plydiveu - Metamath Proof Explorer

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Theorem plydiveu 26459

Description: Lemma for plydivalg 26460. (Contributed by Mario Carneiro, 24-Jul-2014.)

**Hypotheses**
Ref	Expression
plydiv.pl	⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑆)) → (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆)
plydiv.tm	⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑆)) → (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑆)
plydiv.rc	⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝑥 ≠ 0)) → (1 / 𝑥) ∈ 𝑆)
plydiv.m1	⊢ (𝜑 → -1 ∈ 𝑆)
plydiv.f	⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ (Poly‘𝑆))
plydiv.g	⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆))
plydiv.z	⊢ (𝜑 → 𝐺 ≠ 0_𝑝)
plydiv.r	⊢ 𝑅 = (𝐹 ∘_f − (𝐺 ∘_f · 𝑞))
plydiveu.q	⊢ (𝜑 → 𝑞 ∈ (Poly‘𝑆))
plydiveu.qd	⊢ (𝜑 → (𝑅 = 0_𝑝 ∨ (deg‘𝑅) < (deg‘𝐺)))
plydiveu.t	⊢ 𝑇 = (𝐹 ∘_f − (𝐺 ∘_f · 𝑝))
plydiveu.p	⊢ (𝜑 → 𝑝 ∈ (Poly‘𝑆))
plydiveu.pd	⊢ (𝜑 → (𝑇 = 0_𝑝 ∨ (deg‘𝑇) < (deg‘𝐺)))

**Assertion**
Ref	Expression
plydiveu	⊢ (𝜑 → 𝑝 = 𝑞)

Distinct variable groups: 𝑥,𝑦 𝑞,𝑝,𝑥,𝑦,𝐹 𝜑,𝑥,𝑦 𝑥,𝑇,𝑦 𝐺,𝑝,𝑞,𝑥,𝑦 𝑅,𝑝,𝑥,𝑦 𝑆,𝑝,𝑞,𝑥,𝑦 Allowed substitution hints: 𝜑(𝑞,𝑝) 𝑅(𝑞) 𝑇(𝑞,𝑝)

Proof of Theorem plydiveu Dummy variable 𝑧 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		idd 25	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝑝 ∘_f − 𝑞) = 0_𝑝 → (𝑝 ∘_f − 𝑞) = 0_𝑝))
2		plydiveu.q	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → 𝑞 ∈ (Poly‘𝑆))
3		plydiv.pl	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑆)) → (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆)
4		plydiv.tm	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑆)) → (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑆)
5		plydiv.rc	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝑥 ≠ 0)) → (1 / 𝑥) ∈ 𝑆)
6		plydiv.m1	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝜑 → -1 ∈ 𝑆)
7		plydiv.f	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ (Poly‘𝑆))
8		plydiv.g	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆))
9		plydiv.z	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ≠ 0_𝑝)
10		plydiv.r	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ 𝑅 = (𝐹 ∘_f − (𝐺 ∘_f · 𝑞))
11	3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10	plydivlem2 26455	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑞 ∈ (Poly‘𝑆)) → 𝑅 ∈ (Poly‘𝑆))
12	2, 11	mpdan 699	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ (Poly‘𝑆))
13		plydiveu.p	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → 𝑝 ∈ (Poly‘𝑆))
14		plydiveu.t	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ 𝑇 = (𝐹 ∘_f − (𝐺 ∘_f · 𝑝))
15	3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 14	plydivlem2 26455	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ (Poly‘𝑆)) → 𝑇 ∈ (Poly‘𝑆))
