MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ply1rem Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ply1rem 25681
Description: The polynomial remainder theorem, or little BΓ©zout's theorem (by contrast to the regular BΓ©zout's theorem bezout 16485). If a polynomial 𝐹 is divided by the linear factor π‘₯ βˆ’ 𝐴, the remainder is equal to 𝐹(𝐴), the evaluation of the polynomial at 𝐴 (interpreted as a constant polynomial). (Contributed by Mario Carneiro, 12-Jun-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
ply1rem.p 𝑃 = (Poly1β€˜π‘…)
ply1rem.b 𝐡 = (Baseβ€˜π‘ƒ)
ply1rem.k 𝐾 = (Baseβ€˜π‘…)
ply1rem.x 𝑋 = (var1β€˜π‘…)
ply1rem.m βˆ’ = (-gβ€˜π‘ƒ)
ply1rem.a 𝐴 = (algScβ€˜π‘ƒ)
ply1rem.g 𝐺 = (𝑋 βˆ’ (π΄β€˜π‘))
ply1rem.o 𝑂 = (eval1β€˜π‘…)
ply1rem.1 (πœ‘ β†’ 𝑅 ∈ NzRing)
ply1rem.2 (πœ‘ β†’ 𝑅 ∈ CRing)
ply1rem.3 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ 𝐾)
ply1rem.4 (πœ‘ β†’ 𝐹 ∈ 𝐡)
ply1rem.e 𝐸 = (rem1pβ€˜π‘…)
Assertion
Ref Expression
ply1rem (πœ‘ β†’ (𝐹𝐸𝐺) = (π΄β€˜((π‘‚β€˜πΉ)β€˜π‘)))

Proof of Theorem ply1rem
StepHypRef Expression
1 ply1rem.1 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ 𝑅 ∈ NzRing)
2 nzrring 20295 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ NzRing β†’ 𝑅 ∈ Ring)
31, 2syl 17 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 𝑅 ∈ Ring)
4 ply1rem.4 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 𝐹 ∈ 𝐡)
5 ply1rem.p . . . . . . . . . . 11 𝑃 = (Poly1β€˜π‘…)
6 ply1rem.b . . . . . . . . . . 11 𝐡 = (Baseβ€˜π‘ƒ)
7 ply1rem.k . . . . . . . . . . 11 𝐾 = (Baseβ€˜π‘…)
8 ply1rem.x . . . . . . . . . . 11 𝑋 = (var1β€˜π‘…)
9 ply1rem.m . . . . . . . . . . 11 βˆ’ = (-gβ€˜π‘ƒ)
10 ply1rem.a . . . . . . . . . . 11 𝐴 = (algScβ€˜π‘ƒ)
11 ply1rem.g . . . . . . . . . . 11 𝐺 = (𝑋 βˆ’ (π΄β€˜π‘))
12 ply1rem.o . . . . . . . . . . 11 𝑂 = (eval1β€˜π‘…)
13 ply1rem.2 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ 𝑅 ∈ CRing)
14 ply1rem.3 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ 𝐾)
15 eqid 2733 . . . . . . . . . . 11 (Monic1pβ€˜π‘…) = (Monic1pβ€˜π‘…)
16 eqid 2733 . . . . . . . . . . 11 ( deg1 β€˜π‘…) = ( deg1 β€˜π‘…)
17 eqid 2733 . . . . . . . . . . 11 (0gβ€˜π‘…) = (0gβ€˜π‘…)
185, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 1, 13, 14, 15, 16, 17ply1remlem 25680 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (𝐺 ∈ (Monic1pβ€˜π‘…) ∧ (( deg1 β€˜π‘…)β€˜πΊ) = 1 ∧ (β—‘(π‘‚β€˜πΊ) β€œ {(0gβ€˜π‘…)}) = {𝑁}))
1918simp1d 1143 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ 𝐺 ∈ (Monic1pβ€˜π‘…))
20 eqid 2733 . . . . . . . . . 10 (Unic1pβ€˜π‘…) = (Unic1pβ€˜π‘…)
2120, 15mon1puc1p 25668 . . . . . . . . 9 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐺 ∈ (Monic1pβ€˜π‘…)) β†’ 𝐺 ∈ (Unic1pβ€˜π‘…))
223, 19, 21syl2anc 585 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 𝐺 ∈ (Unic1pβ€˜π‘…))
