Theorem q1peqb 26121

Description: Characterizing property of the polynomial quotient. (Contributed by Stefan O'Rear, 28-Mar-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
q1pval.q	⊢ 𝑄 = (quot1p‘𝑅)
q1pval.p	⊢ 𝑃 = (Poly1‘𝑅)
q1pval.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑃)
q1pval.d	⊢ 𝐷 = (deg1‘𝑅)
q1pval.m	⊢ − = (-g‘𝑃)
q1pval.t	⊢ · = (.r‘𝑃)
q1peqb.c	⊢ 𝐶 = (Unic1p‘𝑅)

Assertion

Ref	Expression
q1peqb	⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹 ∈ 𝐵 ∧ 𝐺 ∈ 𝐶) → ((𝑋 ∈ 𝐵 ∧ (𝐷‘(𝐹 − (𝑋 · 𝐺))) < (𝐷‘𝐺)) ↔ (𝐹𝑄𝐺) = 𝑋))

Proof of Theorem q1peqb

Dummy variable 𝑞 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		elex 3451	. . . 4 ⊢ (𝑋 ∈ 𝐵 → 𝑋 ∈ V)
2	1	adantr 480	. . 3 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝐵 ∧ (𝐷‘(𝐹 − (𝑋 · 𝐺))) < (𝐷‘𝐺)) → 𝑋 ∈ V)
3	2	a1i 11	. 2 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹 ∈ 𝐵 ∧ 𝐺 ∈ 𝐶) → ((𝑋 ∈ 𝐵 ∧ (𝐷‘(𝐹 − (𝑋 · 𝐺))) < (𝐷‘𝐺)) → 𝑋 ∈ V))
4		ovex 7400	. . . 4 ⊢ (𝐹𝑄𝐺) ∈ V
5		eleq1 2825	. . . 4 ⊢ ((𝐹𝑄𝐺) = 𝑋 → ((𝐹𝑄𝐺) ∈ V ↔ 𝑋 ∈ V))
6	4, 5	mpbii 233	. . 3 ⊢ ((𝐹𝑄𝐺) = 𝑋 → 𝑋 ∈ V)
7	6	a1i 11	. 2 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹 ∈ 𝐵 ∧ 𝐺 ∈ 𝐶) → ((𝐹𝑄𝐺) = 𝑋 → 𝑋 ∈ V))
8		simpr 484	. . . . 5 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹 ∈ 𝐵 ∧ 𝐺 ∈ 𝐶) ∧ 𝑋 ∈ V) → 𝑋 ∈ V)
9		q1pval.p	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑃 = (Poly1‘𝑅)
10		q1pval.d	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐷 = (deg1‘𝑅)
11		q1pval.b	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑃)
12		q1pval.m	. . . . . . . 8 ⊢ − = (-g‘𝑃)
13		eqid 2737	. . . . . . . 8 ⊢ (0g‘𝑃) = (0g‘𝑃)
14		q1pval.t	. . . . . . . 8 ⊢ · = (.r‘𝑃)
15		simp1 1137	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹 ∈ 𝐵 ∧ 𝐺 ∈ 𝐶) → 𝑅 ∈ Ring)
16		simp2 1138	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹 ∈ 𝐵 ∧ 𝐺 ∈ 𝐶) → 𝐹 ∈ 𝐵)
17		q1peqb.c	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝐶 = (Unic1p‘𝑅)
18	9, 11, 17	uc1pcl 26109	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐺 ∈ 𝐶 → 𝐺 ∈ 𝐵)