16	13, 15	mpdan 699	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ (Poly‘𝑆))
17	12, 16, 3, 4, 6	plysub 26376	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → (𝑅 ∘_f − 𝑇) ∈ (Poly‘𝑆))
18		dgrcl 26390	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑅 ∘_f − 𝑇) ∈ (Poly‘𝑆) → (deg‘(𝑅 ∘_f − 𝑇)) ∈ ℕ₀)
19	17, 18	syl 18	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → (deg‘(𝑅 ∘_f − 𝑇)) ∈ ℕ₀)
20	19	nn0red 12561	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (deg‘(𝑅 ∘_f − 𝑇)) ∈ ℝ)
21		dgrcl 26390	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑇 ∈ (Poly‘𝑆) → (deg‘𝑇) ∈ ℕ₀)
22	16, 21	syl 18	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → (deg‘𝑇) ∈ ℕ₀)
23	22	nn0red 12561	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → (deg‘𝑇) ∈ ℝ)
24		dgrcl 26390	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑅 ∈ (Poly‘𝑆) → (deg‘𝑅) ∈ ℕ₀)
25	12, 24	syl 18	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → (deg‘𝑅) ∈ ℕ₀)
26	25	nn0red 12561	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → (deg‘𝑅) ∈ ℝ)
27	23, 26	ifcld 4534	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → if((deg‘𝑅) ≤ (deg‘𝑇), (deg‘𝑇), (deg‘𝑅)) ∈ ℝ)
28		dgrcl 26390	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝐺 ∈ (Poly‘𝑆) → (deg‘𝐺) ∈ ℕ₀)
29	8, 28	syl 18	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → (deg‘𝐺) ∈ ℕ₀)
30	29	nn0red 12561	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (deg‘𝐺) ∈ ℝ)
31		eqid 2763	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (deg‘𝑅) = (deg‘𝑅)
32		eqid 2763	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (deg‘𝑇) = (deg‘𝑇)
33	31, 32	dgrsub 26429	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑅 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑇 ∈ (Poly‘𝑆)) → (deg‘(𝑅 ∘_f − 𝑇)) ≤ if((deg‘𝑅) ≤ (deg‘𝑇), (deg‘𝑇), (deg‘𝑅)))
34	12, 16, 33	syl2anc 595	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (deg‘(𝑅 ∘_f − 𝑇)) ≤ if((deg‘𝑅) ≤ (deg‘𝑇), (deg‘𝑇), (deg‘𝑅)))
35		plydiveu.pd	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → (𝑇 = 0_𝑝 ∨ (deg‘𝑇) < (deg‘𝐺)))
36		eqid 2763	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (coeff‘𝑇) = (coeff‘𝑇)
37	32, 36	dgrlt 26423	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝑇 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ (deg‘𝐺) ∈ ℕ₀) → ((𝑇 = 0_𝑝 ∨ (deg‘𝑇) < (deg‘𝐺)) ↔ ((deg‘𝑇) ≤ (deg‘𝐺) ∧ ((coeff‘𝑇)‘(deg‘𝐺)) = 0)))
38	16, 29, 37	syl2anc 595	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → ((𝑇 = 0_𝑝 ∨ (deg‘𝑇) < (deg‘𝐺)) ↔ ((deg‘𝑇) ≤ (deg‘𝐺) ∧ ((coeff‘𝑇)‘(deg‘𝐺)) = 0)))
39	35, 38	mpbid 235	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → ((deg‘𝑇) ≤ (deg‘𝐺) ∧ ((coeff‘𝑇)‘(deg‘𝐺)) = 0))
40	39	simpld 499	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → (deg‘𝑇) ≤ (deg‘𝐺))