23 ply1rem.e . . . . . . . . 9 𝐸 = (rem1pβ€˜π‘…)
2423, 5, 6, 20, 16r1pdeglt 25676 . . . . . . . 8 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹 ∈ 𝐡 ∧ 𝐺 ∈ (Unic1pβ€˜π‘…)) β†’ (( deg1 β€˜π‘…)β€˜(𝐹𝐸𝐺)) < (( deg1 β€˜π‘…)β€˜πΊ))
253, 4, 22, 24syl3anc 1372 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (( deg1 β€˜π‘…)β€˜(𝐹𝐸𝐺)) < (( deg1 β€˜π‘…)β€˜πΊ))
2618simp2d 1144 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (( deg1 β€˜π‘…)β€˜πΊ) = 1)
2725, 26breqtrd 5175 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (( deg1 β€˜π‘…)β€˜(𝐹𝐸𝐺)) < 1)
28 1e0p1 12719 . . . . . 6 1 = (0 + 1)
2927, 28breqtrdi 5190 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (( deg1 β€˜π‘…)β€˜(𝐹𝐸𝐺)) < (0 + 1))
30 0nn0 12487 . . . . . 6 0 ∈ β„•0
31 nn0leltp1 12621 . . . . . 6 (((( deg1 β€˜π‘…)β€˜(𝐹𝐸𝐺)) ∈ β„•0 ∧ 0 ∈ β„•0) β†’ ((( deg1 β€˜π‘…)β€˜(𝐹𝐸𝐺)) ≀ 0 ↔ (( deg1 β€˜π‘…)β€˜(𝐹𝐸𝐺)) < (0 + 1)))
3230, 31mpan2 690 . . . . 5 ((( deg1 β€˜π‘…)β€˜(𝐹𝐸𝐺)) ∈ β„•0 β†’ ((( deg1 β€˜π‘…)β€˜(𝐹𝐸𝐺)) ≀ 0 ↔ (( deg1 β€˜π‘…)β€˜(𝐹𝐸𝐺)) < (0 + 1)))
3329, 32syl5ibrcom 246 . . . 4 (πœ‘ β†’ ((( deg1 β€˜π‘…)β€˜(𝐹𝐸𝐺)) ∈ β„•0 β†’ (( deg1 β€˜π‘…)β€˜(𝐹𝐸𝐺)) ≀ 0))
34 elsni 4646 . . . . . 6 ((( deg1 β€˜π‘…)β€˜(𝐹𝐸𝐺)) ∈ {-∞} β†’ (( deg1 β€˜π‘…)β€˜(𝐹𝐸𝐺)) = -∞)
35 0xr 11261 . . . . . . 7 0 ∈ ℝ*
36 mnfle 13114 . . . . . . 7 (0 ∈ ℝ* β†’ -∞ ≀ 0)
3735, 36ax-mp 5 . . . . . 6 -∞ ≀ 0
3834, 37eqbrtrdi 5188 . . . . 5 ((( deg1 β€˜π‘…)β€˜(𝐹𝐸𝐺)) ∈ {-∞} β†’ (( deg1 β€˜π‘…)β€˜(𝐹𝐸𝐺)) ≀ 0)
3938a1i 11 . . . 4 (πœ‘ β†’ ((( deg1 β€˜π‘…)β€˜(𝐹𝐸𝐺)) ∈ {-∞} β†’ (( deg1 β€˜π‘…)β€˜(𝐹𝐸𝐺)) ≀ 0))
4023, 5, 6, 20r1pcl 25675 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹 ∈ 𝐡 ∧ 𝐺 ∈ (Unic1pβ€˜π‘…)) β†’ (𝐹𝐸𝐺) ∈ 𝐡)
413, 4, 22, 40syl3anc 1372 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (𝐹𝐸𝐺) ∈ 𝐡)
4216, 5, 6deg1cl 25601 . . . . . 6 ((𝐹𝐸𝐺) ∈ 𝐡 β†’ (( deg1 β€˜π‘…)β€˜(𝐹𝐸𝐺)) ∈ (β„•0 βˆͺ {-∞}))
4341, 42syl 17 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (( deg1 β€˜π‘…)β€˜(𝐹𝐸𝐺)) ∈ (β„•0 βˆͺ {-∞}))
44 elun 4149 . . . . 5 ((( deg1 β€˜π‘…)β€˜(𝐹𝐸𝐺)) ∈ (β„•0 βˆͺ {-∞}) ↔ ((( deg1 β€˜π‘…)β€˜(𝐹𝐸𝐺)) ∈ β„•0 ∨ (( deg1 β€˜π‘…)β€˜(𝐹𝐸𝐺)) ∈ {-∞}))
4543, 44sylib 217 . . . 4 (πœ‘ β†’ ((( deg1 β€˜π‘…)β€˜(𝐹𝐸𝐺)) ∈ β„•0 ∨ (( deg1 β€˜π‘…)β€˜(𝐹𝐸𝐺)) ∈ {-∞}))
4633, 39, 45mpjaod 859 . . 3 (πœ‘ β†’ (( deg1 β€˜π‘…)β€˜(𝐹𝐸𝐺)) ≀ 0)
4716, 5, 6, 10deg1le0 25629 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝐹𝐸𝐺) ∈ 𝐡) β†’ ((( deg1 β€˜π‘…)β€˜(𝐹𝐸𝐺)) ≀ 0 ↔ (𝐹𝐸𝐺) = (π΄β€˜((coe1β€˜(𝐹𝐸𝐺))β€˜0))))
483, 41, 47syl2anc 585 . . 3 (πœ‘ β†’ ((( deg1 β€˜π‘…)β€˜(𝐹𝐸𝐺)) ≀ 0 ↔ (𝐹𝐸𝐺) = (π΄β€˜((coe1β€˜(𝐹𝐸𝐺))β€˜0))))
4946, 48mpbid 231 . 2 (πœ‘ β†’ (𝐹𝐸𝐺) = (π΄β€˜((coe1β€˜(𝐹𝐸𝐺))β€˜0)))
50 eqid 2733 . . . . . . . . 9 (quot1pβ€˜π‘…) = (quot1pβ€˜π‘…)
51 eqid 2733 . . . . . . . . 9 (.rβ€˜π‘ƒ) = (.rβ€˜π‘ƒ)
