Theorem signsplypnf 33561

Description: The quotient of a polynomial 𝐹 by a monic monomial of same degree 𝐺 converges to the highest coefficient of 𝐹. (Contributed by Thierry Arnoux, 18-Sep-2018.)

Hypotheses

Ref	Expression
signsply0.d	⊢ 𝐷 = (deg‘𝐹)
signsply0.c	⊢ 𝐶 = (coeff‘𝐹)
signsply0.b	⊢ 𝐵 = (𝐶‘𝐷)
signsplypnf.g	⊢ 𝐺 = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (𝑥↑𝐷))

Assertion

Ref	Expression
signsplypnf	⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (𝐹 ∘f / 𝐺) ⇝𝑟 𝐵)

Distinct variable groups:   𝑥,𝐶   𝑥,𝐷   𝑥,𝐹   𝑥,𝐺

Allowed substitution hint:   𝐵(𝑥)

Proof of Theorem signsplypnf

Dummy variable 𝑘 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		plyf 25712	. . . . 5 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → 𝐹:ℂ⟶ℂ)
2	1	ffnd 6719	. . . 4 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → 𝐹 Fn ℂ)
3		ovex 7442	. . . . . 6 ⊢ (𝑥↑𝐷) ∈ V
4	3	rgenw 3066	. . . . 5 ⊢ ∀𝑥 ∈ ℝ+ (𝑥↑𝐷) ∈ V
5		signsplypnf.g	. . . . . 6 ⊢ 𝐺 = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (𝑥↑𝐷))
6	5	fnmpt 6691	. . . . 5 ⊢ (∀𝑥 ∈ ℝ+ (𝑥↑𝐷) ∈ V → 𝐺 Fn ℝ+)
7	4, 6	mp1i 13	. . . 4 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → 𝐺 Fn ℝ+)
8		cnex 11191	. . . . 5 ⊢ ℂ ∈ V
9	8	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → ℂ ∈ V)
10		reex 11201	. . . . . 6 ⊢ ℝ ∈ V
11		rpssre 12981	. . . . . 6 ⊢ ℝ+ ⊆ ℝ
12	10, 11	ssexi 5323	. . . . 5 ⊢ ℝ+ ∈ V
13	12	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → ℝ+ ∈ V)
14		ax-resscn 11167	. . . . . 6 ⊢ ℝ ⊆ ℂ
15	11, 14	sstri 3992	. . . . 5 ⊢ ℝ+ ⊆ ℂ
16		sseqin2 4216	. . . . 5 ⊢ (ℝ+ ⊆ ℂ ↔ (ℂ ∩ ℝ+) = ℝ+)
17	15, 16	mpbi 229	. . . 4 ⊢ (ℂ ∩ ℝ+) = ℝ+
18		signsply0.c	. . . . 5 ⊢ 𝐶 = (coeff‘𝐹)
19		signsply0.d	. . . . 5 ⊢ 𝐷 = (deg‘𝐹)
20	18, 19	coeid2 25753	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → (𝐹‘𝑥) = Σ𝑘 ∈ (0...𝐷)((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)))
21	5	fvmpt2 7010	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ (𝑥↑𝐷) ∈ V) → (𝐺‘𝑥) = (𝑥↑𝐷))
22	3, 21	mpan2 690	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ ℝ+ → (𝐺‘𝑥) = (𝑥↑𝐷))
23	22	adantl 483	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝐺‘𝑥) = (𝑥↑𝐷))
24	2, 7, 9, 13, 17, 20, 23	offval 7679	. . 3 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (𝐹 ∘f / 𝐺) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑘 ∈ (0...𝐷)((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷))))
25		fzfid 13938	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (0...𝐷) ∈ Fin)
26	15	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → ℝ+ ⊆ ℂ)
27	26	sselda 3983	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝑥 ∈ ℂ)
28		dgrcl 25747	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (deg‘𝐹) ∈ ℕ0)
29	19, 28	eqeltrid 2838	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → 𝐷 ∈ ℕ0)
30	29	adantr 482	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐷 ∈ ℕ0)
31	27, 30	expcld 14111	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝑥↑𝐷) ∈ ℂ)
32	18	coef3 25746	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → 𝐶:ℕ0⟶ℂ)
33	32	ad2antrr 725	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝐷)) → 𝐶:ℕ0⟶ℂ)
34		elfznn0 13594	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 ∈ (0...𝐷) → 𝑘 ∈ ℕ0)
35	34	adantl 483	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝐷)) → 𝑘 ∈ ℕ0)
36	33, 35	ffvelcdmd 7088	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝐷)) → (𝐶‘𝑘) ∈ ℂ)
37	27	adantr 482	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝐷)) → 𝑥 ∈ ℂ)
