𝑞 = 𝑟)
61	59, 60	bitrdi 286	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → ((𝑟 − 𝑞) = 0 ↔ 𝑞 = 𝑟))
62	61	necon3bid 2983	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → ((𝑟 − 𝑞) ≠ 0 ↔ 𝑞 ≠ 𝑟))
63	62	biimpar 476	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑞 ≠ 𝑟) → (𝑟 − 𝑞) ≠ 0 )
64	27, 3, 49, 13	deg1nn0cl 25841	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑟 − 𝑞) ∈ 𝐵 ∧ (𝑟 − 𝑞) ≠ 0 ) → (𝐷‘(𝑟 − 𝑞)) ∈ ℕ0)
65	54, 57, 63, 64	syl3anc 1369	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑞 ≠ 𝑟) → (𝐷‘(𝑟 − 𝑞)) ∈ ℕ0)
66		nn0addge1 12522	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐷‘𝐺) ∈ ℝ ∧ (𝐷‘(𝑟 − 𝑞)) ∈ ℕ0) → (𝐷‘𝐺) ≤ ((𝐷‘𝐺) + (𝐷‘(𝑟 − 𝑞))))
67	53, 65, 66	syl2anc 582	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑞 ≠ 𝑟) → (𝐷‘𝐺) ≤ ((𝐷‘𝐺) + (𝐷‘(𝑟 − 𝑞))))
68		ply1divmo.e	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝐸 = (RLReg‘𝑅)
69	10	ad2antrr 722	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑞 ≠ 𝑟) → 𝐺 ∈ 𝐵)
70	48	ad2antrr 722	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑞 ≠ 𝑟) → 𝐺 ≠ 0 )
71		ply1divmo.g3	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → ((coe1‘𝐺)‘(𝐷‘𝐺)) ∈ 𝐸)
72	71	ad2antrr 722	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑞 ≠ 𝑟) → ((coe1‘𝐺)‘(𝐷‘𝐺)) ∈ 𝐸)
73	27, 3, 68, 13, 14, 49, 54, 69, 70, 72, 57, 63	deg1mul2 25867	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑞 ≠ 𝑟) → (𝐷‘(𝐺 ∙ (𝑟 − 𝑞))) = ((𝐷‘𝐺) + (𝐷‘(𝑟 − 𝑞))))
74	67, 73	breqtrrd 5175	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑞 ≠ 𝑟) → (𝐷‘𝐺) ≤ (𝐷‘(𝐺 ∙ (𝑟 − 𝑞))))
75		ringabl 20169	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑃 ∈ Ring → 𝑃 ∈ Abel)
76	5, 75	syl 17	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → 𝑃 ∈ Abel)
77	13, 17, 76, 9, 16, 22	ablnnncan1 19732	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → ((𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)) − (𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))) = ((𝐺 ∙ 𝑟) − (𝐺 ∙ 𝑞)))
78	13, 14, 17, 5, 11, 20, 12	ringsubdi 20195	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → (𝐺 ∙ (𝑟 − 𝑞)) = ((𝐺 ∙ 𝑟) − (𝐺 ∙ 𝑞)))
79	77, 78	eqtr4d 2773	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → ((𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)) − (𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))) = (𝐺 ∙ (𝑟 − 𝑞)))
80	79	fveq2d 6894	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → (𝐷‘((𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)) − (𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟)))) = (𝐷‘(𝐺 ∙ (𝑟 − 𝑞))))
81	80	adantr 479	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑞 ≠ 𝑟) → (𝐷‘((𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)) − (𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟)))) = (𝐷‘(𝐺 ∙ (𝑟 − 𝑞))))
82	74, 81	breqtrrd 5175	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑞 ≠ 𝑟) → (𝐷‘𝐺) ≤ (𝐷‘((𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)) − (𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟)))))
83	36, 29	xrlenltd 11284	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → ((𝐷‘𝐺) ≤ (𝐷‘((𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)) − (𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟)))) ↔ ¬ (𝐷‘((𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)) − (𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟)))) < (𝐷‘𝐺)))
84	83	adantr 479	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑞 ≠ 𝑟) → ((𝐷‘𝐺) ≤ (𝐷‘((𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)) − (𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟)))) ↔ ¬ (𝐷‘((𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)) − (𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟)))) < (𝐷‘𝐺)))
85	82, 84	mpbid 231	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑞 ≠ 𝑟) → ¬ (𝐷‘((𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)) − (𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟)))) < (𝐷‘𝐺))
86	85	ex 411	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → (𝑞 ≠ 𝑟 → ¬ (𝐷‘((𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)) − (𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟)))) < (𝐷‘𝐺)))
87	86	necon4ad 2957	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → ((𝐷‘((𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)) − (𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟)))) < (𝐷‘𝐺) → 𝑞 = 𝑟))
88	47, 87	syld 47	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → (((𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞))) < (𝐷‘𝐺) ∧ (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))) < (𝐷‘𝐺)) → 𝑞 = 𝑟))
89	88	ralrimivva 3198	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑞 ∈ 𝐵 ∀𝑟 ∈ 𝐵 (((𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞))) < (𝐷‘𝐺) ∧ (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))) < (𝐷‘𝐺)) → 𝑞 = 𝑟))
90		oveq2 7419	. . . . . 6 ⊢ (𝑞 = 𝑟 → (𝐺 ∙ 𝑞) = (𝐺 ∙ 𝑟))
91	90	oveq2d 7427	. . . . 5 ⊢ (𝑞 = 𝑟 → (𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞)) = (𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟)))
92	91	fveq2d 6894	. . . 4 ⊢ (𝑞 = 𝑟 → (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞))) = (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))))
93	92	breq1d 5157	. . 3 ⊢ (𝑞 = 𝑟 → ((𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞))) < (𝐷‘𝐺) ↔ (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))) < (𝐷‘𝐺)))
94	93	rmo4 3725	. 2 ⊢ (∃*𝑞 ∈ 𝐵 (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞))) < (𝐷‘𝐺) ↔ ∀𝑞 ∈ 𝐵 ∀𝑟 ∈ 𝐵 (((𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞))) < (𝐷‘𝐺) ∧ (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑟))) < (𝐷‘𝐺)) → 𝑞 = 𝑟))
95	89, 94	sylibr 233	1 ⊢ (𝜑 → ∃*𝑞 ∈ 𝐵 (𝐷‘(𝐹 − (𝐺 ∙ 𝑞))) < (𝐷‘𝐺))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 394   ∧ w3a 1085   = wceq 1539   ∈ wcel 2104   ≠ wne 2938  ∀wral 3059  ∃*wrmo 3373  ifcif 4527   class class class wbr 5147  ‘cfv 6542  (class class class)co 7411  ℝcr 11111   + caddc 11115  ℝ^*cxr 11251   < clt 11252   ≤ cle 11253  ℕ₀cn0 12476  Basecbs 17148  ._rcmulr 17202  0_gc0g 17389  Grpcgrp 18855  -_gcsg 18857  Abelcabl 19690  Ringcrg 20127  RLRegcrlreg 21095  Poly₁cpl1 21920  coe₁cco1 21921   deg₁ cdg1 25804