52 eqid 2733 . . . . . . . . 9 (+gβ€˜π‘ƒ) = (+gβ€˜π‘ƒ)
535, 6, 20, 50, 23, 51, 52r1pid 25677 . . . . . . . 8 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹 ∈ 𝐡 ∧ 𝐺 ∈ (Unic1pβ€˜π‘…)) β†’ 𝐹 = (((𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺)(.rβ€˜π‘ƒ)𝐺)(+gβ€˜π‘ƒ)(𝐹𝐸𝐺)))
543, 4, 22, 53syl3anc 1372 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝐹 = (((𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺)(.rβ€˜π‘ƒ)𝐺)(+gβ€˜π‘ƒ)(𝐹𝐸𝐺)))
5554fveq2d 6896 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (π‘‚β€˜πΉ) = (π‘‚β€˜(((𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺)(.rβ€˜π‘ƒ)𝐺)(+gβ€˜π‘ƒ)(𝐹𝐸𝐺))))
56 eqid 2733 . . . . . . . . . 10 (𝑅 ↑s 𝐾) = (𝑅 ↑s 𝐾)
5712, 5, 56, 7evl1rhm 21851 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ CRing β†’ 𝑂 ∈ (𝑃 RingHom (𝑅 ↑s 𝐾)))
5813, 57syl 17 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 𝑂 ∈ (𝑃 RingHom (𝑅 ↑s 𝐾)))
59 rhmghm 20262 . . . . . . . 8 (𝑂 ∈ (𝑃 RingHom (𝑅 ↑s 𝐾)) β†’ 𝑂 ∈ (𝑃 GrpHom (𝑅 ↑s 𝐾)))
6058, 59syl 17 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝑂 ∈ (𝑃 GrpHom (𝑅 ↑s 𝐾)))
615ply1ring 21770 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ Ring β†’ 𝑃 ∈ Ring)
623, 61syl 17 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 𝑃 ∈ Ring)
6350, 5, 6, 20q1pcl 25673 . . . . . . . . 9 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹 ∈ 𝐡 ∧ 𝐺 ∈ (Unic1pβ€˜π‘…)) β†’ (𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺) ∈ 𝐡)
643, 4, 22, 63syl3anc 1372 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺) ∈ 𝐡)
655, 6, 15mon1pcl 25662 . . . . . . . . 9 (𝐺 ∈ (Monic1pβ€˜π‘…) β†’ 𝐺 ∈ 𝐡)
6619, 65syl 17 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 𝐺 ∈ 𝐡)
676, 51ringcl 20073 . . . . . . . 8 ((𝑃 ∈ Ring ∧ (𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺) ∈ 𝐡 ∧ 𝐺 ∈ 𝐡) β†’ ((𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺)(.rβ€˜π‘ƒ)𝐺) ∈ 𝐡)
6862, 64, 66, 67syl3anc 1372 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ ((𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺)(.rβ€˜π‘ƒ)𝐺) ∈ 𝐡)
69 eqid 2733 . . . . . . . 8 (+gβ€˜(𝑅 ↑s 𝐾)) = (+gβ€˜(𝑅 ↑s 𝐾))
706, 52, 69ghmlin 19097 . . . . . . 7 ((𝑂 ∈ (𝑃 GrpHom (𝑅 ↑s 𝐾)) ∧ ((𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺)(.rβ€˜π‘ƒ)𝐺) ∈ 𝐡 ∧ (𝐹𝐸𝐺) ∈ 𝐡) β†’ (π‘‚β€˜(((𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺)(.rβ€˜π‘ƒ)𝐺)(+gβ€˜π‘ƒ)(𝐹𝐸𝐺))) = ((π‘‚β€˜((𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺)(.rβ€˜π‘ƒ)𝐺))(+gβ€˜(𝑅 ↑s 𝐾))(π‘‚β€˜(𝐹𝐸𝐺))))
7160, 68, 41, 70syl3anc 1372 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (π‘‚β€˜(((𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺)(.rβ€˜π‘ƒ)𝐺)(+gβ€˜π‘ƒ)(𝐹𝐸𝐺))) = ((π‘‚β€˜((𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺)(.rβ€˜π‘ƒ)𝐺))(+gβ€˜(𝑅 ↑s 𝐾))(π‘‚β€˜(𝐹𝐸𝐺))))