38	37, 35	expcld 14111	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝐷)) → (𝑥↑𝑘) ∈ ℂ)
39	36, 38	mulcld 11234	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝐷)) → ((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) ∈ ℂ)
40		rpne0 12990	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ ℝ+ → 𝑥 ≠ 0)
41	40	adantl 483	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝑥 ≠ 0)
42	29	nn0zd 12584	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → 𝐷 ∈ ℤ)
43	42	adantr 482	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐷 ∈ ℤ)
44	27, 41, 43	expne0d 14117	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝑥↑𝐷) ≠ 0)
45	25, 31, 39, 44	fsumdivc 15732	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (Σ𝑘 ∈ (0...𝐷)((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷)) = Σ𝑘 ∈ (0...𝐷)(((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷)))
46		fzosn 13703	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐷 ∈ ℤ → (𝐷..^(𝐷 + 1)) = {𝐷})
47	46	ineq2d 4213	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐷 ∈ ℤ → ((0..^𝐷) ∩ (𝐷..^(𝐷 + 1))) = ((0..^𝐷) ∩ {𝐷}))
48		fzodisj 13666	. . . . . . . 8 ⊢ ((0..^𝐷) ∩ (𝐷..^(𝐷 + 1))) = ∅
49	47, 48	eqtr3di 2788	. . . . . . 7 ⊢ (𝐷 ∈ ℤ → ((0..^𝐷) ∩ {𝐷}) = ∅)
50	43, 49	syl 17	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → ((0..^𝐷) ∩ {𝐷}) = ∅)
51		fzval3 13701	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐷 ∈ ℤ → (0...𝐷) = (0..^(𝐷 + 1)))
52	42, 51	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (0...𝐷) = (0..^(𝐷 + 1)))
53		nn0uz 12864	. . . . . . . . . 10 ⊢ ℕ0 = (ℤ≥‘0)
54	29, 53	eleqtrdi 2844	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → 𝐷 ∈ (ℤ≥‘0))
55		fzosplitsn 13740	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐷 ∈ (ℤ≥‘0) → (0..^(𝐷 + 1)) = ((0..^𝐷) ∪ {𝐷}))
56	54, 55	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (0..^(𝐷 + 1)) = ((0..^𝐷) ∪ {𝐷}))
57	52, 56	eqtrd 2773	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (0...𝐷) = ((0..^𝐷) ∪ {𝐷}))
58	57	adantr 482	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (0...𝐷) = ((0..^𝐷) ∪ {𝐷}))
59	31	adantr 482	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝐷)) → (𝑥↑𝐷) ∈ ℂ)
60	41	adantr 482	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝐷)) → 𝑥 ≠ 0)
61	43	adantr 482	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝐷)) → 𝐷 ∈ ℤ)
62	37, 60, 61	expne0d 14117	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝐷)) → (𝑥↑𝐷) ≠ 0)
63	39, 59, 62	divcld 11990	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝐷)) → (((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷)) ∈ ℂ)
64	50, 58, 25, 63	fsumsplit 15687	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → Σ𝑘 ∈ (0...𝐷)(((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷)) = (Σ𝑘 ∈ (0..^𝐷)(((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷)) + Σ𝑘 ∈ {𝐷} (((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷))))
65	45, 64	eqtrd 2773	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (Σ𝑘 ∈ (0...𝐷)((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷)) = (Σ𝑘 ∈ (0..^𝐷)(((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷)) + Σ𝑘 ∈ {𝐷} (((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷))))
66	65	mpteq2dva 5249	. . 3 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑘 ∈ (0...𝐷)((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷))) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑘 ∈ (0..^𝐷)(((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷)) + Σ𝑘 ∈ {𝐷} (((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷)))))