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1911  ax-6 1969  ax-7 2009  ax-8 2106  ax-9 2114  ax-10 2135  ax-11 2152  ax-12 2169  ax-ext 2701  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  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  ax-pre-sup 11190  ax-addf 11191  ax-mulf 11192

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2532  df-eu 2561  df-clab 2708  df-cleq 2722  df-clel 2808  df-nfc 2883  df-ne 2939  df-nel 3045  df-ral 3060  df-rex 3069  df-rmo 3374  df-reu 3375  df-rab 3431  df-v 3474  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-tp 4632  df-op 4634  df-uni 4908  df-int 4950  df-iun 4998  df-iin 4999  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-se 5631  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6299  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-isom 6551  df-riota 7367  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-of 7672  df-ofr 7673  df-om 7858  df-1st 7977  df-2nd 7978  df-supp 8149  df-tpos 8213  df-frecs 8268  df-wrecs 8299  df-recs 8373  df-rdg 8412  df-1o 8468  df-er 8705  df-map 8824  df-pm 8825  df-ixp 8894  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-fin 8945  df-fsupp 9364  df-sup 9439  df-oi 9507  df-card 9936  df-pnf 11254  df-mnf 11255  df-xr 11256  df-ltxr 11257  df-le 11258  df-sub 11450  df-neg 11451  df-nn 12217  df-2 12279  df-3 12280  df-4 12281  df-5 12282  df-6 12283  df-7 12284  df-8 12285  df-9 12286  df-n0 12477  df-z 12563  df-dec 12682  df-uz 12827  df-fz 13489  df-fzo 13632  df-seq 13971  df-hash 14295  df-struct 17084  df-sets 17101  df-slot 17119  df-ndx 17131  df-base 17149  df-ress 17178  df-plusg 17214  df-mulr 17215  df-starv 17216  df-sca 17217  df-vsca 17218  df-ip 17219  df-tset 17220  df-ple 17221  df-ds 17223  df-unif 17224  df-hom 17225  df-cco 17226  df-0g 17391  df-gsum 17392  df-prds 17397  df-pws 17399  df-mre 17534  df-mrc 17535  df-acs 17537  df-mgm 18565  df-sgrp 18644  df-mnd 18660  df-mhm 18705  df-submnd 18706  df-grp 18858  df-minusg 18859  df-sbg 18860  df-mulg 18987  df-subg 19039  df-ghm 19128  df-cntz 19222  df-cmn 19691  df-abl 19692  df-mgp 20029  df-rng 20047  df-ur 20076  df-ring 20129  df-cring 20130  df-oppr 20225  df-dvdsr 20248  df-unit 20249  df-invr 20279  df-subrng 20434  df-subrg 20459  df-lmod 20616  df-lss 20687  df-rlreg 21099  df-cnfld 21145  df-psr 21681  df-mpl 21683  df-opsr 21685  df-psr1 21923  df-ply1 21925  df-coe1 21926  df-mdeg 25805  df-deg1 25806

This theorem is referenced by:  ply1divalg  25890