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

Theorem plymul 26145
Description: The product of two polynomials is a polynomial. (Contributed by Mario Carneiro, 21-Jul-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
plyadd.1 (๐œ‘ โ†’ ๐น โˆˆ (Polyโ€˜๐‘†))
plyadd.2 (๐œ‘ โ†’ ๐บ โˆˆ (Polyโ€˜๐‘†))
plyadd.3 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘†)) โ†’ (๐‘ฅ + ๐‘ฆ) โˆˆ ๐‘†)
plymul.4 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘†)) โ†’ (๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ) โˆˆ ๐‘†)
Assertion
Ref Expression
plymul (๐œ‘ โ†’ (๐น โˆ˜f ยท ๐บ) โˆˆ (Polyโ€˜๐‘†))
Distinct variable groups:   ๐‘ฅ,๐‘ฆ,๐น   ๐‘ฅ,๐‘†,๐‘ฆ   ๐‘ฅ,๐บ,๐‘ฆ   ๐œ‘,๐‘ฅ,๐‘ฆ

Proof of Theorem plymul
Dummy variables ๐‘˜ ๐‘š ๐‘› ๐‘ง ๐‘Ž ๐‘ ๐‘— ๐‘ค are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 plyadd.1 . . 3 (๐œ‘ โ†’ ๐น โˆˆ (Polyโ€˜๐‘†))
2 elply2 26123 . . . 4 (๐น โˆˆ (Polyโ€˜๐‘†) โ†” (๐‘† โІ โ„‚ โˆง โˆƒ๐‘š โˆˆ โ„•0 โˆƒ๐‘Ž โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0)((๐‘Ž โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘š + 1))) = {0} โˆง ๐น = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘š)((๐‘Žโ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜))))))
32simprbi 496 . . 3 (๐น โˆˆ (Polyโ€˜๐‘†) โ†’ โˆƒ๐‘š โˆˆ โ„•0 โˆƒ๐‘Ž โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0)((๐‘Ž โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘š + 1))) = {0} โˆง ๐น = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘š)((๐‘Žโ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))))
41, 3syl 17 . 2 (๐œ‘ โ†’ โˆƒ๐‘š โˆˆ โ„•0 โˆƒ๐‘Ž โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0)((๐‘Ž โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘š + 1))) = {0} โˆง ๐น = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘š)((๐‘Žโ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))))
5 plyadd.2 . . 3 (๐œ‘ โ†’ ๐บ โˆˆ (Polyโ€˜๐‘†))
6 elply2 26123 . . . 4 (๐บ โˆˆ (Polyโ€˜๐‘†) โ†” (๐‘† โІ โ„‚ โˆง โˆƒ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆƒ๐‘ โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0)((๐‘ โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘› + 1))) = {0} โˆง ๐บ = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘โ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜))))))
76simprbi 496 . . 3 (๐บ โˆˆ (Polyโ€˜๐‘†) โ†’ โˆƒ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆƒ๐‘ โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0)((๐‘ โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘› + 1))) = {0} โˆง ๐บ = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘โ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))))
85, 7syl 17 . 2 (๐œ‘ โ†’ โˆƒ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆƒ๐‘ โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0)((๐‘ โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘› + 1))) = {0} โˆง ๐บ = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘โ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))))
9 reeanv 3221 . . 3 (โˆƒ๐‘š โˆˆ โ„•0 โˆƒ๐‘› โˆˆ โ„•0 (โˆƒ๐‘Ž โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0)((๐‘Ž โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘š + 1))) = {0} โˆง ๐น = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘š)((๐‘Žโ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))) โˆง โˆƒ๐‘ โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0)((๐‘ โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘› + 1))) = {0} โˆง ๐บ = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘โ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜))))) โ†” (โˆƒ๐‘š โˆˆ โ„•0 โˆƒ๐‘Ž โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0)((๐‘Ž โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘š + 1))) = {0} โˆง ๐น = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘š)((๐‘Žโ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))) โˆง โˆƒ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆƒ๐‘ โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0)((๐‘ โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘› + 1))) = {0} โˆง ๐บ = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘โ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜))))))