67	24, 66	eqtrd 2773	. 2 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (𝐹 ∘f / 𝐺) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑘 ∈ (0..^𝐷)(((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷)) + Σ𝑘 ∈ {𝐷} (((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷)))))
68		sumex 15634	. . . . 5 ⊢ Σ𝑘 ∈ (0..^𝐷)(((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷)) ∈ V
69	68	a1i 11	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → Σ𝑘 ∈ (0..^𝐷)(((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷)) ∈ V)
70		sumex 15634	. . . . 5 ⊢ Σ𝑘 ∈ {𝐷} (((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷)) ∈ V
71	70	a1i 11	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → Σ𝑘 ∈ {𝐷} (((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷)) ∈ V)
72	11	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → ℝ+ ⊆ ℝ)
73		fzofi 13939	. . . . . . 7 ⊢ (0..^𝐷) ∈ Fin
74	73	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (0..^𝐷) ∈ Fin)
75		ovexd 7444	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷))) → (((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷)) ∈ V)
76	32	ad2antrr 725	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐶:ℕ0⟶ℂ)
77		elfzonn0 13677	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑘 ∈ (0..^𝐷) → 𝑘 ∈ ℕ0)
78	77	ad2antlr 726	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝑘 ∈ ℕ0)
79	76, 78	ffvelcdmd 7088	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝐶‘𝑘) ∈ ℂ)
80	27	adantlr 714	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝑥 ∈ ℂ)
81	80, 78	expcld 14111	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝑥↑𝑘) ∈ ℂ)
82	31	adantlr 714	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝑥↑𝐷) ∈ ℂ)
83	40	adantl 483	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝑥 ≠ 0)
84	43	adantlr 714	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐷 ∈ ℤ)
85	80, 83, 84	expne0d 14117	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝑥↑𝐷) ≠ 0)
86	79, 81, 82, 85	divassd 12025	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷)) = ((𝐶‘𝑘) · ((𝑥↑𝑘) / (𝑥↑𝐷))))
87	86	mpteq2dva 5249	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷))) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ((𝐶‘𝑘) · ((𝑥↑𝑘) / (𝑥↑𝐷)))))
88		fvexd 6907	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝐶‘𝑘) ∈ V)
89		ovexd 7444	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → ((𝑥↑𝑘) / (𝑥↑𝐷)) ∈ V)
90	32	adantr 482	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) → 𝐶:ℕ0⟶ℂ)
91	77	adantl 483	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) → 𝑘 ∈ ℕ0)
92	90, 91	ffvelcdmd 7088	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) → (𝐶‘𝑘) ∈ ℂ)
93		rlimconst 15488	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((ℝ+ ⊆ ℝ ∧ (𝐶‘𝑘) ∈ ℂ) → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (𝐶‘𝑘)) ⇝𝑟 (𝐶‘𝑘))
94	11, 92, 93	sylancr 588	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (𝐶‘𝑘)) ⇝𝑟 (𝐶‘𝑘))
95	78	nn0zd 12584	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝑘 ∈ ℤ)
96	84, 95	zsubcld 12671	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝐷 − 𝑘) ∈ ℤ)
97	80, 83, 96	cxpexpzd 26219	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝑥↑𝑐(𝐷 − 𝑘)) = (𝑥↑(𝐷 − 𝑘)))
98	97	oveq2d 7425	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (1 / (𝑥↑𝑐(𝐷 − 𝑘))) = (1 / (𝑥↑(𝐷 − 𝑘))))