41		plydiveu.qd	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → (𝑅 = 0_𝑝 ∨ (deg‘𝑅) < (deg‘𝐺)))
42		eqid 2763	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (coeff‘𝑅) = (coeff‘𝑅)
43	31, 42	dgrlt 26423	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝑅 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ (deg‘𝐺) ∈ ℕ₀) → ((𝑅 = 0_𝑝 ∨ (deg‘𝑅) < (deg‘𝐺)) ↔ ((deg‘𝑅) ≤ (deg‘𝐺) ∧ ((coeff‘𝑅)‘(deg‘𝐺)) = 0)))
44	12, 29, 43	syl2anc 595	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → ((𝑅 = 0_𝑝 ∨ (deg‘𝑅) < (deg‘𝐺)) ↔ ((deg‘𝑅) ≤ (deg‘𝐺) ∧ ((coeff‘𝑅)‘(deg‘𝐺)) = 0)))
45	41, 44	mpbid 235	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → ((deg‘𝑅) ≤ (deg‘𝐺) ∧ ((coeff‘𝑅)‘(deg‘𝐺)) = 0))
46	45	simpld 499	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → (deg‘𝑅) ≤ (deg‘𝐺))
47		breq1 5112	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((deg‘𝑇) = if((deg‘𝑅) ≤ (deg‘𝑇), (deg‘𝑇), (deg‘𝑅)) → ((deg‘𝑇) ≤ (deg‘𝐺) ↔ if((deg‘𝑅) ≤ (deg‘𝑇), (deg‘𝑇), (deg‘𝑅)) ≤ (deg‘𝐺)))
48		breq1 5112	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((deg‘𝑅) = if((deg‘𝑅) ≤ (deg‘𝑇), (deg‘𝑇), (deg‘𝑅)) → ((deg‘𝑅) ≤ (deg‘𝐺) ↔ if((deg‘𝑅) ≤ (deg‘𝑇), (deg‘𝑇), (deg‘𝑅)) ≤ (deg‘𝐺)))
49	47, 48	ifboth 4527	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((deg‘𝑇) ≤ (deg‘𝐺) ∧ (deg‘𝑅) ≤ (deg‘𝐺)) → if((deg‘𝑅) ≤ (deg‘𝑇), (deg‘𝑇), (deg‘𝑅)) ≤ (deg‘𝐺))
50	40, 46, 49	syl2anc 595	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → if((deg‘𝑅) ≤ (deg‘𝑇), (deg‘𝑇), (deg‘𝑅)) ≤ (deg‘𝐺))
51	20, 27, 30, 34, 50	letrd 11362	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (deg‘(𝑅 ∘_f − 𝑇)) ≤ (deg‘𝐺))
52	51	adantr 485	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑝 ∘_f − 𝑞) ≠ 0_𝑝) → (deg‘(𝑅 ∘_f − 𝑇)) ≤ (deg‘𝐺))
53	13, 2, 3, 4, 6	plysub 26376	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → (𝑝 ∘_f − 𝑞) ∈ (Poly‘𝑆))
54		dgrcl 26390	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑝 ∘_f − 𝑞) ∈ (Poly‘𝑆) → (deg‘(𝑝 ∘_f − 𝑞)) ∈ ℕ₀)
55	53, 54	syl 18	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → (deg‘(𝑝 ∘_f − 𝑞)) ∈ ℕ₀)
56		nn0addge1 12545	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((deg‘𝐺) ∈ ℝ ∧ (deg‘(𝑝 ∘_f − 𝑞)) ∈ ℕ₀) → (deg‘𝐺) ≤ ((deg‘𝐺) + (deg‘(𝑝 ∘_f − 𝑞))))
57	30, 55, 56	syl2anc 595	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (deg‘𝐺) ≤ ((deg‘𝐺) + (deg‘(𝑝 ∘_f − 𝑞))))
58	57	adantr 485	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑝 ∘_f − 𝑞) ≠ 0_𝑝) → (deg‘𝐺) ≤ ((deg‘𝐺) + (deg‘(𝑝 ∘_f − 𝑞))))
59		plyf 26355	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) → 𝐹:ℂ⟶ℂ)
60	7, 59	syl 18	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝜑 → 𝐹:ℂ⟶ℂ)
61	60	ffvelcdmda 7079	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → (𝐹‘𝑧) ∈ ℂ)
62	8, 2, 3, 4	plymul 26375	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (𝜑 → (𝐺 ∘_f · 𝑞) ∈ (Poly‘𝑆))
