Metamath Proof Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  q1peqb Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem q1peqb 24799
 Description: Characterizing property of the polynomial quotient. (Contributed by Stefan O'Rear, 28-Mar-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
q1pval.q 𝑄 = (quot1p𝑅)
q1pval.p 𝑃 = (Poly1𝑅)
q1pval.b 𝐵 = (Base‘𝑃)
q1pval.d 𝐷 = ( deg1𝑅)
q1pval.m = (-g𝑃)
q1pval.t · = (.r𝑃)
q1peqb.c 𝐶 = (Unic1p𝑅)
Assertion
Ref Expression
q1peqb ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹𝐵𝐺𝐶) → ((𝑋𝐵 ∧ (𝐷‘(𝐹 (𝑋 · 𝐺))) < (𝐷𝐺)) ↔ (𝐹𝑄𝐺) = 𝑋))

Proof of Theorem q1peqb
Dummy variable 𝑞 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 elex 3460 . . . 4 (𝑋𝐵𝑋 ∈ V)
21adantr 484 . . 3 ((𝑋𝐵 ∧ (𝐷‘(𝐹 (𝑋 · 𝐺))) < (𝐷𝐺)) → 𝑋 ∈ V)
32a1i 11 . 2 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹𝐵𝐺𝐶) → ((𝑋𝐵 ∧ (𝐷‘(𝐹 (𝑋 · 𝐺))) < (𝐷𝐺)) → 𝑋 ∈ V))
4 ovex 7178 . . . 4 (𝐹𝑄𝐺) ∈ V
5 eleq1 2877 . . . 4 ((𝐹𝑄𝐺) = 𝑋 → ((𝐹𝑄𝐺) ∈ V ↔ 𝑋 ∈ V))
64, 5mpbii 236 . . 3 ((𝐹𝑄𝐺) = 𝑋𝑋 ∈ V)
76a1i 11 . 2 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹𝐵𝐺𝐶) → ((𝐹𝑄𝐺) = 𝑋𝑋 ∈ V))
8 simpr 488 . . . . 5 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹𝐵𝐺𝐶) ∧ 𝑋 ∈ V) → 𝑋 ∈ V)
9 q1pval.p . . . . . . . 8 𝑃 = (Poly1𝑅)
10 q1pval.d . . . . . . . 8 𝐷 = ( deg1𝑅)
11 q1pval.b . . . . . . . 8 𝐵 = (Base‘𝑃)
12 q1pval.m . . . . . . . 8 = (-g𝑃)
13 eqid 2798 . . . . . . . 8 (0g𝑃) = (0g𝑃)
14 q1pval.t . . . . . . . 8 · = (.r𝑃)
15 simp1 1133 . . . . . . . 8 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹𝐵𝐺𝐶) → 𝑅 ∈ Ring)
16 simp2 1134 . . . . . . . 8 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹𝐵𝐺𝐶) → 𝐹𝐵)
17 q1peqb.c . . . . . . . . . 10 𝐶 = (Unic1p𝑅)
189, 11, 17uc1pcl 24788 . . . . . . . . 9 (𝐺𝐶𝐺𝐵)
19183ad2ant3 1132 . . . . . . . 8 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹𝐵𝐺𝐶) → 𝐺𝐵)
209, 13, 17uc1pn0 24790 . . . . . . . . 9 (𝐺𝐶𝐺 ≠ (0g𝑃))
21203ad2ant3 1132 . . . . . . . 8 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹𝐵𝐺𝐶) → 𝐺 ≠ (0g𝑃))
22 eqid 2798 . . . . . . . . . 10 (Unit‘𝑅) = (Unit‘𝑅)
2310, 22, 17uc1pldg 24793 . . . . . . . . 9 (𝐺𝐶 → ((coe1𝐺)‘(𝐷𝐺)) ∈ (Unit‘𝑅))
24233ad2ant3 1132 . . . . . . . 8 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹𝐵𝐺𝐶) → ((coe1𝐺)‘(𝐷𝐺)) ∈ (Unit‘𝑅))
259, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 19, 21, 24, 22ply1divalg2 24783 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹𝐵𝐺𝐶) → ∃!𝑞𝐵 (𝐷‘(𝐹 (𝑞 · 𝐺))) < (𝐷𝐺))
26 df-reu 3113 . . . . . . 7 (∃!𝑞𝐵 (𝐷‘(𝐹 (𝑞 · 𝐺))) < (𝐷𝐺) ↔ ∃!𝑞(𝑞𝐵 ∧ (𝐷‘(𝐹 (𝑞 · 𝐺))) < (𝐷𝐺)))
2725, 26sylib 221 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹𝐵𝐺𝐶) → ∃!𝑞(𝑞𝐵 ∧ (𝐷‘(𝐹 (𝑞 · 𝐺))) < (𝐷𝐺)))
2827adantr 484 . . . . 5 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹𝐵𝐺𝐶) ∧ 𝑋 ∈ V) → ∃!𝑞(𝑞𝐵 ∧ (𝐷‘(𝐹 (𝑞 · 𝐺))) < (𝐷𝐺)))