99	80, 83, 96	expnegd 14118	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝑥↑-(𝐷 − 𝑘)) = (1 / (𝑥↑(𝐷 − 𝑘))))
100	84	zcnd 12667	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐷 ∈ ℂ)
101	78	nn0cnd 12534	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝑘 ∈ ℂ)
102	100, 101	negsubdi2d 11587	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → -(𝐷 − 𝑘) = (𝑘 − 𝐷))
103	102	oveq2d 7425	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝑥↑-(𝐷 − 𝑘)) = (𝑥↑(𝑘 − 𝐷)))
104	98, 99, 103	3eqtr2d 2779	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (1 / (𝑥↑𝑐(𝐷 − 𝑘))) = (𝑥↑(𝑘 − 𝐷)))
105	80, 83, 84, 95	expsubd 14122	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝑥↑(𝑘 − 𝐷)) = ((𝑥↑𝑘) / (𝑥↑𝐷)))
106	104, 105	eqtrd 2773	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (1 / (𝑥↑𝑐(𝐷 − 𝑘))) = ((𝑥↑𝑘) / (𝑥↑𝐷)))
107	106	mpteq2dva 5249	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (1 / (𝑥↑𝑐(𝐷 − 𝑘)))) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ((𝑥↑𝑘) / (𝑥↑𝐷))))
108	91	nn0red 12533	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) → 𝑘 ∈ ℝ)
109	29	adantr 482	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) → 𝐷 ∈ ℕ0)
110	109	nn0red 12533	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) → 𝐷 ∈ ℝ)
111		elfzolt2 13641	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑘 ∈ (0..^𝐷) → 𝑘 < 𝐷)
112	111	adantl 483	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) → 𝑘 < 𝐷)
113		difrp 13012	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑘 ∈ ℝ ∧ 𝐷 ∈ ℝ) → (𝑘 < 𝐷 ↔ (𝐷 − 𝑘) ∈ ℝ+))
114	113	biimpa 478	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑘 ∈ ℝ ∧ 𝐷 ∈ ℝ) ∧ 𝑘 < 𝐷) → (𝐷 − 𝑘) ∈ ℝ+)
115	108, 110, 112, 114	syl21anc 837	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) → (𝐷 − 𝑘) ∈ ℝ+)
116		cxplim 26476	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐷 − 𝑘) ∈ ℝ+ → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (1 / (𝑥↑𝑐(𝐷 − 𝑘)))) ⇝𝑟 0)
117	115, 116	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (1 / (𝑥↑𝑐(𝐷 − 𝑘)))) ⇝𝑟 0)
118	107, 117	eqbrtrrd 5173	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ((𝑥↑𝑘) / (𝑥↑𝐷))) ⇝𝑟 0)
119	88, 89, 94, 118	rlimmul 15590	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ((𝐶‘𝑘) · ((𝑥↑𝑘) / (𝑥↑𝐷)))) ⇝𝑟 ((𝐶‘𝑘) · 0))
120	92	mul01d 11413	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) → ((𝐶‘𝑘) · 0) = 0)
121	119, 120	breqtrd 5175	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ((𝐶‘𝑘) · ((𝑥↑𝑘) / (𝑥↑𝐷)))) ⇝𝑟 0)
122	87, 121	eqbrtrd 5171	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷))) ⇝𝑟 0)
123	72, 74, 75, 122	fsumrlim 15757	. . . . 5 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑘 ∈ (0..^𝐷)(((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷))) ⇝𝑟 Σ𝑘 ∈ (0..^𝐷)0)
124	74	olcd 873	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → ((0..^𝐷) ⊆ (ℤ≥‘0) ∨ (0..^𝐷) ∈ Fin))
125		sumz 15668	. . . . . 6 ⊢ (((0..^𝐷) ⊆ (ℤ≥‘0) ∨ (0..^𝐷) ∈ Fin) → Σ𝑘 ∈ (0..^𝐷)0 = 0)
126	124, 125	syl 17	. . . . 5 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → Σ𝑘 ∈ (0..^𝐷)0 = 0)
127	123, 126	breqtrd 5175	. . . 4 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑘 ∈ (0..^𝐷)(((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷))) ⇝𝑟 0)
128	32, 29	ffvelcdmd 7088	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (𝐶‘𝐷) ∈ ℂ)
129	128	adantr 482	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝐶‘𝐷) ∈ ℂ)
130	129, 31	mulcld 11234	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → ((𝐶‘𝐷) · (𝑥↑𝐷)) ∈ ℂ)