19	18	3ad2ant3 1136	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹 ∈ 𝐵 ∧ 𝐺 ∈ 𝐶) → 𝐺 ∈ 𝐵)
20	9, 13, 17	uc1pn0 26111	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐺 ∈ 𝐶 → 𝐺 ≠ (0g‘𝑃))
21	20	3ad2ant3 1136	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹 ∈ 𝐵 ∧ 𝐺 ∈ 𝐶) → 𝐺 ≠ (0g‘𝑃))
22		eqid 2737	. . . . . . . . . 10 ⊢ (Unit‘𝑅) = (Unit‘𝑅)
23	10, 22, 17	uc1pldg 26114	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐺 ∈ 𝐶 → ((coe1‘𝐺)‘(𝐷‘𝐺)) ∈ (Unit‘𝑅))
24	23	3ad2ant3 1136	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹 ∈ 𝐵 ∧ 𝐺 ∈ 𝐶) → ((coe1‘𝐺)‘(𝐷‘𝐺)) ∈ (Unit‘𝑅))
25	9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 19, 21, 24, 22	ply1divalg2 26104	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹 ∈ 𝐵 ∧ 𝐺 ∈ 𝐶) → ∃!𝑞 ∈ 𝐵 (𝐷‘(𝐹 − (𝑞 · 𝐺))) < (𝐷‘𝐺))
26		df-reu 3344	. . . . . . 7 ⊢ (∃!𝑞 ∈ 𝐵 (𝐷‘(𝐹 − (𝑞 · 𝐺))) < (𝐷‘𝐺) ↔ ∃!𝑞(𝑞 ∈ 𝐵 ∧ (𝐷‘(𝐹 − (𝑞 · 𝐺))) < (𝐷‘𝐺)))
27	25, 26	sylib 218	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹 ∈ 𝐵 ∧ 𝐺 ∈ 𝐶) → ∃!𝑞(𝑞 ∈ 𝐵 ∧ (𝐷‘(𝐹 − (𝑞 · 𝐺))) < (𝐷‘𝐺)))
28	27	adantr 480	. . . . 5 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹 ∈ 𝐵 ∧ 𝐺 ∈ 𝐶) ∧ 𝑋 ∈ V) → ∃!𝑞(𝑞 ∈ 𝐵 ∧ (𝐷‘(𝐹 − (𝑞 · 𝐺))) < (𝐷‘𝐺)))
29		eleq1 2825	. . . . . . 7 ⊢ (𝑞 = 𝑋 → (𝑞 ∈ 𝐵 ↔ 𝑋 ∈ 𝐵))
30		oveq1 7374	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑞 = 𝑋 → (𝑞 · 𝐺) = (𝑋 · 𝐺))
31	30	oveq2d 7383	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑞 = 𝑋 → (𝐹 − (𝑞 · 𝐺)) = (𝐹 − (𝑋 · 𝐺)))
32	31	fveq2d 6845	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑞 = 𝑋 → (𝐷‘(𝐹 − (𝑞 · 𝐺))) = (𝐷‘(𝐹 − (𝑋 · 𝐺))))
33	32	breq1d 5096	. . . . . . 7 ⊢ (𝑞 = 𝑋 → ((𝐷‘(𝐹 − (𝑞 · 𝐺))) < (𝐷‘𝐺) ↔ (𝐷‘(𝐹 − (𝑋 · 𝐺))) < (𝐷‘𝐺)))
34	29, 33	anbi12d 633	. . . . . 6 ⊢ (𝑞 = 𝑋 → ((𝑞 ∈ 𝐵 ∧ (𝐷‘(𝐹 − (𝑞 · 𝐺))) < (𝐷‘𝐺)) ↔ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ (𝐷‘(𝐹 − (𝑋 · 𝐺))) < (𝐷‘𝐺))))
35	34	adantl 481	. . . . 5 ⊢ ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹 ∈ 𝐵 ∧ 𝐺 ∈ 𝐶) ∧ 𝑋 ∈ V) ∧ 𝑞 = 𝑋) → ((𝑞 ∈ 𝐵 ∧ (𝐷‘(𝐹 − (𝑞 · 𝐺))) < (𝐷‘𝐺)) ↔ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ (𝐷‘(𝐹 − (𝑋 · 𝐺))) < (𝐷‘𝐺))))