63		plyf 26355	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝐺 ∘_f · 𝑞) ∈ (Poly‘𝑆) → (𝐺 ∘_f · 𝑞):ℂ⟶ℂ)
64	62, 63	syl 18	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝜑 → (𝐺 ∘_f · 𝑞):ℂ⟶ℂ)
65	64	ffvelcdmda 7079	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → ((𝐺 ∘_f · 𝑞)‘𝑧) ∈ ℂ)
66	8, 13, 3, 4	plymul 26375	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (𝜑 → (𝐺 ∘_f · 𝑝) ∈ (Poly‘𝑆))
67		plyf 26355	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝐺 ∘_f · 𝑝) ∈ (Poly‘𝑆) → (𝐺 ∘_f · 𝑝):ℂ⟶ℂ)
68	66, 67	syl 18	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝜑 → (𝐺 ∘_f · 𝑝):ℂ⟶ℂ)
69	68	ffvelcdmda 7079	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → ((𝐺 ∘_f · 𝑝)‘𝑧) ∈ ℂ)
70	61, 65, 69	nnncan1d 11598	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → (((𝐹‘𝑧) − ((𝐺 ∘_f · 𝑞)‘𝑧)) − ((𝐹‘𝑧) − ((𝐺 ∘_f · 𝑝)‘𝑧))) = (((𝐺 ∘_f · 𝑝)‘𝑧) − ((𝐺 ∘_f · 𝑞)‘𝑧)))
71	70	mpteq2dva 5204	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → (𝑧 ∈ ℂ ↦ (((𝐹‘𝑧) − ((𝐺 ∘_f · 𝑞)‘𝑧)) − ((𝐹‘𝑧) − ((𝐺 ∘_f · 𝑝)‘𝑧)))) = (𝑧 ∈ ℂ ↦ (((𝐺 ∘_f · 𝑝)‘𝑧) − ((𝐺 ∘_f · 𝑞)‘𝑧))))
72		cnex 11176	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ℂ ∈ V
73	72	a1i 11	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝜑 → ℂ ∈ V)
74	61, 65	subcld 11564	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → ((𝐹‘𝑧) − ((𝐺 ∘_f · 𝑞)‘𝑧)) ∈ ℂ)
75	61, 69	subcld 11564	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → ((𝐹‘𝑧) − ((𝐺 ∘_f · 𝑝)‘𝑧)) ∈ ℂ)
76	60	feqmptd 6949	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝜑 → 𝐹 = (𝑧 ∈ ℂ ↦ (𝐹‘𝑧)))
77	64	feqmptd 6949	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝜑 → (𝐺 ∘_f · 𝑞) = (𝑧 ∈ ℂ ↦ ((𝐺 ∘_f · 𝑞)‘𝑧)))
78	73, 61, 65, 76, 77	offval2 7694	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝜑 → (𝐹 ∘_f − (𝐺 ∘_f · 𝑞)) = (𝑧 ∈ ℂ ↦ ((𝐹‘𝑧) − ((𝐺 ∘_f · 𝑞)‘𝑧))))
79	10, 78	eqtrid 2810	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝜑 → 𝑅 = (𝑧 ∈ ℂ ↦ ((𝐹‘𝑧) − ((𝐺 ∘_f · 𝑞)‘𝑧))))
80	68	feqmptd 6949	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝜑 → (𝐺 ∘_f · 𝑝) = (𝑧 ∈ ℂ ↦ ((𝐺 ∘_f · 𝑝)‘𝑧)))
81	73, 61, 69, 76, 80	offval2 7694	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝜑 → (𝐹 ∘_f − (𝐺 ∘_f · 𝑝)) = (𝑧 ∈ ℂ ↦ ((𝐹‘𝑧) − ((𝐺 ∘_f · 𝑝)‘𝑧))))
82	14, 81	eqtrid 2810	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝜑 → 𝑇 = (𝑧 ∈ ℂ ↦ ((𝐹‘𝑧) − ((𝐺 ∘_f · 𝑝)‘𝑧))))
83	73, 74, 75, 79, 82	offval2 7694	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → (𝑅 ∘_f − 𝑇) = (𝑧 ∈ ℂ ↦ (((𝐹‘𝑧) − ((𝐺 ∘_f · 𝑞)‘𝑧)) − ((𝐹‘𝑧) − ((𝐺 ∘_f · 𝑝)‘𝑧)))))
84	73, 69, 65, 80, 77	offval2 7694	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → ((𝐺 ∘_f · 𝑝) ∘_f − (𝐺 ∘_f · 𝑞)) = (𝑧 ∈ ℂ ↦ (((𝐺 ∘_f · 𝑝)‘𝑧) − ((𝐺 ∘_f · 𝑞)‘𝑧))))
85	71, 83, 84	3eqtr4d 2808	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → (𝑅 ∘_f − 𝑇) = ((𝐺 ∘_f · 𝑝) ∘_f − (𝐺 ∘_f · 𝑞)))