10 reeanv 3221 . . . . 5 (โˆƒ๐‘Ž โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0)โˆƒ๐‘ โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0)(((๐‘Ž โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘š + 1))) = {0} โˆง ๐น = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘š)((๐‘Žโ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))) โˆง ((๐‘ โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘› + 1))) = {0} โˆง ๐บ = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘โ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜))))) โ†” (โˆƒ๐‘Ž โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0)((๐‘Ž โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘š + 1))) = {0} โˆง ๐น = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘š)((๐‘Žโ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))) โˆง โˆƒ๐‘ โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0)((๐‘ โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘› + 1))) = {0} โˆง ๐บ = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘โ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜))))))
11 simp1l 1195 . . . . . . . . 9 (((๐œ‘ โˆง (๐‘š โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•0)) โˆง (๐‘Ž โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0) โˆง ๐‘ โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0)) โˆง (((๐‘Ž โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘š + 1))) = {0} โˆง ๐น = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘š)((๐‘Žโ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))) โˆง ((๐‘ โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘› + 1))) = {0} โˆง ๐บ = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘โ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))))) โ†’ ๐œ‘)
1211, 1syl 17 . . . . . . . 8 (((๐œ‘ โˆง (๐‘š โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•0)) โˆง (๐‘Ž โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0) โˆง ๐‘ โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0)) โˆง (((๐‘Ž โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘š + 1))) = {0} โˆง ๐น = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘š)((๐‘Žโ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))) โˆง ((๐‘ โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘› + 1))) = {0} โˆง ๐บ = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘โ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))))) โ†’ ๐น โˆˆ (Polyโ€˜๐‘†))
1311, 5syl 17 . . . . . . . 8 (((๐œ‘ โˆง (๐‘š โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•0)) โˆง (๐‘Ž โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0) โˆง ๐‘ โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0)) โˆง (((๐‘Ž โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘š + 1))) = {0} โˆง ๐น = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘š)((๐‘Žโ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))) โˆง ((๐‘ โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘› + 1))) = {0} โˆง ๐บ = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘โ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))))) โ†’ ๐บ โˆˆ (Polyโ€˜๐‘†))
14 plyadd.3 . . . . . . . . 9 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘†)) โ†’ (๐‘ฅ + ๐‘ฆ) โˆˆ ๐‘†)
1511, 14sylan 579 . . . . . . . 8 ((((๐œ‘ โˆง (๐‘š โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•0)) โˆง (๐‘Ž โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0) โˆง ๐‘ โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0)) โˆง (((๐‘Ž โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘š + 1))) = {0} โˆง ๐น = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘š)((๐‘Žโ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))) โˆง ((๐‘ โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘› + 1))) = {0} โˆง ๐บ = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘โ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))))) โˆง (๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘†)) โ†’ (๐‘ฅ + ๐‘ฆ) โˆˆ ๐‘†)
16 simp1rl 1236 . . . . . . . 8 (((๐œ‘ โˆง (๐‘š โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•0)) โˆง (๐‘Ž โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0) โˆง ๐‘ โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0)) โˆง (((๐‘Ž โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘š + 1))) = {0} โˆง ๐น = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘š)((๐‘Žโ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))) โˆง ((๐‘ โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘› + 1))) = {0} โˆง ๐บ = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘โ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))))) โ†’ ๐‘š โˆˆ โ„•0)