36	8, 28, 35	iota2d 6487	. . . 4 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹 ∈ 𝐵 ∧ 𝐺 ∈ 𝐶) ∧ 𝑋 ∈ V) → ((𝑋 ∈ 𝐵 ∧ (𝐷‘(𝐹 − (𝑋 · 𝐺))) < (𝐷‘𝐺)) ↔ (℩𝑞(𝑞 ∈ 𝐵 ∧ (𝐷‘(𝐹 − (𝑞 · 𝐺))) < (𝐷‘𝐺))) = 𝑋))
37		q1pval.q	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑄 = (quot1p‘𝑅)
38	37, 9, 11, 10, 12, 14	q1pval 26120	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐵 ∧ 𝐺 ∈ 𝐵) → (𝐹𝑄𝐺) = (℩𝑞 ∈ 𝐵 (𝐷‘(𝐹 − (𝑞 · 𝐺))) < (𝐷‘𝐺)))
39	16, 19, 38	syl2anc 585	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹 ∈ 𝐵 ∧ 𝐺 ∈ 𝐶) → (𝐹𝑄𝐺) = (℩𝑞 ∈ 𝐵 (𝐷‘(𝐹 − (𝑞 · 𝐺))) < (𝐷‘𝐺)))
40		df-riota 7324	. . . . . . 7 ⊢ (℩𝑞 ∈ 𝐵 (𝐷‘(𝐹 − (𝑞 · 𝐺))) < (𝐷‘𝐺)) = (℩𝑞(𝑞 ∈ 𝐵 ∧ (𝐷‘(𝐹 − (𝑞 · 𝐺))) < (𝐷‘𝐺)))
41	39, 40	eqtrdi 2788	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹 ∈ 𝐵 ∧ 𝐺 ∈ 𝐶) → (𝐹𝑄𝐺) = (℩𝑞(𝑞 ∈ 𝐵 ∧ (𝐷‘(𝐹 − (𝑞 · 𝐺))) < (𝐷‘𝐺))))
42	41	adantr 480	. . . . 5 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹 ∈ 𝐵 ∧ 𝐺 ∈ 𝐶) ∧ 𝑋 ∈ V) → (𝐹𝑄𝐺) = (℩𝑞(𝑞 ∈ 𝐵 ∧ (𝐷‘(𝐹 − (𝑞 · 𝐺))) < (𝐷‘𝐺))))
43	42	eqeq1d 2739	. . . 4 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹 ∈ 𝐵 ∧ 𝐺 ∈ 𝐶) ∧ 𝑋 ∈ V) → ((𝐹𝑄𝐺) = 𝑋 ↔ (℩𝑞(𝑞 ∈ 𝐵 ∧ (𝐷‘(𝐹 − (𝑞 · 𝐺))) < (𝐷‘𝐺))) = 𝑋))
44	36, 43	bitr4d 282	. . 3 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹 ∈ 𝐵 ∧ 𝐺 ∈ 𝐶) ∧ 𝑋 ∈ V) → ((𝑋 ∈ 𝐵 ∧ (𝐷‘(𝐹 − (𝑋 · 𝐺))) < (𝐷‘𝐺)) ↔ (𝐹𝑄𝐺) = 𝑋))
45	44	ex 412	. 2 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹 ∈ 𝐵 ∧ 𝐺 ∈ 𝐶) → (𝑋 ∈ V → ((𝑋 ∈ 𝐵 ∧ (𝐷‘(𝐹 − (𝑋 · 𝐺))) < (𝐷‘𝐺)) ↔ (𝐹𝑄𝐺) = 𝑋)))
46	3, 7, 45	pm5.21ndd 379	1 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹 ∈ 𝐵 ∧ 𝐺 ∈ 𝐶) → ((𝑋 ∈ 𝐵 ∧ (𝐷‘(𝐹 − (𝑋 · 𝐺))) < (𝐷‘𝐺)) ↔ (𝐹𝑄𝐺) = 𝑋))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∧ w3a 1087   = wceq 1542   ∈ wcel 2114  ∃!weu 2569   ≠ wne 2933  ∃!wreu 3341  Vcvv 3430   class class class wbr 5086  ℩cio 6453  ‘cfv 6499  ℩crio 7323  (class class class)co 7367   < clt 11179  Basecbs 17179  ._rcmulr 17221  0_gc0g 17402  -_gcsg 18911  Ringcrg 20214  Unitcui 20335  Poly₁cpl1 22140  coe₁cco1 22141  deg₁cdg1 26019  Unic_1pcuc1p 26092  quot_1pcq1p 26093