86		plyf 26355	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝐺 ∈ (Poly‘𝑆) → 𝐺:ℂ⟶ℂ)
87	8, 86	syl 18	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → 𝐺:ℂ⟶ℂ)
88		plyf 26355	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑝 ∈ (Poly‘𝑆) → 𝑝:ℂ⟶ℂ)
89	13, 88	syl 18	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → 𝑝:ℂ⟶ℂ)
90		plyf 26355	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑞 ∈ (Poly‘𝑆) → 𝑞:ℂ⟶ℂ)
91	2, 90	syl 18	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → 𝑞:ℂ⟶ℂ)
92		subdi 11642	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑦 ∈ ℂ ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → (𝑥 · (𝑦 − 𝑧)) = ((𝑥 · 𝑦) − (𝑥 · 𝑧)))
93	92	adantl 486	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑦 ∈ ℂ ∧ 𝑧 ∈ ℂ)) → (𝑥 · (𝑦 − 𝑧)) = ((𝑥 · 𝑦) − (𝑥 · 𝑧)))
94	73, 87, 89, 91, 93	caofdi 7716	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → (𝐺 ∘_f · (𝑝 ∘_f − 𝑞)) = ((𝐺 ∘_f · 𝑝) ∘_f − (𝐺 ∘_f · 𝑞)))
95	85, 94	eqtr4d 2801	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → (𝑅 ∘_f − 𝑇) = (𝐺 ∘_f · (𝑝 ∘_f − 𝑞)))
96	95	fveq2d 6885	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → (deg‘(𝑅 ∘_f − 𝑇)) = (deg‘(𝐺 ∘_f · (𝑝 ∘_f − 𝑞))))
97	96	adantr 485	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑝 ∘_f − 𝑞) ≠ 0_𝑝) → (deg‘(𝑅 ∘_f − 𝑇)) = (deg‘(𝐺 ∘_f · (𝑝 ∘_f − 𝑞))))
98	8	adantr 485	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑝 ∘_f − 𝑞) ≠ 0_𝑝) → 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆))
99	9	adantr 485	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑝 ∘_f − 𝑞) ≠ 0_𝑝) → 𝐺 ≠ 0_𝑝)
100	53	adantr 485	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑝 ∘_f − 𝑞) ≠ 0_𝑝) → (𝑝 ∘_f − 𝑞) ∈ (Poly‘𝑆))
101		simpr 489	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑝 ∘_f − 𝑞) ≠ 0_𝑝) → (𝑝 ∘_f − 𝑞) ≠ 0_𝑝)
102		eqid 2763	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (deg‘𝐺) = (deg‘𝐺)
103		eqid 2763	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (deg‘(𝑝 ∘_f − 𝑞)) = (deg‘(𝑝 ∘_f − 𝑞))
104	102, 103	dgrmul 26427	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐺 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ≠ 0_𝑝) ∧ ((𝑝 ∘_f − 𝑞) ∈ (Poly‘𝑆) ∧ (𝑝 ∘_f − 𝑞) ≠ 0_𝑝)) → (deg‘(𝐺 ∘_f · (𝑝 ∘_f − 𝑞))) = ((deg‘𝐺) + (deg‘(𝑝 ∘_f − 𝑞))))
105	98, 99, 100, 101, 104	syl22anc 851	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑝 ∘_f − 𝑞) ≠ 0_𝑝) → (deg‘(𝐺 ∘_f · (𝑝 ∘_f − 𝑞))) = ((deg‘𝐺) + (deg‘(𝑝 ∘_f − 𝑞))))
106	97, 105	eqtrd 2798	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑝 ∘_f − 𝑞) ≠ 0_𝑝) → (deg‘(𝑅 ∘_f − 𝑇)) = ((deg‘𝐺) + (deg‘(𝑝 ∘_f − 𝑞))))
107	58, 106	breqtrrd 5139	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑝 ∘_f − 𝑞) ≠ 0_𝑝) → (deg‘𝐺) ≤ (deg‘(𝑅 ∘_f − 𝑇)))