131	130, 31, 44	divcld 11990	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (((𝐶‘𝐷) · (𝑥↑𝐷)) / (𝑥↑𝐷)) ∈ ℂ)
132		fveq2 6892	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑘 = 𝐷 → (𝐶‘𝑘) = (𝐶‘𝐷))
133		oveq2 7417	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑘 = 𝐷 → (𝑥↑𝑘) = (𝑥↑𝐷))
134	132, 133	oveq12d 7427	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑘 = 𝐷 → ((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) = ((𝐶‘𝐷) · (𝑥↑𝐷)))
135	134	oveq1d 7424	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 = 𝐷 → (((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷)) = (((𝐶‘𝐷) · (𝑥↑𝐷)) / (𝑥↑𝐷)))
136	135	sumsn 15692	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐷 ∈ ℕ0 ∧ (((𝐶‘𝐷) · (𝑥↑𝐷)) / (𝑥↑𝐷)) ∈ ℂ) → Σ𝑘 ∈ {𝐷} (((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷)) = (((𝐶‘𝐷) · (𝑥↑𝐷)) / (𝑥↑𝐷)))
137	30, 131, 136	syl2anc 585	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → Σ𝑘 ∈ {𝐷} (((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷)) = (((𝐶‘𝐷) · (𝑥↑𝐷)) / (𝑥↑𝐷)))
138	129, 31, 44	divcan4d 11996	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (((𝐶‘𝐷) · (𝑥↑𝐷)) / (𝑥↑𝐷)) = (𝐶‘𝐷))
139	137, 138	eqtrd 2773	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → Σ𝑘 ∈ {𝐷} (((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷)) = (𝐶‘𝐷))
140	139	mpteq2dva 5249	. . . . 5 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑘 ∈ {𝐷} (((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷))) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (𝐶‘𝐷)))
141		rlimconst 15488	. . . . . 6 ⊢ ((ℝ+ ⊆ ℝ ∧ (𝐶‘𝐷) ∈ ℂ) → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (𝐶‘𝐷)) ⇝𝑟 (𝐶‘𝐷))
142	11, 128, 141	sylancr 588	. . . . 5 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (𝐶‘𝐷)) ⇝𝑟 (𝐶‘𝐷))
143	140, 142	eqbrtrd 5171	. . . 4 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑘 ∈ {𝐷} (((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷))) ⇝𝑟 (𝐶‘𝐷))
144	69, 71, 127, 143	rlimadd 15587	. . 3 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑘 ∈ (0..^𝐷)(((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷)) + Σ𝑘 ∈ {𝐷} (((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷)))) ⇝𝑟 (0 + (𝐶‘𝐷)))
145	128	addlidd 11415	. . . 4 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (0 + (𝐶‘𝐷)) = (𝐶‘𝐷))
146		signsply0.b	. . . 4 ⊢ 𝐵 = (𝐶‘𝐷)
147	145, 146	eqtr4di 2791	. . 3 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (0 + (𝐶‘𝐷)) = 𝐵)
148	144, 147	breqtrd 5175	. 2 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑘 ∈ (0..^𝐷)(((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷)) + Σ𝑘 ∈ {𝐷} (((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷)))) ⇝𝑟 𝐵)
149	67, 148	eqbrtrd 5171	1 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (𝐹 ∘f / 𝐺) ⇝𝑟 𝐵)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 397   ∨ wo 846   = wceq 1542   ∈ wcel 2107   ≠ wne 2941  ∀wral 3062  Vcvv 3475   ∪ cun 3947   ∩ cin 3948   ⊆ wss 3949  ∅c0 4323  {csn 4629   class class class wbr 5149   ↦ cmpt 5232   Fn wfn 6539  ⟶wf 6540  ‘cfv 6544  (class class class)co 7409   ∘_f cof 7668  Fincfn 8939  ℂcc 11108  ℝcr 11109  0cc0 11110  1c1 11111   + caddc 11113   · cmul 11115   < clt 11248   − cmin 11444  -cneg 11445   / cdiv 11871  ℕ₀cn0 12472  ℤcz 12558  ℤ_≥cuz 12822  ℝ⁺crp 12974  ...cfz 13484  ..^cfzo 13627  ↑cexp 14027   ⇝_𝑟 crli 15429  Σcsu 15632  Polycply 25698  coeffccoe 25700  degcdgr 25701  ↑_𝑐ccxp 26064