72 eqid 2733 . . . . . . 7 (Baseβ€˜(𝑅 ↑s 𝐾)) = (Baseβ€˜(𝑅 ↑s 𝐾))
737fvexi 6906 . . . . . . . 8 𝐾 ∈ V
7473a1i 11 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝐾 ∈ V)
756, 72rhmf 20263 . . . . . . . . 9 (𝑂 ∈ (𝑃 RingHom (𝑅 ↑s 𝐾)) β†’ 𝑂:𝐡⟢(Baseβ€˜(𝑅 ↑s 𝐾)))
7658, 75syl 17 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 𝑂:𝐡⟢(Baseβ€˜(𝑅 ↑s 𝐾)))
7776, 68ffvelcdmd 7088 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (π‘‚β€˜((𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺)(.rβ€˜π‘ƒ)𝐺)) ∈ (Baseβ€˜(𝑅 ↑s 𝐾)))
7876, 41ffvelcdmd 7088 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (π‘‚β€˜(𝐹𝐸𝐺)) ∈ (Baseβ€˜(𝑅 ↑s 𝐾)))
79 eqid 2733 . . . . . . 7 (+gβ€˜π‘…) = (+gβ€˜π‘…)
8056, 72, 1, 74, 77, 78, 79, 69pwsplusgval 17436 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ ((π‘‚β€˜((𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺)(.rβ€˜π‘ƒ)𝐺))(+gβ€˜(𝑅 ↑s 𝐾))(π‘‚β€˜(𝐹𝐸𝐺))) = ((π‘‚β€˜((𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺)(.rβ€˜π‘ƒ)𝐺)) ∘f (+gβ€˜π‘…)(π‘‚β€˜(𝐹𝐸𝐺))))
8155, 71, 803eqtrd 2777 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (π‘‚β€˜πΉ) = ((π‘‚β€˜((𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺)(.rβ€˜π‘ƒ)𝐺)) ∘f (+gβ€˜π‘…)(π‘‚β€˜(𝐹𝐸𝐺))))
8281fveq1d 6894 . . . 4 (πœ‘ β†’ ((π‘‚β€˜πΉ)β€˜π‘) = (((π‘‚β€˜((𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺)(.rβ€˜π‘ƒ)𝐺)) ∘f (+gβ€˜π‘…)(π‘‚β€˜(𝐹𝐸𝐺)))β€˜π‘))
8356, 7, 72, 1, 74, 77pwselbas 17435 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (π‘‚β€˜((𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺)(.rβ€˜π‘ƒ)𝐺)):𝐾⟢𝐾)
8483ffnd 6719 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (π‘‚β€˜((𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺)(.rβ€˜π‘ƒ)𝐺)) Fn 𝐾)
8556, 7, 72, 1, 74, 78pwselbas 17435 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (π‘‚β€˜(𝐹𝐸𝐺)):𝐾⟢𝐾)
8685ffnd 6719 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (π‘‚β€˜(𝐹𝐸𝐺)) Fn 𝐾)
87 fnfvof 7687 . . . . . 6 ((((π‘‚β€˜((𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺)(.rβ€˜π‘ƒ)𝐺)) Fn 𝐾 ∧ (π‘‚β€˜(𝐹𝐸𝐺)) Fn 𝐾) ∧ (𝐾 ∈ V ∧ 𝑁 ∈ 𝐾)) β†’ (((π‘‚β€˜((𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺)(.rβ€˜π‘ƒ)𝐺)) ∘f (+gβ€˜π‘…)(π‘‚β€˜(𝐹𝐸𝐺)))β€˜π‘) = (((π‘‚β€˜((𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺)(.rβ€˜π‘ƒ)𝐺))β€˜π‘)(+gβ€˜π‘…)((π‘‚β€˜(𝐹𝐸𝐺))β€˜π‘)))
8884, 86, 74, 14, 87syl22anc 838 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (((π‘‚β€˜((𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺)(.rβ€˜π‘ƒ)𝐺)) ∘f (+gβ€˜π‘…)(π‘‚β€˜(𝐹𝐸𝐺)))β€˜π‘) = (((π‘‚β€˜((𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺)(.rβ€˜π‘ƒ)𝐺))β€˜π‘)(+gβ€˜π‘…)((π‘‚β€˜(𝐹𝐸𝐺))β€˜π‘)))
89 eqid 2733 . . . . . . . . . . 11 (.rβ€˜(𝑅 ↑s 𝐾)) = (.rβ€˜(𝑅 ↑s 𝐾))
