Theorem plymulx 33548

Description: Coefficients of a polynomial multiplied by X_p. (Contributed by Thierry Arnoux, 25-Sep-2018.)

Assertion

Ref	Expression
plymulx	⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (coeff‘(𝐹 ∘f · Xp)) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑛 = 0, 0, ((coeff‘𝐹)‘(𝑛 − 1)))))

Distinct variable group:   𝑛,𝐹

Proof of Theorem plymulx

Dummy variable 𝑚 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ax-resscn 11164	. . . . . . 7 ⊢ ℝ ⊆ ℂ
2		1re 11211	. . . . . . 7 ⊢ 1 ∈ ℝ
3		plyid 25715	. . . . . . 7 ⊢ ((ℝ ⊆ ℂ ∧ 1 ∈ ℝ) → Xp ∈ (Poly‘ℝ))
4	1, 2, 3	mp2an 691	. . . . . 6 ⊢ Xp ∈ (Poly‘ℝ)
5		plymul02 33546	. . . . . . 7 ⊢ (Xp ∈ (Poly‘ℝ) → (0𝑝 ∘f · Xp) = 0𝑝)
6	5	fveq2d 6893	. . . . . 6 ⊢ (Xp ∈ (Poly‘ℝ) → (coeff‘(0𝑝 ∘f · Xp)) = (coeff‘0𝑝))
7	4, 6	ax-mp 5	. . . . 5 ⊢ (coeff‘(0𝑝 ∘f · Xp)) = (coeff‘0𝑝)
8		fconstmpt 5737	. . . . . 6 ⊢ (ℕ0 × {0}) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ 0)
9		coe0 25762	. . . . . 6 ⊢ (coeff‘0𝑝) = (ℕ0 × {0})
10		eqidd 2734	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 = 0) → 0 = 0)
11		elnnne0 12483	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ ↔ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ≠ 0))
12		df-ne 2942	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑛 ≠ 0 ↔ ¬ 𝑛 = 0)
13	12	anbi2i 624	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ≠ 0) ↔ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ ¬ 𝑛 = 0))
14	11, 13	bitr2i 276	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑛 ∈ ℕ0 ∧ ¬ 𝑛 = 0) ↔ 𝑛 ∈ ℕ)
15		nnm1nn0 12510	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ → (𝑛 − 1) ∈ ℕ0)
16	14, 15	sylbi 216	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑛 ∈ ℕ0 ∧ ¬ 𝑛 = 0) → (𝑛 − 1) ∈ ℕ0)
17		eqidd 2734	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑚 = (𝑛 − 1) → 0 = 0)
18		fconstmpt 5737	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (ℕ0 × {0}) = (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ 0)
19	9, 18	eqtri 2761	. . . . . . . . . 10 ⊢ (coeff‘0𝑝) = (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ 0)
20		c0ex 11205	. . . . . . . . . 10 ⊢ 0 ∈ V
21	17, 19, 20	fvmpt 6996	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑛 − 1) ∈ ℕ0 → ((coeff‘0𝑝)‘(𝑛 − 1)) = 0)
22	16, 21	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑛 ∈ ℕ0 ∧ ¬ 𝑛 = 0) → ((coeff‘0𝑝)‘(𝑛 − 1)) = 0)
23	10, 22	ifeqda 4564	. . . . . . 7 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ0 → if(𝑛 = 0, 0, ((coeff‘0𝑝)‘(𝑛 − 1))) = 0)
24	23	mpteq2ia 5251	. . . . . 6 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑛 = 0, 0, ((coeff‘0𝑝)‘(𝑛 − 1)))) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ 0)
25	8, 9, 24	3eqtr4ri 2772	. . . . 5 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑛 = 0, 0, ((coeff‘0𝑝)‘(𝑛 − 1)))) = (coeff‘0𝑝)
26	7, 25	eqtr4i 2764	. . . 4 ⊢ (coeff‘(0𝑝 ∘f · Xp)) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑛 = 0, 0, ((coeff‘0𝑝)‘(𝑛 − 1))))
27		fvoveq1 7429	. . . 4 ⊢ (𝐹 = 0𝑝 → (coeff‘(𝐹 ∘f · Xp)) = (coeff‘(0𝑝 ∘f · Xp)))
28		simpl 484	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹 = 0𝑝 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → 𝐹 = 0𝑝)
29	28	fveq2d 6893	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹 = 0𝑝 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (coeff‘𝐹) = (coeff‘0𝑝))
30	29	fveq1d 6891	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 = 0𝑝 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((coeff‘𝐹)‘(𝑛 − 1)) = ((coeff‘0𝑝)‘(𝑛 − 1)))
31	30	ifeq2d 4548	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 = 0𝑝 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → if(𝑛 = 0, 0, ((coeff‘𝐹)‘(𝑛 − 1))) = if(𝑛 = 0, 0, ((coeff‘0𝑝)‘(𝑛 − 1))))
32	31	mpteq2dva 5248	. . . 4 ⊢ (𝐹 = 0𝑝 → (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑛 = 0, 0, ((coeff‘𝐹)‘(𝑛 − 1)))) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑛 = 0, 0, ((coeff‘0𝑝)‘(𝑛 − 1)))))
33	26, 27, 32	3eqtr4a 2799	. . 3 ⊢ (𝐹 = 0𝑝 → (coeff‘(𝐹 ∘f · Xp)) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑛 = 0, 0, ((coeff‘𝐹)‘(𝑛 − 1)))))
34	33	adantl 483	. 2 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝐹 = 0𝑝) → (coeff‘(𝐹 ∘f · Xp)) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑛 = 0, 0, ((coeff‘𝐹)‘(𝑛 − 1)))))
35		simpl 484	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ ¬ 𝐹 = 0𝑝) → 𝐹 ∈ (Poly‘ℝ))
36		elsng 4642	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (𝐹 ∈ {0𝑝} ↔ 𝐹 = 0𝑝))
37	36	notbid 318	. . . . 5 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (¬ 𝐹 ∈ {0𝑝} ↔ ¬ 𝐹 = 0𝑝))
38	37	biimpar 479	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ ¬ 𝐹 = 0𝑝) → ¬ 𝐹 ∈ {0𝑝})
39	35, 38	eldifd 3959	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ ¬ 𝐹 = 0𝑝) → 𝐹 ∈ ((Poly‘ℝ) ∖ {0𝑝}))
40		plymulx0 33547	. . 3 ⊢ (𝐹 ∈ ((Poly‘ℝ) ∖ {0𝑝}) → (coeff‘(𝐹 ∘f · Xp)) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑛 = 0, 0, ((coeff‘𝐹)‘(𝑛 − 1)))))
41	39, 40	syl 17	. 2 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ ¬ 𝐹 = 0𝑝) → (coeff‘(𝐹 ∘f · Xp)) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑛 = 0, 0, ((coeff‘𝐹)‘(𝑛 − 1)))))
42	34, 41	pm2.61dan 812	1 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (coeff‘(𝐹 ∘f · Xp)) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑛 = 0, 0, ((coeff‘𝐹)‘(𝑛 − 1)))))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 397   = wceq 1542   ∈ wcel 2107   ≠ wne 2941   ∖ cdif 3945   ⊆ wss 3948  ifcif 4528  {csn 4628   ↦ cmpt 5231   × cxp 5674  ‘cfv 6541  (class class class)co 7406   ∘_f cof 7665  ℂcc 11105  ℝcr 11106  0cc0 11107  1c1 11108   · cmul 11112   − cmin 11441  ℕcn 12209  ℕ₀cn0 12469  0_𝑝c0p 25178  Polycply 25690  X_pcidp 25691  coeffccoe 25692