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 5286  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7725  ax-inf2 9636  ax-cnex 11166  ax-resscn 11167  ax-1cn 11168  ax-icn 11169  ax-addcl 11170  ax-addrcl 11171  ax-mulcl 11172  ax-mulrcl 11173  ax-mulcom 11174  ax-addass 11175  ax-mulass 11176  ax-distr 11177  ax-i2m1 11178  ax-1ne0 11179  ax-1rid 11180  ax-rnegex 11181  ax-rrecex 11182  ax-cnre 11183  ax-pre-lttri 11184  ax-pre-lttrn 11185  ax-pre-ltadd 11186  ax-pre-mulgt0 11187  ax-pre-sup 11188  ax-addf 11189  ax-mulf 11190

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 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-tp 4634  df-op 4636  df-uni 4910  df-int 4952  df-iun 5000  df-iin 5001  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-se 5633  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-isom 6553  df-riota 7365  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-of 7670  df-om 7856  df-1st 7975  df-2nd 7976  df-supp 8147  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8371  df-rdg 8410  df-1o 8466  df-2o 8467  df-er 8703  df-map 8822  df-pm 8823  df-ixp 8892  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-fsupp 9362  df-fi 9406  df-sup 9437  df-inf 9438  df-oi 9505  df-card 9934  df-pnf 11250  df-mnf 11251  df-xr 11252  df-ltxr 11253  df-le 11254  df-sub 11446  df-neg 11447  df-div 11872  df-nn 12213  df-2 12275  df-3 12276  df-4 12277  df-5 12278  df-6 12279  df-7 12280  df-8 12281  df-9 12282  df-n0 12473  df-z 12559  df-dec 12678  df-uz 12823  df-q 12933  df-rp 12975  df-xneg 13092  df-xadd 13093  df-xmul 13094  df-ioo 13328  df-ioc 13329  df-ico 13330  df-icc 13331  df-fz 13485  df-fzo 13628  df-fl 13757  df-mod 13835  df-seq 13967  df-exp 14028  df-fac 14234  df-bc 14263  df-hash 14291  df-shft 15014  df-cj 15046  df-re 15047  df-im 15048  df-sqrt 15182  df-abs 15183  df-limsup 15415  df-clim 15432  df-rlim 15433  df-sum 15633  df-ef 16011  df-sin 16013  df-cos 16014  df-pi 16016  df-struct 17080  df-sets 17097  df-slot 17115  df-ndx 17127  df-base 17145  df-ress 17174  df-plusg 17210  df-mulr 17211  df-starv 17212  df-sca 17213  df-vsca 17214  df-ip 17215  df-tset 17216  df-ple 17217  df-ds 17219  df-unif 17220  df-hom 17221  df-cco 17222  df-rest 17368  df-topn 17369  df-0g 17387  df-gsum 17388  df-topgen 17389  df-pt 17390  df-prds 17393  df-xrs 17448  df-qtop 17453  df-imas 17454  df-xps 17456  df-mre 17530  df-mrc 17531  df-acs 17533  df-mgm 18561  df-sgrp 18610  df-mnd 18626  df-submnd 18672  df-mulg 18951  df-cntz 19181  df-cmn 19650  df-psmet 20936  df-xmet 20937  df-met 20938  df-bl 20939  df-mopn 20940  df-fbas 20941  df-fg 20942  df-cnfld 20945  df-top 22396  df-topon 22413  df-topsp 22435  df-bases 22449  df-cld 22523  df-ntr 22524  df-cls 22525  df-nei 22602  df-lp 22640  df-perf 22641  df-cn 22731  df-cnp 22732  df-haus 22819  df-tx 23066  df-hmeo 23259  df-fil 23350  df-fm 23442  df-flim 23443  df-flf 23444  df-xms 23826  df-ms 23827  df-tms 23828  df-cncf 24394  df-0p 25187  df-limc 25383  df-dv 25384  df-ply 25702  df-coe 25704  df-dgr 25705  df-log 26065  df-cxp 26066

This theorem is referenced by:  signsply0  33562