906, 51, 89rhmmul 20264 . . . . . . . . . 10 ((𝑂 ∈ (𝑃 RingHom (𝑅 ↑s 𝐾)) ∧ (𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺) ∈ 𝐡 ∧ 𝐺 ∈ 𝐡) β†’ (π‘‚β€˜((𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺)(.rβ€˜π‘ƒ)𝐺)) = ((π‘‚β€˜(𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺))(.rβ€˜(𝑅 ↑s 𝐾))(π‘‚β€˜πΊ)))
9158, 64, 66, 90syl3anc 1372 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (π‘‚β€˜((𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺)(.rβ€˜π‘ƒ)𝐺)) = ((π‘‚β€˜(𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺))(.rβ€˜(𝑅 ↑s 𝐾))(π‘‚β€˜πΊ)))
9276, 64ffvelcdmd 7088 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (π‘‚β€˜(𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺)) ∈ (Baseβ€˜(𝑅 ↑s 𝐾)))
9376, 66ffvelcdmd 7088 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (π‘‚β€˜πΊ) ∈ (Baseβ€˜(𝑅 ↑s 𝐾)))
94 eqid 2733 . . . . . . . . . 10 (.rβ€˜π‘…) = (.rβ€˜π‘…)
9556, 72, 1, 74, 92, 93, 94, 89pwsmulrval 17437 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ ((π‘‚β€˜(𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺))(.rβ€˜(𝑅 ↑s 𝐾))(π‘‚β€˜πΊ)) = ((π‘‚β€˜(𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺)) ∘f (.rβ€˜π‘…)(π‘‚β€˜πΊ)))
9691, 95eqtrd 2773 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (π‘‚β€˜((𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺)(.rβ€˜π‘ƒ)𝐺)) = ((π‘‚β€˜(𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺)) ∘f (.rβ€˜π‘…)(π‘‚β€˜πΊ)))
9796fveq1d 6894 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ ((π‘‚β€˜((𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺)(.rβ€˜π‘ƒ)𝐺))β€˜π‘) = (((π‘‚β€˜(𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺)) ∘f (.rβ€˜π‘…)(π‘‚β€˜πΊ))β€˜π‘))
9856, 7, 72, 1, 74, 92pwselbas 17435 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (π‘‚β€˜(𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺)):𝐾⟢𝐾)
9998ffnd 6719 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (π‘‚β€˜(𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺)) Fn 𝐾)
10056, 7, 72, 1, 74, 93pwselbas 17435 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (π‘‚β€˜πΊ):𝐾⟢𝐾)
101100ffnd 6719 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (π‘‚β€˜πΊ) Fn 𝐾)
102 fnfvof 7687 . . . . . . . 8 ((((π‘‚β€˜(𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺)) Fn 𝐾 ∧ (π‘‚β€˜πΊ) Fn 𝐾) ∧ (𝐾 ∈ V ∧ 𝑁 ∈ 𝐾)) β†’ (((π‘‚β€˜(𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺)) ∘f (.rβ€˜π‘…)(π‘‚β€˜πΊ))β€˜π‘) = (((π‘‚β€˜(𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺))β€˜π‘)(.rβ€˜π‘…)((π‘‚β€˜πΊ)β€˜π‘)))
10399, 101, 74, 14, 102syl22anc 838 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (((π‘‚β€˜(𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺)) ∘f (.rβ€˜π‘…)(π‘‚β€˜πΊ))β€˜π‘) = (((π‘‚β€˜(𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺))β€˜π‘)(.rβ€˜π‘…)((π‘‚β€˜πΊ)β€˜π‘)))