29 eleq1 2877 . . . . . . 7 (𝑞 = 𝑋 → (𝑞𝐵𝑋𝐵))
30 oveq1 7152 . . . . . . . . . 10 (𝑞 = 𝑋 → (𝑞 · 𝐺) = (𝑋 · 𝐺))
3130oveq2d 7161 . . . . . . . . 9 (𝑞 = 𝑋 → (𝐹 (𝑞 · 𝐺)) = (𝐹 (𝑋 · 𝐺)))
3231fveq2d 6659 . . . . . . . 8 (𝑞 = 𝑋 → (𝐷‘(𝐹 (𝑞 · 𝐺))) = (𝐷‘(𝐹 (𝑋 · 𝐺))))
3332breq1d 5044 . . . . . . 7 (𝑞 = 𝑋 → ((𝐷‘(𝐹 (𝑞 · 𝐺))) < (𝐷𝐺) ↔ (𝐷‘(𝐹 (𝑋 · 𝐺))) < (𝐷𝐺)))
3429, 33anbi12d 633 . . . . . 6 (𝑞 = 𝑋 → ((𝑞𝐵 ∧ (𝐷‘(𝐹 (𝑞 · 𝐺))) < (𝐷𝐺)) ↔ (𝑋𝐵 ∧ (𝐷‘(𝐹 (𝑋 · 𝐺))) < (𝐷𝐺))))
3534adantl 485 . . . . 5 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹𝐵𝐺𝐶) ∧ 𝑋 ∈ V) ∧ 𝑞 = 𝑋) → ((𝑞𝐵 ∧ (𝐷‘(𝐹 (𝑞 · 𝐺))) < (𝐷𝐺)) ↔ (𝑋𝐵 ∧ (𝐷‘(𝐹 (𝑋 · 𝐺))) < (𝐷𝐺))))
368, 28, 35iota2d 6320 . . . 4 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹𝐵𝐺𝐶) ∧ 𝑋 ∈ V) → ((𝑋𝐵 ∧ (𝐷‘(𝐹 (𝑋 · 𝐺))) < (𝐷𝐺)) ↔ (℩𝑞(𝑞𝐵 ∧ (𝐷‘(𝐹 (𝑞 · 𝐺))) < (𝐷𝐺))) = 𝑋))
37 q1pval.q . . . . . . . . 9 𝑄 = (quot1p𝑅)
3837, 9, 11, 10, 12, 14q1pval 24798 . . . . . . . 8 ((𝐹𝐵𝐺𝐵) → (𝐹𝑄𝐺) = (𝑞𝐵 (𝐷‘(𝐹 (𝑞 · 𝐺))) < (𝐷𝐺)))
3916, 19, 38syl2anc 587 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹𝐵𝐺𝐶) → (𝐹𝑄𝐺) = (𝑞𝐵 (𝐷‘(𝐹 (𝑞 · 𝐺))) < (𝐷𝐺)))
40 df-riota 7103 . . . . . . 7 (𝑞𝐵 (𝐷‘(𝐹 (𝑞 · 𝐺))) < (𝐷𝐺)) = (℩𝑞(𝑞𝐵 ∧ (𝐷‘(𝐹 (𝑞 · 𝐺))) < (𝐷𝐺)))
4139, 40eqtrdi 2849 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹𝐵𝐺𝐶) → (𝐹𝑄𝐺) = (℩𝑞(𝑞𝐵 ∧ (𝐷‘(𝐹 (𝑞 · 𝐺))) < (𝐷𝐺))))
4241adantr 484 . . . . 5 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹𝐵𝐺𝐶) ∧ 𝑋 ∈ V) → (𝐹𝑄𝐺) = (℩𝑞(𝑞𝐵 ∧ (𝐷‘(𝐹 (𝑞 · 𝐺))) < (𝐷𝐺))))
4342eqeq1d 2800 . . . 4 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹𝐵𝐺𝐶) ∧ 𝑋 ∈ V) → ((𝐹𝑄𝐺) = 𝑋 ↔ (℩𝑞(𝑞𝐵 ∧ (𝐷‘(𝐹 (𝑞 · 𝐺))) < (𝐷𝐺))) = 𝑋))
4436, 43bitr4d 285 . . 3 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹𝐵𝐺𝐶) ∧ 𝑋 ∈ V) → ((𝑋𝐵 ∧ (𝐷‘(𝐹 (𝑋 · 𝐺))) < (𝐷𝐺)) ↔ (𝐹𝑄𝐺) = 𝑋))
4544ex 416 . 2 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹𝐵𝐺𝐶) → (𝑋 ∈ V → ((𝑋𝐵 ∧ (𝐷‘(𝐹 (𝑋 · 𝐺))) < (𝐷𝐺)) ↔ (𝐹𝑄𝐺) = 𝑋)))
463, 7, 45pm5.21ndd 384 1 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹𝐵𝐺𝐶) → ((𝑋𝐵 ∧ (𝐷‘(𝐹 (𝑋 · 𝐺))) < (𝐷𝐺)) ↔ (𝐹𝑄𝐺) = 𝑋))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 399   ∧ w3a 1084   = wceq 1538   ∈ wcel 2111  ∃!weu 2628   ≠ wne 2987  ∃!wreu 3108  Vcvv 3442   class class class wbr 5034  ℩cio 6289  ‘cfv 6332  ℩crio 7102  (class class class)co 7145   < clt 10682  Basecbs 16495  .rcmulr 16578  0gc0g 16725  -gcsg 18117  Ringcrg 19311  Unitcui 19406  Poly1cpl1 20847  coe1cco1 20848   deg1 cdg1 24696  Unic1pcuc1p 24771  quot1pcq1p 24772 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 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2770  ax-rep 5158  ax-sep 5171  ax-nul 5178  ax-pow 5235  ax-pr 5299  ax-un 7454  ax-cnex 10600  ax-resscn 10601  ax-1cn 10602  ax-icn 10603  ax-addcl 10604  ax-addrcl 10605  ax-mulcl 10606  ax-mulrcl 10607  ax-mulcom 10608  ax-addass 10609  ax-mulass 10610  ax-distr 10611  ax-i2m1 10612  