108	20, 30	letri3d 11347	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → ((deg‘(𝑅 ∘_f − 𝑇)) = (deg‘𝐺) ↔ ((deg‘(𝑅 ∘_f − 𝑇)) ≤ (deg‘𝐺) ∧ (deg‘𝐺) ≤ (deg‘(𝑅 ∘_f − 𝑇)))))
109	108	adantr 485	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑝 ∘_f − 𝑞) ≠ 0_𝑝) → ((deg‘(𝑅 ∘_f − 𝑇)) = (deg‘𝐺) ↔ ((deg‘(𝑅 ∘_f − 𝑇)) ≤ (deg‘𝐺) ∧ (deg‘𝐺) ≤ (deg‘(𝑅 ∘_f − 𝑇)))))
110	52, 107, 109	mpbir2and 725	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑝 ∘_f − 𝑞) ≠ 0_𝑝) → (deg‘(𝑅 ∘_f − 𝑇)) = (deg‘𝐺))
111	110	fveq2d 6885	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑝 ∘_f − 𝑞) ≠ 0_𝑝) → ((coeff‘(𝑅 ∘_f − 𝑇))‘(deg‘(𝑅 ∘_f − 𝑇))) = ((coeff‘(𝑅 ∘_f − 𝑇))‘(deg‘𝐺)))
112	42, 36	coesub 26414	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑅 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑇 ∈ (Poly‘𝑆)) → (coeff‘(𝑅 ∘_f − 𝑇)) = ((coeff‘𝑅) ∘_f − (coeff‘𝑇)))
113	12, 16, 112	syl2anc 595	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (coeff‘(𝑅 ∘_f − 𝑇)) = ((coeff‘𝑅) ∘_f − (coeff‘𝑇)))
114	113	fveq1d 6883	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → ((coeff‘(𝑅 ∘_f − 𝑇))‘(deg‘𝐺)) = (((coeff‘𝑅) ∘_f − (coeff‘𝑇))‘(deg‘𝐺)))
115	42	coef3 26389	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑅 ∈ (Poly‘𝑆) → (coeff‘𝑅):ℕ₀⟶ℂ)
116		ffn 6705	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((coeff‘𝑅):ℕ₀⟶ℂ → (coeff‘𝑅) Fn ℕ₀)
117	12, 115, 116	3syl 19	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → (coeff‘𝑅) Fn ℕ₀)
118	36	coef3 26389	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑇 ∈ (Poly‘𝑆) → (coeff‘𝑇):ℕ₀⟶ℂ)
119		ffn 6705	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((coeff‘𝑇):ℕ₀⟶ℂ → (coeff‘𝑇) Fn ℕ₀)
120	16, 118, 119	3syl 19	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → (coeff‘𝑇) Fn ℕ₀)
121		nn0ex 12505	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ℕ₀ ∈ V
122	121	a1i 11	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → ℕ₀ ∈ V)
123		inidm 4179	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (ℕ₀ ∩ ℕ₀) = ℕ₀
124	45	simprd 500	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → ((coeff‘𝑅)‘(deg‘𝐺)) = 0)
125	124	adantr 485	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ (deg‘𝐺) ∈ ℕ₀) → ((coeff‘𝑅)‘(deg‘𝐺)) = 0)
126	39	simprd 500	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → ((coeff‘𝑇)‘(deg‘𝐺)) = 0)
127	126	adantr 485	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ (deg‘𝐺) ∈ ℕ₀) → ((coeff‘𝑇)‘(deg‘𝐺)) = 0)
128	117, 120, 122, 122, 123, 125, 127	ofval 7685	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (deg‘𝐺) ∈ ℕ₀) → (((coeff‘𝑅) ∘_f − (coeff‘𝑇))‘(deg‘𝐺)) = (0 − 0))
129	29, 128	mpdan 699	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (((coeff‘𝑅) ∘_f − (coeff‘𝑇))‘(deg‘𝐺)) = (0 − 0))
130	114, 129	eqtrd 2798	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ((coeff‘(𝑅 ∘_f − 𝑇))‘(deg‘𝐺)) = (0 − 0))