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 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7722  ax-inf2 9633  ax-cnex 11163  ax-resscn 11164  ax-1cn 11165  ax-icn 11166  ax-addcl 11167  ax-addrcl 11168  ax-mulcl 11169  ax-mulrcl 11170  ax-mulcom 11171  ax-addass 11172  ax-mulass 11173  ax-distr 11174  ax-i2m1 11175  ax-1ne0 11176  ax-1rid 11177  ax-rnegex 11178  ax-rrecex 11179  ax-cnre 11180  ax-pre-lttri 11181  ax-pre-lttrn 11182  ax-pre-ltadd 11183  ax-pre-mulgt0 11184  ax-pre-sup 11185

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 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-int 4951  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-se 5632  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6298  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6493  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-f1 6546  df-fo 6547  df-f1o 6548  df-fv 6549  df-isom 6550  df-riota 7362  df-ov 7409  df-oprab 7410  df-mpo 7411  df-of 7667  df-om 7853  df-1st 7972  df-2nd 7973  df-frecs 8263  df-wrecs 8294  df-recs 8368  df-rdg 8407  df-1o 8463  df-er 8700  df-map 8819  df-pm 8820  df-en 8937  df-dom 8938  df-sdom 8939  df-fin 8940  df-sup 9434  df-inf 9435  df-oi 9502  df-card 9931  df-pnf 11247  df-mnf 11248  df-xr 11249  df-ltxr 11250  df-le 11251  df-sub 11443  df-neg 11444  df-div 11869  df-nn 12210  df-2 12272  df-3 12273  df-n0 12470  df-z 12556  df-uz 12820  df-rp 12972  df-fz 13482  df-fzo 13625  df-fl 13754  df-seq 13964  df-exp 14025  df-hash 14288  df-cj 15043  df-re 15044  df-im 15045  df-sqrt 15179  df-abs 15180  df-clim 15429  df-rlim 15430  df-sum 15630  df-0p 25179  df-ply 25694  df-idp 25695  df-coe 25696  df-dgr 25697

This theorem is referenced by: (None)