17 simp1rr 1237 . . . . . . . 8 (((๐œ‘ โˆง (๐‘š โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•0)) โˆง (๐‘Ž โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0) โˆง ๐‘ โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0)) โˆง (((๐‘Ž โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘š + 1))) = {0} โˆง ๐น = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘š)((๐‘Žโ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))) โˆง ((๐‘ โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘› + 1))) = {0} โˆง ๐บ = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘โ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))))) โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„•0)
18 simp2l 1197 . . . . . . . 8 (((๐œ‘ โˆง (๐‘š โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•0)) โˆง (๐‘Ž โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0) โˆง ๐‘ โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0)) โˆง (((๐‘Ž โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘š + 1))) = {0} โˆง ๐น = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘š)((๐‘Žโ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))) โˆง ((๐‘ โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘› + 1))) = {0} โˆง ๐บ = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘โ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))))) โ†’ ๐‘Ž โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0))
19 simp2r 1198 . . . . . . . 8 (((๐œ‘ โˆง (๐‘š โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•0)) โˆง (๐‘Ž โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0) โˆง ๐‘ โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0)) โˆง (((๐‘Ž โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘š + 1))) = {0} โˆง ๐น = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘š)((๐‘Žโ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))) โˆง ((๐‘ โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘› + 1))) = {0} โˆง ๐บ = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘โ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))))) โ†’ ๐‘ โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0))
20 simp3ll 1242 . . . . . . . 8 (((๐œ‘ โˆง (๐‘š โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•0)) โˆง (๐‘Ž โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0) โˆง ๐‘ โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0)) โˆง (((๐‘Ž โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘š + 1))) = {0} โˆง ๐น = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘š)((๐‘Žโ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))) โˆง ((๐‘ โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘› + 1))) = {0} โˆง ๐บ = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘โ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))))) โ†’ (๐‘Ž โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘š + 1))) = {0})
21 simp3rl 1244 . . . . . . . 8 (((๐œ‘ โˆง (๐‘š โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•0)) โˆง (๐‘Ž โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0) โˆง ๐‘ โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0)) โˆง (((๐‘Ž โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘š + 1))) = {0} โˆง ๐น = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘š)((๐‘Žโ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))) โˆง ((๐‘ โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘› + 1))) = {0} โˆง ๐บ = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘โ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))))) โ†’ (๐‘ โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘› + 1))) = {0})
22 simp3lr 1243 . . . . . . . . 9 (((๐œ‘ โˆง (๐‘š โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•0)) โˆง (๐‘Ž โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0) โˆง ๐‘ โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0)) โˆง (((๐‘Ž โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘š + 1))) = {0} โˆง ๐น = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘š)((๐‘Žโ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))) โˆง ((๐‘ โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘› + 1))) = {0} โˆง ๐บ = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘โ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))))) โ†’ ๐น = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘š)((๐‘Žโ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜))))