ax-1ne0 10613  ax-1rid 10614  ax-rnegex 10615  ax-rrecex 10616  ax-cnre 10617  ax-pre-lttri 10618  ax-pre-lttrn 10619  ax-pre-ltadd 10620  ax-pre-mulgt0 10621  ax-pre-sup 10622  ax-addf 10623  ax-mulf 10624 This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2598  df-eu 2629  df-clab 2777  df-cleq 2791  df-clel 2870  df-nfc 2938  df-ne 2988  df-nel 3092  df-ral 3111  df-rex 3112  df-reu 3113  df-rmo 3114  df-rab 3115  df-v 3444  df-sbc 3723  df-csb 3831  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-pss 3902  df-nul 4247  df-if 4429  df-pw 4502  df-sn 4529  df-pr 4531  df-tp 4533  df-op 4535  df-uni 4805  df-int 4843  df-iun 4887  df-iin 4888  df-br 5035  df-opab 5097  df-mpt 5115  df-tr 5141  df-id 5429  df-eprel 5434  df-po 5442  df-so 5443  df-fr 5482  df-se 5483  df-we 5484  df-xp 5529  df-rel 5530  df-cnv 5531  df-co 5532  df-dm 5533  df-rn 5534  df-res 5535  df-ima 5536  df-pred 6123  df-ord 6169  df-on 6170  df-lim 6171  df-suc 6172  df-iota 6291  df-fun 6334  df-fn 6335  df-f 6336  df-f1 6337  df-fo 6338  df-f1o 6339  df-fv 6340  df-isom 6341  df-riota 7103  df-ov 7148  df-oprab 7149  df-mpo 7150  df-of 7400  df-ofr 7401  df-om 7574  df-1st 7684  df-2nd 7685  df-supp 7827  df-tpos 7893  df-wrecs 7948  df-recs 8009  df-rdg 8047  df-1o 8103  df-2o 8104  df-oadd 8107  df-er 8290  df-map 8409  df-pm 8410  df-ixp 8463  df-en 8511  df-dom 8512  df-sdom 8513  df-fin 8514  df-fsupp 8836  df-sup 8908  df-oi 8976  df-card 9370  df-pnf 10684  df-mnf 10685  df-xr 10686  df-ltxr 10687  df-le 10688  df-sub 10879  df-neg 10880  df-nn 11644  df-2 11706  df-3 11707  df-4 11708  df-5 11709  df-6 11710  df-7 11711  df-8 11712  df-9 11713  df-n0 11904  df-z 11990  df-dec 12107  df-uz 12252  df-fz 12906  df-fzo 13049  df-seq 13385  df-hash 13707  df-struct 16497  df-ndx 16498  df-slot 16499  df-base 16501  df-sets 16502  df-ress 16503  df-plusg 16590  df-mulr 16591  df-starv 16592  df-sca 16593  df-vsca 16594  df-tset 16596  df-ple 16597  df-ds 16599  df-unif 16600  df-0g 16727  df-gsum 16728  df-mre 16869  df-mrc 16870  df-acs 16872  df-mgm 17864  df-sgrp 17913  df-mnd 17924  df-mhm 17968  df-submnd 17969  df-grp 18118  df-minusg 18119  df-sbg 18120  df-mulg 18238  df-subg 18289  df-ghm 18369  df-cntz 18460  df-cmn 18921  df-abl 18922  df-mgp 19254  df-ur 19266  df-ring 19313  df-cring 19314  df-oppr 19390  df-dvdsr 19408  df-unit 19409  df-invr 19439  df-subrg 19547  df-lmod 19650  df-lss 19718  df-rlreg 20070  df-cnfld 20113  df-psr 20617  df-mvr 20618  df-mpl 20619  df-opsr 20621  df-psr1 20850  df-vr1 20851  df-ply1 20852  df-coe1 20853  df-mdeg 24697  df-deg1 24698  df-uc1p 24776  df-q1p 24777 This theorem is referenced by:  q1pcl  24800  r1pdeglt  24803  dvdsq1p  24805
 Copyright terms: Public domain W3C validator