104 snidg 4663 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑁 ∈ 𝐾 β†’ 𝑁 ∈ {𝑁})
10514, 104syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ {𝑁})
10618simp3d 1145 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ (β—‘(π‘‚β€˜πΊ) β€œ {(0gβ€˜π‘…)}) = {𝑁})
107105, 106eleqtrrd 2837 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ (β—‘(π‘‚β€˜πΊ) β€œ {(0gβ€˜π‘…)}))
108 fniniseg 7062 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘‚β€˜πΊ) Fn 𝐾 β†’ (𝑁 ∈ (β—‘(π‘‚β€˜πΊ) β€œ {(0gβ€˜π‘…)}) ↔ (𝑁 ∈ 𝐾 ∧ ((π‘‚β€˜πΊ)β€˜π‘) = (0gβ€˜π‘…))))
109101, 108syl 17 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (𝑁 ∈ (β—‘(π‘‚β€˜πΊ) β€œ {(0gβ€˜π‘…)}) ↔ (𝑁 ∈ 𝐾 ∧ ((π‘‚β€˜πΊ)β€˜π‘) = (0gβ€˜π‘…))))
110107, 109mpbid 231 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (𝑁 ∈ 𝐾 ∧ ((π‘‚β€˜πΊ)β€˜π‘) = (0gβ€˜π‘…)))
111110simprd 497 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ ((π‘‚β€˜πΊ)β€˜π‘) = (0gβ€˜π‘…))
112111oveq2d 7425 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (((π‘‚β€˜(𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺))β€˜π‘)(.rβ€˜π‘…)((π‘‚β€˜πΊ)β€˜π‘)) = (((π‘‚β€˜(𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺))β€˜π‘)(.rβ€˜π‘…)(0gβ€˜π‘…)))
11398, 14ffvelcdmd 7088 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ ((π‘‚β€˜(𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺))β€˜π‘) ∈ 𝐾)
1147, 94, 17ringrz 20108 . . . . . . . . 9 ((𝑅 ∈ Ring ∧ ((π‘‚β€˜(𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺))β€˜π‘) ∈ 𝐾) β†’ (((π‘‚β€˜(𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺))β€˜π‘)(.rβ€˜π‘…)(0gβ€˜π‘…)) = (0gβ€˜π‘…))
1153, 113, 114syl2anc 585 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (((π‘‚β€˜(𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺))β€˜π‘)(.rβ€˜π‘…)(0gβ€˜π‘…)) = (0gβ€˜π‘…))
116112, 115eqtrd 2773 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (((π‘‚β€˜(𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺))β€˜π‘)(.rβ€˜π‘…)((π‘‚β€˜πΊ)β€˜π‘)) = (0gβ€˜π‘…))
11797, 103, 1163eqtrd 2777 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ ((π‘‚β€˜((𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺)(.rβ€˜π‘ƒ)𝐺))β€˜π‘) = (0gβ€˜π‘…))
118117oveq1d 7424 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (((π‘‚β€˜((𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺)(.rβ€˜π‘ƒ)𝐺))β€˜π‘)(+gβ€˜π‘…)((π‘‚β€˜(𝐹𝐸𝐺))β€˜π‘)) = ((0gβ€˜π‘…)(+gβ€˜π‘…)((π‘‚β€˜(𝐹𝐸𝐺))β€˜π‘)))
119 ringgrp 20061 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ Ring β†’ 𝑅 ∈ Grp)
1203, 119syl 17 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝑅 ∈ Grp)
12185, 14ffvelcdmd 7088 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ ((π‘‚β€˜(𝐹𝐸𝐺))β€˜π‘) ∈ 𝐾)