23 oveq1 7421 . . . . . . . . . . . . 13 (๐‘ง = ๐‘ค โ†’ (๐‘งโ†‘๐‘˜) = (๐‘คโ†‘๐‘˜))
2423oveq2d 7430 . . . . . . . . . . . 12 (๐‘ง = ๐‘ค โ†’ ((๐‘Žโ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)) = ((๐‘Žโ€˜๐‘˜) ยท (๐‘คโ†‘๐‘˜)))
2524sumeq2sdv 15676 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ง = ๐‘ค โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘š)((๐‘Žโ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘š)((๐‘Žโ€˜๐‘˜) ยท (๐‘คโ†‘๐‘˜)))
26 fveq2 6891 . . . . . . . . . . . . 13 (๐‘˜ = ๐‘— โ†’ (๐‘Žโ€˜๐‘˜) = (๐‘Žโ€˜๐‘—))
27 oveq2 7422 . . . . . . . . . . . . 13 (๐‘˜ = ๐‘— โ†’ (๐‘คโ†‘๐‘˜) = (๐‘คโ†‘๐‘—))
2826, 27oveq12d 7432 . . . . . . . . . . . 12 (๐‘˜ = ๐‘— โ†’ ((๐‘Žโ€˜๐‘˜) ยท (๐‘คโ†‘๐‘˜)) = ((๐‘Žโ€˜๐‘—) ยท (๐‘คโ†‘๐‘—)))
2928cbvsumv 15668 . . . . . . . . . . 11 ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘š)((๐‘Žโ€˜๐‘˜) ยท (๐‘คโ†‘๐‘˜)) = ฮฃ๐‘— โˆˆ (0...๐‘š)((๐‘Žโ€˜๐‘—) ยท (๐‘คโ†‘๐‘—))
3025, 29eqtrdi 2783 . . . . . . . . . 10 (๐‘ง = ๐‘ค โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘š)((๐‘Žโ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)) = ฮฃ๐‘— โˆˆ (0...๐‘š)((๐‘Žโ€˜๐‘—) ยท (๐‘คโ†‘๐‘—)))
3130cbvmptv 5255 . . . . . . . . 9 (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘š)((๐‘Žโ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜))) = (๐‘ค โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘— โˆˆ (0...๐‘š)((๐‘Žโ€˜๐‘—) ยท (๐‘คโ†‘๐‘—)))
3222, 31eqtrdi 2783 . . . . . . . 8 (((๐œ‘ โˆง (๐‘š โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•0)) โˆง (๐‘Ž โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0) โˆง ๐‘ โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0)) โˆง (((๐‘Ž โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘š + 1))) = {0} โˆง ๐น = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘š)((๐‘Žโ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))) โˆง ((๐‘ โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘› + 1))) = {0} โˆง ๐บ = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘โ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))))) โ†’ ๐น = (๐‘ค โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘— โˆˆ (0...๐‘š)((๐‘Žโ€˜๐‘—) ยท (๐‘คโ†‘๐‘—))))
33 simp3rr 1245 . . . . . . . . 9 (((๐œ‘ โˆง (๐‘š โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•0)) โˆง (๐‘Ž โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0) โˆง ๐‘ โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0)) โˆง (((๐‘Ž โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘š + 1))) = {0} โˆง ๐น = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘š)((๐‘Žโ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))) โˆง ((๐‘ โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘› + 1))) = {0} โˆง ๐บ = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘โ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))))) โ†’ ๐บ = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘โ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜))))
3423oveq2d 7430 . . . . . . . . . . . 12 (๐‘ง = ๐‘ค โ†’ ((๐‘โ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)) = ((๐‘โ€˜๐‘˜) ยท (๐‘คโ†‘๐‘˜)))
3534sumeq2sdv 15676 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ง = ๐‘ค โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘โ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘โ€˜๐‘˜) ยท (๐‘คโ†‘๐‘˜)))
36 fveq2 6891 . . . . . . . . . . . . 13 (๐‘˜ = ๐‘— โ†’ (๐‘โ€˜๐‘˜) = (๐‘โ€˜๐‘—))
3736, 27oveq12d 7432 . . . . . . . . . . . 12 (๐‘˜ = ๐‘— โ†’ ((๐‘โ€˜๐‘˜) ยท (๐‘คโ†‘๐‘˜)) = ((๐‘โ€˜๐‘—) ยท (๐‘คโ†‘๐‘—)))
3837cbvsumv 15668 . . . . . . . . . . 11 ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘โ€˜๐‘˜) ยท (๐‘คโ†‘๐‘˜)) = ฮฃ๐‘— โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘โ€˜๐‘—) ยท (๐‘คโ†‘๐‘—))
3935, 38eqtrdi 2783 . . . . . . . . . 10 (๐‘ง = ๐‘ค โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘โ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)) = ฮฃ๐‘— โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘โ€˜๐‘—) ยท (๐‘คโ†‘๐‘—)))
4039cbvmptv 5255 . . . . . . . . 9 (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘โ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜))) = (๐‘ค โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘— โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘โ€˜๐‘—) ยท (๐‘คโ†‘๐‘—)))