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5213  ax-sep 5232  ax-nul 5242  ax-pow 5308  ax-pr 5376  ax-un 7689  ax-cnex 11094  ax-resscn 11095  ax-1cn 11096  ax-icn 11097  ax-addcl 11098  ax-addrcl 11099  ax-mulcl 11100  ax-mulrcl 11101  ax-mulcom 11102  ax-addass 11103  ax-mulass 11104  ax-distr 11105  ax-i2m1 11106  ax-1ne0 11107  ax-1rid 11108  ax-rnegex 11109  ax-rrecex 11110  ax-cnre 11111  ax-pre-lttri 11112  ax-pre-lttrn 11113  ax-pre-ltadd 11114  ax-pre-mulgt0 11115  ax-pre-sup 11116  ax-addf 11117

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rmo 3343  df-reu 3344  df-rab 3391  df-v 3432  df-sbc 3730  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-pss 3910  df-nul 4275  df-if 4468  df-pw 4544  df-sn 4569  df-pr 4571  df-tp 4573  df-op 4575  df-uni 4852  df-int 4891  df-iun 4936  df-iin 4937  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-tr 5194  df-id 5526  df-eprel 5531  df-po 5539  df-so 5540  df-fr 5584  df-se 5585  df-we 5586  df-xp 5637  df-rel 5638  df-cnv 5639  df-co 5640  df-dm 5641  df-rn 5642  df-res 5643  df-ima 5644  df-pred 6266  df-ord 6327  df-on 6328  df-lim 6329  df-suc 6330  df-iota 6455  df-fun 6501  df-fn 6502  df-f 6503  df-f1 6504  df-fo 6505  df-f1o 6506  df-fv 6507  df-isom 6508  df-riota 7324  df-ov 7370  df-oprab 7371  df-mpo 7372  df-of 7631  df-ofr 7632  df-om 7818  df-1st 7942  df-2nd 7943  df-supp 8111  df-tpos 8176  df-frecs 8231  df-wrecs 8262  df-recs 8311  df-rdg 8349  df-1o 8405  df-2o 8406  df-er 8643  df-map 8775  df-pm 8776  df-ixp 8846  df-en 8894  df-dom 8895  df-sdom 8896  df-fin 8897  df-fsupp 9275  df-sup 9355  df-oi 9425  df-card 9863  df-pnf 11181  df-mnf 11182  df-xr 11183  df-ltxr 11184  df-le 11185  df-sub 11379  df-neg 11380  df-nn 12175  df-2 12244  df-3 12245  df-4 12246  df-5 12247  df-6 12248  df-7 12249  df-8 12250  df-9 12251  df-n0 12438  df-z 12525  df-dec 12645  df-uz 12789  df-fz 13462  df-fzo 13609  df-seq 13964  df-hash 14293  df-struct 17117  df-sets 17134  df-slot 17152  df-ndx 17164  df-base 17180  df-ress 17201  df-plusg 17233  df-mulr 17234  df-starv 17235  df-sca 17236  df-vsca 17237  df-ip 17238  df-tset 17239  df-ple 17240  df-ds 17242  df-unif 17243  df-hom 17244  df-cco 17245  df-0g 17404  df-gsum 17405  df-prds 17410  df-pws 17412  df-mre 17548  df-mrc 17549  df-acs 17551  df-mgm 18608  df-sgrp 18687  df-mnd 18703  df-mhm 18751  df-submnd 18752  df-grp 18912  df-minusg 18913  df-sbg 18914  df-mulg 19044  df-subg 19099  df-ghm 19188  df-cntz 19292  df-cmn 19757  df-abl 19758  df-mgp 20122  df-rng 20134  df-ur 20163  df-ring 20216  df-cring 20217  df-oppr 20317  df-dvdsr 20337  df-unit 20338  df-invr 20368  df-subrng 20523  df-subrg 20547  df-rlreg 20671  df-lmod 20857  df-lss 20927  df-cnfld 21353  df-psr 21889  df-mvr 21890  df-mpl 21891  df-opsr 21893  df-psr1 22143  df-vr1 22144  df-ply1 22145  df-coe1 22146  df-mdeg 26020  df-deg1 26021  df-uc1p 26097  df-q1p 26098

This theorem is referenced by:  q1pcl  26122  r1pdeglt  26125  r1pid2  26127  dvdsq1p  26128  q1pdir  33663  q1pvsca  33664  r1pid2OLD  33669  irredminply  33860  aks6d1c5lem3  42576