131		0m0e0 12354	. . . . . . . . . 10 ⊢ (0 − 0) = 0
132	130, 131	eqtrdi 2814	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → ((coeff‘(𝑅 ∘_f − 𝑇))‘(deg‘𝐺)) = 0)
133	132	adantr 485	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑝 ∘_f − 𝑞) ≠ 0_𝑝) → ((coeff‘(𝑅 ∘_f − 𝑇))‘(deg‘𝐺)) = 0)
134	111, 133	eqtrd 2798	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑝 ∘_f − 𝑞) ≠ 0_𝑝) → ((coeff‘(𝑅 ∘_f − 𝑇))‘(deg‘(𝑅 ∘_f − 𝑇))) = 0)
135		eqid 2763	. . . . . . . . . 10 ⊢ (deg‘(𝑅 ∘_f − 𝑇)) = (deg‘(𝑅 ∘_f − 𝑇))
136		eqid 2763	. . . . . . . . . 10 ⊢ (coeff‘(𝑅 ∘_f − 𝑇)) = (coeff‘(𝑅 ∘_f − 𝑇))
137	135, 136	dgreq0 26422	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑅 ∘_f − 𝑇) ∈ (Poly‘𝑆) → ((𝑅 ∘_f − 𝑇) = 0_𝑝 ↔ ((coeff‘(𝑅 ∘_f − 𝑇))‘(deg‘(𝑅 ∘_f − 𝑇))) = 0))
138	17, 137	syl 18	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ((𝑅 ∘_f − 𝑇) = 0_𝑝 ↔ ((coeff‘(𝑅 ∘_f − 𝑇))‘(deg‘(𝑅 ∘_f − 𝑇))) = 0))
139	138	biimpar 482	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ ((coeff‘(𝑅 ∘_f − 𝑇))‘(deg‘(𝑅 ∘_f − 𝑇))) = 0) → (𝑅 ∘_f − 𝑇) = 0_𝑝)
140	134, 139	syldan 602	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑝 ∘_f − 𝑞) ≠ 0_𝑝) → (𝑅 ∘_f − 𝑇) = 0_𝑝)
141	140	ex 417	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((𝑝 ∘_f − 𝑞) ≠ 0_𝑝 → (𝑅 ∘_f − 𝑇) = 0_𝑝))
142		plymul0or 26439	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐺 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ (𝑝 ∘_f − 𝑞) ∈ (Poly‘𝑆)) → ((𝐺 ∘_f · (𝑝 ∘_f − 𝑞)) = 0_𝑝 ↔ (𝐺 = 0_𝑝 ∨ (𝑝 ∘_f − 𝑞) = 0_𝑝)))
143	8, 53, 142	syl2anc 595	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((𝐺 ∘_f · (𝑝 ∘_f − 𝑞)) = 0_𝑝 ↔ (𝐺 = 0_𝑝 ∨ (𝑝 ∘_f − 𝑞) = 0_𝑝)))
144	95	eqeq1d 2765	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((𝑅 ∘_f − 𝑇) = 0_𝑝 ↔ (𝐺 ∘_f · (𝑝 ∘_f − 𝑞)) = 0_𝑝))
145	9	neneqd 2963	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ¬ 𝐺 = 0_𝑝)
146		biorf 949	. . . . . . 7 ⊢ (¬ 𝐺 = 0_𝑝 → ((𝑝 ∘_f − 𝑞) = 0_𝑝 ↔ (𝐺 = 0_𝑝 ∨ (𝑝 ∘_f − 𝑞) = 0_𝑝)))
147	145, 146	syl 18	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((𝑝 ∘_f − 𝑞) = 0_𝑝 ↔ (𝐺 = 0_𝑝 ∨ (𝑝 ∘_f − 𝑞) = 0_𝑝)))
148	143, 144, 147	3bitr4d 314	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((𝑅 ∘_f − 𝑇) = 0_𝑝 ↔ (𝑝 ∘_f − 𝑞) = 0_𝑝))
149	141, 148	sylibd 242	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝑝 ∘_f − 𝑞) ≠ 0_𝑝 → (𝑝 ∘_f − 𝑞) = 0_𝑝))
150	1, 149	pm2.61dne 3044	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑝 ∘_f − 𝑞) = 0_𝑝)
151		df-0p 25829	. . 3 ⊢ 0_𝑝 = (ℂ × {0})
152	150, 151	eqtrdi 2814	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑝 ∘_f − 𝑞) = (ℂ × {0}))
153		ofsubeq0 12210	. . 3 ⊢ ((ℂ ∈ V ∧ 𝑝:ℂ⟶ℂ ∧ 𝑞:ℂ⟶ℂ) → ((𝑝 ∘_f − 𝑞) = (ℂ × {0}) ↔ 𝑝 = 𝑞))
154	72, 89, 91, 153	mp3an2i 1495	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝑝 ∘_f − 𝑞) = (ℂ × {0}) ↔ 𝑝 = 𝑞))
155	152, 154	mpbid 235	1 ⊢ (𝜑 → 𝑝 = 𝑞)