4133, 40eqtrdi 2783 . . . . . . . 8 (((๐œ‘ โˆง (๐‘š โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•0)) โˆง (๐‘Ž โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0) โˆง ๐‘ โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0)) โˆง (((๐‘Ž โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘š + 1))) = {0} โˆง ๐น = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘š)((๐‘Žโ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))) โˆง ((๐‘ โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘› + 1))) = {0} โˆง ๐บ = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘โ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))))) โ†’ ๐บ = (๐‘ค โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘— โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘โ€˜๐‘—) ยท (๐‘คโ†‘๐‘—))))
42 plymul.4 . . . . . . . . 9 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘†)) โ†’ (๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ) โˆˆ ๐‘†)
4311, 42sylan 579 . . . . . . . 8 ((((๐œ‘ โˆง (๐‘š โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•0)) โˆง (๐‘Ž โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0) โˆง ๐‘ โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0)) โˆง (((๐‘Ž โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘š + 1))) = {0} โˆง ๐น = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘š)((๐‘Žโ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))) โˆง ((๐‘ โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘› + 1))) = {0} โˆง ๐บ = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘โ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))))) โˆง (๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘†)) โ†’ (๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ) โˆˆ ๐‘†)
4412, 13, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 32, 41, 43plymullem 26143 . . . . . . 7 (((๐œ‘ โˆง (๐‘š โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•0)) โˆง (๐‘Ž โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0) โˆง ๐‘ โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0)) โˆง (((๐‘Ž โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘š + 1))) = {0} โˆง ๐น = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘š)((๐‘Žโ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))) โˆง ((๐‘ โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘› + 1))) = {0} โˆง ๐บ = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘โ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))))) โ†’ (๐น โˆ˜f ยท ๐บ) โˆˆ (Polyโ€˜๐‘†))
45443expia 1119 . . . . . 6 (((๐œ‘ โˆง (๐‘š โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•0)) โˆง (๐‘Ž โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0) โˆง ๐‘ โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0))) โ†’ ((((๐‘Ž โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘š + 1))) = {0} โˆง ๐น = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘š)((๐‘Žโ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))) โˆง ((๐‘ โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘› + 1))) = {0} โˆง ๐บ = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘โ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜))))) โ†’ (๐น โˆ˜f ยท ๐บ) โˆˆ (Polyโ€˜๐‘†)))
4645rexlimdvva 3206 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง (๐‘š โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•0)) โ†’ (โˆƒ๐‘Ž โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0)โˆƒ๐‘ โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0)(((๐‘Ž โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘š + 1))) = {0} โˆง ๐น = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘š)((๐‘Žโ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))) โˆง ((๐‘ โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘› + 1))) = {0} โˆง ๐บ = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘โ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜))))) โ†’ (๐น โˆ˜f ยท ๐บ) โˆˆ (Polyโ€˜๐‘†)))
4710, 46biimtrrid 242 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง (๐‘š โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•0)) โ†’ ((โˆƒ๐‘Ž โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0)((๐‘Ž โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘š + 1))) = {0} โˆง ๐น = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘š)((๐‘Žโ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))) โˆง โˆƒ๐‘ โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0)((๐‘ โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘› + 1))) = {0} โˆง ๐บ = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘โ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜))))) โ†’ (๐น โˆ˜f ยท ๐บ) โˆˆ (Polyโ€˜๐‘†)))