1227, 79, 17grplid 18852 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Grp ∧ ((π‘‚β€˜(𝐹𝐸𝐺))β€˜π‘) ∈ 𝐾) β†’ ((0gβ€˜π‘…)(+gβ€˜π‘…)((π‘‚β€˜(𝐹𝐸𝐺))β€˜π‘)) = ((π‘‚β€˜(𝐹𝐸𝐺))β€˜π‘))
123120, 121, 122syl2anc 585 . . . . 5 (πœ‘ β†’ ((0gβ€˜π‘…)(+gβ€˜π‘…)((π‘‚β€˜(𝐹𝐸𝐺))β€˜π‘)) = ((π‘‚β€˜(𝐹𝐸𝐺))β€˜π‘))
12488, 118, 1233eqtrd 2777 . . . 4 (πœ‘ β†’ (((π‘‚β€˜((𝐹(quot1pβ€˜π‘…)𝐺)(.rβ€˜π‘ƒ)𝐺)) ∘f (+gβ€˜π‘…)(π‘‚β€˜(𝐹𝐸𝐺)))β€˜π‘) = ((π‘‚β€˜(𝐹𝐸𝐺))β€˜π‘))
12549fveq2d 6896 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (π‘‚β€˜(𝐹𝐸𝐺)) = (π‘‚β€˜(π΄β€˜((coe1β€˜(𝐹𝐸𝐺))β€˜0))))
126 eqid 2733 . . . . . . . . . . 11 (coe1β€˜(𝐹𝐸𝐺)) = (coe1β€˜(𝐹𝐸𝐺))
127126, 6, 5, 7coe1f 21735 . . . . . . . . . 10 ((𝐹𝐸𝐺) ∈ 𝐡 β†’ (coe1β€˜(𝐹𝐸𝐺)):β„•0⟢𝐾)
12841, 127syl 17 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (coe1β€˜(𝐹𝐸𝐺)):β„•0⟢𝐾)
129 ffvelcdm 7084 . . . . . . . . 9 (((coe1β€˜(𝐹𝐸𝐺)):β„•0⟢𝐾 ∧ 0 ∈ β„•0) β†’ ((coe1β€˜(𝐹𝐸𝐺))β€˜0) ∈ 𝐾)
130128, 30, 129sylancl 587 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ ((coe1β€˜(𝐹𝐸𝐺))β€˜0) ∈ 𝐾)
13112, 5, 7, 10evl1sca 21853 . . . . . . . 8 ((𝑅 ∈ CRing ∧ ((coe1β€˜(𝐹𝐸𝐺))β€˜0) ∈ 𝐾) β†’ (π‘‚β€˜(π΄β€˜((coe1β€˜(𝐹𝐸𝐺))β€˜0))) = (𝐾 Γ— {((coe1β€˜(𝐹𝐸𝐺))β€˜0)}))
13213, 130, 131syl2anc 585 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (π‘‚β€˜(π΄β€˜((coe1β€˜(𝐹𝐸𝐺))β€˜0))) = (𝐾 Γ— {((coe1β€˜(𝐹𝐸𝐺))β€˜0)}))
133125, 132eqtrd 2773 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (π‘‚β€˜(𝐹𝐸𝐺)) = (𝐾 Γ— {((coe1β€˜(𝐹𝐸𝐺))β€˜0)}))
134133fveq1d 6894 . . . . 5 (πœ‘ β†’ ((π‘‚β€˜(𝐹𝐸𝐺))β€˜π‘) = ((𝐾 Γ— {((coe1β€˜(𝐹𝐸𝐺))β€˜0)})β€˜π‘))
135 fvex 6905 . . . . . . 7 ((coe1β€˜(𝐹𝐸𝐺))β€˜0) ∈ V
136135fvconst2 7205 . . . . . 6 (𝑁 ∈ 𝐾 β†’ ((𝐾 Γ— {((coe1β€˜(𝐹𝐸𝐺))β€˜0)})β€˜π‘) = ((coe1β€˜(𝐹𝐸𝐺))β€˜0))
13714, 136syl 17 . . . . 5 (πœ‘ β†’ ((𝐾 Γ— {((coe1β€˜(𝐹𝐸𝐺))β€˜0)})β€˜π‘) = ((coe1β€˜(𝐹𝐸𝐺))β€˜0))
138134, 137eqtrd 2773 . . . 4 (πœ‘ β†’ ((π‘‚β€˜(𝐹𝐸𝐺))β€˜π‘) = ((coe1β€˜(𝐹𝐸𝐺))β€˜0))
13982, 124, 1383eqtrd 2777 . . 3 (πœ‘ β†’ ((π‘‚β€˜πΉ)β€˜π‘) = ((coe1β€˜(𝐹𝐸𝐺))β€˜0))
140139fveq2d 6896 . 2 (πœ‘ β†’ (π΄β€˜((π‘‚β€˜πΉ)β€˜π‘)) = (π΄β€˜((coe1β€˜(𝐹𝐸𝐺))β€˜0)))
14149, 140eqtr4d 2776 1 (πœ‘ β†’ (𝐹𝐸𝐺) = (π΄β€˜((π‘‚β€˜πΉ)β€˜π‘)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 397   ∨ wo 846   = wceq 1542   ∈ wcel 2107  Vcvv 3475   βˆͺ cun 3947  {csn 4629   class class class wbr 5149   Γ— cxp 5675  β—‘ccnv 5676   β€œ cima 5680   Fn wfn 6539  βŸΆwf 6540  β€˜cfv 6544  (class class class)co 7409   ∘f cof 7668  0cc0 11110  1c1 11111   + caddc 11113  -∞cmnf 11246  β„*cxr 11247   < clt 11248   ≀ cle 11249  β„•0cn0 12472  Basecbs 17144  +gcplusg 17197  .rcmulr 17198  0gc0g 17385   ↑s cpws 17392  Grpcgrp 18819  -gcsg 18821   GrpHom cghm 19089  Ringcrg 20056  CRingccrg 20057   RingHom crh 20248  NzRingcnzr 20291  algSccascl 21407  var1cv1 21700  Poly1cpl1 21701  coe1cco1 21702  eval1ce1 21833   deg1 cdg1 25569  Monic1pcmn1 25643  Unic1pcuc1p 25644  quot1pcq1p 25645  rem1pcr1p 25646