Colors of variables: wff setvar class

Syntax hints: ¬ wn 3 → wi 4 ↔ wb 209 ∧ wa 400 ∨ wo 860 ∧ w3a 1103 = wceq 1570 ∈ wcel 2143 ≠ wne 2958 Vcvv 3455 ifcif 4487 {csn 4589 class class class wbr 5109 ↦ cmpt 5192 × cxp 5659 Fn wfn 6531 ⟶wf 6532 ‘cfv 6536 (class class class)co 7410 ∘_f cof 7672 ℂcc 11093 ℝcr 11094 0cc0 11095 1c1 11096 + caddc 11098 · cmul 11100 < clt 11238 ≤ cle 11239 − cmin 11436 -cneg 11437 / cdiv 11866 ℕ₀cn0 12499 0_𝑝c0p 25828 Polycply 26341 coeffccoe 26343 degcdgr 26344

This theorem was proved from axioms: ax-mp 5 ax-1 6 ax-2 7 ax-3 8 ax-gen 1825 ax-4 1839 ax-5 1940 ax-6 1997 ax-7 2038 ax-8 2145 ax-9 2153 ax-10 2176 ax-11 2192 ax-12 2213 ax-ext 2735 ax-rep 5238 ax-sep 5257 ax-nul 5269 ax-pow 5336 ax-pr 5404 ax-un 7732 ax-inf2 9606 ax-cnex 11151 ax-resscn 11152 ax-1cn 11153 ax-icn 11154 ax-addcl 11155 ax-addrcl 11156 ax-mulcl 11157 ax-mulrcl 11158 ax-mulcom 11159 ax-addass 11160 ax-mulass 11161 ax-distr 11162 ax-i2m1 11163 ax-1ne0 11164 ax-1rid 11165 ax-rnegex 11166 ax-rrecex 11167 ax-cnre 11168 ax-pre-lttri 11169 ax-pre-lttrn 11170 ax-pre-ltadd 11171 ax-pre-mulgt0 11172 ax-pre-sup 11173

This theorem depends on definitions: df-bi 210 df-an 401 df-or 861 df-3or 1104 df-3an 1105 df-tru 1573 df-fal 1583 df-ex 1810 df-nf 1814 df-sb 2097 df-mo 2567 df-eu 2597 df-clab 2742 df-cleq 2755 df-clel 2838 df-nfc 2912 df-ne 2959 df-nel 3065 df-ral 3080 df-rex 3090 df-rmo 3369 df-reu 3370 df-rab 3417 df-v 3457 df-sbc 3745 df-csb 3854 df-dif 3908 df-un 3910 df-in 3912 df-ss 3922 df-pss 3925 df-nul 4287 df-if 4488 df-pw 4564 df-sn 4590 df-pr 4592 df-op 4596 df-uni 4873 df-int 4913 df-iun 4958 df-br 5110 df-opab 5174 df-mpt 5193 df-tr 5219 df-id 5556 df-eprel 5561 df-po 5569 df-so 5570 df-fr 5614 df-se 5615 df-we 5616 df-xp 5667 df-rel 5668 df-cnv 5669 df-co 5670 df-dm 5671 df-rn 5672 df-res 5673 df-ima 5674 df-pred 6302 df-ord 6363 df-on 6364 df-lim 6365 df-suc 6366 df-iota 6492 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 7367 df-ov 7413 df-oprab 7414 df-mpo 7415 df-of 7674 df-om 7859 df-1st 7982 df-2nd 7983 df-frecs 8274 df-wrecs 8305 df-recs 8354 df-rdg 8393 df-1o 8449 df-er 8690 df-map 8822 df-pm 8823 df-en 8940 df-dom 8941 df-sdom 8942 df-fin 8943 df-sup 9398 df-inf 9399 df-oi 9468 df-card 9921 df-pnf 11240 df-mnf 11241 df-xr 11242 df-ltxr 11243 df-le 11244 df-sub 11438 df-neg 11439 df-div 11867 df-nn 12229 df-2 12298 df-3 12299 df-n0 12500 df-z 12587 df-uz 12858 df-rp 13012 df-fz 13531 df-fzo 13679 df-fl 13821 df-seq 14034 df-exp 14094 df-hash 14363 df-cj 15146 df-re 15147 df-im 15148 df-sqrt 15282 df-abs 15283 df-clim 15535 df-rlim 15536 df-sum 15734 df-0p 25829 df-ply 26345 df-coe 26347 df-dgr 26348

This theorem is referenced by: plydivalg 26460

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