4847rexlimdvva 3206 . . 3 (๐œ‘ โ†’ (โˆƒ๐‘š โˆˆ โ„•0 โˆƒ๐‘› โˆˆ โ„•0 (โˆƒ๐‘Ž โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0)((๐‘Ž โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘š + 1))) = {0} โˆง ๐น = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘š)((๐‘Žโ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))) โˆง โˆƒ๐‘ โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0)((๐‘ โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘› + 1))) = {0} โˆง ๐บ = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘โ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜))))) โ†’ (๐น โˆ˜f ยท ๐บ) โˆˆ (Polyโ€˜๐‘†)))
499, 48biimtrrid 242 . 2 (๐œ‘ โ†’ ((โˆƒ๐‘š โˆˆ โ„•0 โˆƒ๐‘Ž โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0)((๐‘Ž โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘š + 1))) = {0} โˆง ๐น = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘š)((๐‘Žโ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))) โˆง โˆƒ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆƒ๐‘ โˆˆ ((๐‘† โˆช {0}) โ†‘m โ„•0)((๐‘ โ€œ (โ„คโ‰ฅโ€˜(๐‘› + 1))) = {0} โˆง ๐บ = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘โ€˜๐‘˜) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜))))) โ†’ (๐น โˆ˜f ยท ๐บ) โˆˆ (Polyโ€˜๐‘†)))
504, 8, 49mp2and 698 1 (๐œ‘ โ†’ (๐น โˆ˜f ยท ๐บ) โˆˆ (Polyโ€˜๐‘†))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โˆง wa 395   โˆง w3a 1085   = wceq 1534   โˆˆ wcel 2099  โˆƒwrex 3065   โˆช cun 3942   โІ wss 3944  {csn 4624   โ†ฆ cmpt 5225   โ€œ cima 5675  โ€˜cfv 6542  (class class class)co 7414   โˆ˜f cof 7677   โ†‘m cmap 8838  โ„‚cc 11130  0cc0 11132  1c1 11133   + caddc 11135   ยท cmul 11137  โ„•0cn0 12496  โ„คโ‰ฅcuz 12846  ...cfz 13510  โ†‘cexp 14052  ฮฃcsu 15658  Polycply 26111
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2164  ax-ext 2698  ax-rep 5279  ax-sep 5293  ax-nul 5300  ax-pow 5359  ax-pr 5423  ax-un 7734  ax-inf2 9658  ax-cnex 11188  ax-resscn 11189  ax-1cn 11190  ax-icn 11191  ax-addcl 11192  ax-addrcl 11193  ax-mulcl 11194  ax-mulrcl 11195  ax-mulcom 11196  ax-addass 11197  ax-mulass 11198  ax-distr 11199  ax-i2m1 11200  ax-1ne0 11201  ax-1rid 11202  ax-rnegex 11203  ax-rrecex 11204  ax-cnre 11205  ax-pre-lttri 11206  ax-pre-lttrn 11207  ax-pre-ltadd 11208  ax-pre-mulgt0 11209  ax-pre-sup 11210
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 847  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2705  df-cleq 2719  df-clel 2805  df-nfc 2880  df-ne 2936  df-nel 3042  df-ral 3057  df-rex 3066  df-rmo 3371  df-reu 3372  df-rab 3428  df-v 3471  df-sbc 3775  df-csb 3890  df-dif 3947  df-un 3949  df-in 3951  df-ss 3961  df-pss 3963  df-nul 4319  df-if 4525  df-pw 4600  df-sn 4625  df-pr 4627  df-op 4631  df-uni 4904  df-int 4945  df-iun 4993  df-br 5143  df-opab 5205  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5570  df-eprel 5576  df-po 5584  df-so 5585  df-fr 5627  df-se 5628  df-we 5629  df-xp 5678  df-rel 5679  df-cnv 5680  df-co 5681  df-dm 5682  df-rn 5683  df-res 5684  df-ima 5685  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 7370  df-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-of 7679  df-om 7865  df-1st 7987  df-2nd 7988  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8385  df-rdg 8424  df-1o 8480  df-er 8718  df-map 8840  df-en 8958  df-dom 8959  df-sdom 8960  df-fin 8961  df-sup 9459  df-oi 9527  df-card 9956  df-pnf 11274  df-mnf 11275  df-xr 11276  df-ltxr 11277  df-le 11278  df-sub 11470  df-neg 11471  df-div 11896  df-nn 12237  df-2 12299  df-3 12300  df-n0 12497  df-z 12583  df-uz 12847  df-rp 13001  df-fz 13511  df-fzo 13654  df-seq 13993  df-exp 14053  df-hash 14316  df-cj 15072  df-re 15073  df-im 15074  df-sqrt 15208  df-abs 15209  df-clim 15458  df-sum 15659  df-ply 26115
This theorem is referenced by:  plysub  26146  plymulcl  26148  plyco  26168  plydivlem2  26222  plydivlem4  26224  plydiveu  26226  plymulx0  34169  mpaaeu  42546  rngunsnply  42569
  Copyright terms: Public domain W3C validator