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5286  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7725  ax-cnex 11166  ax-resscn 11167  ax-1cn 11168  ax-icn 11169  ax-addcl 11170  ax-addrcl 11171  ax-mulcl 11172  ax-mulrcl 11173  ax-mulcom 11174  ax-addass 11175  ax-mulass 11176  ax-distr 11177  ax-i2m1 11178  ax-1ne0 11179  ax-1rid 11180  ax-rnegex 11181  ax-rrecex 11182  ax-cnre 11183  ax-pre-lttri 11184  ax-pre-lttrn 11185  ax-pre-ltadd 11186  ax-pre-mulgt0 11187  ax-pre-sup 11188  ax-addf 11189  ax-mulf 11190
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-tp 4634  df-op 4636  df-uni 4910  df-int 4952  df-iun 5000  df-iin 5001  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-se 5633  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-isom 6553  df-riota 7365  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-of 7670  df-ofr 7671  df-om 7856  df-1st 7975  df-2nd 7976  df-supp 8147  df-tpos 8211  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8371  df-rdg 8410  df-1o 8466  df-er 8703  df-map 8822  df-pm 8823  df-ixp 8892  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-fsupp 9362  df-sup 9437  df-oi 9505  df-card 9934  df-pnf 11250  df-mnf 11251  df-xr 11252  df-ltxr 11253  df-le 11254  df-sub 11446  df-neg 11447  df-nn 12213  df-2 12275  df-3 12276  df-4 12277  df-5 12278  df-6 12279  df-7 12280  df-8 12281  df-9 12282  df-n0 12473  df-z 12559  df-dec 12678  df-uz 12823  df-fz 13485  df-fzo 13628  df-seq 13967  df-hash 14291  df-struct 17080  df-sets 17097  df-slot 17115  df-ndx 17127  df-base 17145  df-ress 17174  df-plusg 17210  df-mulr 17211  df-starv 17212  df-sca 17213  df-vsca 17214  df-ip 17215  df-tset 17216  df-ple 17217  df-ds 17219  df-unif 17220  df-hom 17221  df-cco 17222  df-0g 17387  df-gsum 17388  df-prds 17393  df-pws 17395  df-mre 17530  df-mrc 17531  df-acs 17533  df-mgm 18561  df-sgrp 18610  df-mnd 18626  df-mhm 18671  df-submnd 18672  df-grp 18822  df-minusg 18823  df-sbg 18824  df-mulg 18951  df-subg 19003  df-ghm 19090  df-cntz 19181  df-cmn 19650  df-abl 19651  df-mgp 19988  df-ur 20005  df-srg 20010  df-ring 20058  df-cring 20059  df-oppr 20150  df-dvdsr 20171  df-unit 20172  df-invr 20202  df-rnghom 20251  df-nzr 20292  df-subrg 20317  df-lmod 20473  df-lss 20543  df-lsp 20583  df-rlreg 20899  df-cnfld 20945  df-assa 21408  df-asp 21409  df-ascl 21410  df-psr 21462  df-mvr 21463  df-mpl 21464  df-opsr 21466  df-evls 21635  df-evl 21636  df-psr1 21704  df-vr1 21705  df-ply1 21706  df-coe1 21707  df-evl1 21835  df-mdeg 25570  df-deg1 25571  df-mon1 25648  df-uc1p 25649  df-q1p 25650  df-r1p 25651
This theorem is referenced by:  facth1  25682
  Copyright terms: Public domain W3C validator