Theorem signsplypnf 33859

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 25947	. . . . 5 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → 𝐹:ℂ⟶ℂ)
2	1	ffnd 6717	. . . 4 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → 𝐹 Fn ℂ)
3		ovex 7444	. . . . . 6 ⊢ (𝑥↑𝐷) ∈ V
4	3	rgenw 3063	. . . . 5 ⊢ ∀𝑥 ∈ ℝ+ (𝑥↑𝐷) ∈ V
5		signsplypnf.g	. . . . . 6 ⊢ 𝐺 = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (𝑥↑𝐷))
6	5	fnmpt 6689	. . . . 5 ⊢ (∀𝑥 ∈ ℝ+ (𝑥↑𝐷) ∈ V → 𝐺 Fn ℝ+)
7	4, 6	mp1i 13	. . . 4 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → 𝐺 Fn ℝ+)
8		cnex 11193	. . . . 5 ⊢ ℂ ∈ V
9	8	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → ℂ ∈ V)
10		reex 11203	. . . . . 6 ⊢ ℝ ∈ V
11		rpssre 12985	. . . . . 6 ⊢ ℝ+ ⊆ ℝ
12	10, 11	ssexi 5321	. . . . 5 ⊢ ℝ+ ∈ V
13	12	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → ℝ+ ∈ V)
14		ax-resscn 11169	. . . . . 6 ⊢ ℝ ⊆ ℂ
15	11, 14	sstri 3990	. . . . 5 ⊢ ℝ+ ⊆ ℂ
16		sseqin2 4214	. . . . 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 25988	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → (𝐹‘𝑥) = Σ𝑘 ∈ (0...𝐷)((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)))
21	5	fvmpt2 7008	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ (𝑥↑𝐷) ∈ V) → (𝐺‘𝑥) = (𝑥↑𝐷))
22	3, 21	mpan2 687	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ ℝ+ → (𝐺‘𝑥) = (𝑥↑𝐷))
23	22	adantl 480	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝐺‘𝑥) = (𝑥↑𝐷))
24	2, 7, 9, 13, 17, 20, 23	offval 7681	. . 3 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (𝐹 ∘f / 𝐺) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑘 ∈ (0...𝐷)((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷))))
25		fzfid 13942	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (0...𝐷) ∈ Fin)
26	15	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → ℝ+ ⊆ ℂ)
27	26	sselda 3981	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝑥 ∈ ℂ)
28		dgrcl 25982	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (deg‘𝐹) ∈ ℕ0)
29	19, 28	eqeltrid 2835	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → 𝐷 ∈ ℕ0)
30	29	adantr 479	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐷 ∈ ℕ0)
31	27, 30	expcld 14115	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝑥↑𝐷) ∈ ℂ)
32	18	coef3 25981	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → 𝐶:ℕ0⟶ℂ)
33	32	ad2antrr 722	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝐷)) → 𝐶:ℕ0⟶ℂ)
34		elfznn0 13598	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 ∈ (0...𝐷) → 𝑘 ∈ ℕ0)
35	34	adantl 480	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝐷)) → 𝑘 ∈ ℕ0)
36	33, 35	ffvelcdmd 7086	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝐷)) → (𝐶‘𝑘) ∈ ℂ)
37	27	adantr 479	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝐷)) → 𝑥 ∈ ℂ)
38	37, 35	expcld 14115	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝐷)) → (𝑥↑𝑘) ∈ ℂ)
39	36, 38	mulcld 11238	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝐷)) → ((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) ∈ ℂ)
40		rpne0 12994	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ ℝ+ → 𝑥 ≠ 0)
41	40	adantl 480	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝑥 ≠ 0)
42	29	nn0zd 12588	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → 𝐷 ∈ ℤ)
43	42	adantr 479	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐷 ∈ ℤ)
44	27, 41, 43	expne0d 14121	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝑥↑𝐷) ≠ 0)
45	25, 31, 39, 44	fsumdivc 15736	. . . . 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 13707	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐷 ∈ ℤ → (𝐷..^(𝐷 + 1)) = {𝐷})
47	46	ineq2d 4211	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐷 ∈ ℤ → ((0..^𝐷) ∩ (𝐷..^(𝐷 + 1))) = ((0..^𝐷) ∩ {𝐷}))
48		fzodisj 13670	. . . . . . . 8 ⊢ ((0..^𝐷) ∩ (𝐷..^(𝐷 + 1))) = ∅
49	47, 48	eqtr3di 2785	. . . . . . 7 ⊢ (𝐷 ∈ ℤ → ((0..^𝐷) ∩ {𝐷}) = ∅)
50	43, 49	syl 17	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → ((0..^𝐷) ∩ {𝐷}) = ∅)
51		fzval3 13705	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐷 ∈ ℤ → (0...𝐷) = (0..^(𝐷 + 1)))
52	42, 51	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (0...𝐷) = (0..^(𝐷 + 1)))
53		nn0uz 12868	. . . . . . . . . 10 ⊢ ℕ0 = (ℤ≥‘0)
54	29, 53	eleqtrdi 2841	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → 𝐷 ∈ (ℤ≥‘0))
55		fzosplitsn 13744	. . . . . . . . 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 2770	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (0...𝐷) = ((0..^𝐷) ∪ {𝐷}))
58	57	adantr 479	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (0...𝐷) = ((0..^𝐷) ∪ {𝐷}))
59	31	adantr 479	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝐷)) → (𝑥↑𝐷) ∈ ℂ)
60	41	adantr 479	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝐷)) → 𝑥 ≠ 0)
61	43	adantr 479	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝐷)) → 𝐷 ∈ ℤ)
62	37, 60, 61	expne0d 14121	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝐷)) → (𝑥↑𝐷) ≠ 0)
63	39, 59, 62	divcld 11994	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝐷)) → (((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷)) ∈ ℂ)
64	50, 58, 25, 63	fsumsplit 15691	. . . . 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 2770	. . . 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 5247	. . 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 2770	. 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 15638	. . . . 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 15638	. . . . 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 13943	. . . . . . 7 ⊢ (0..^𝐷) ∈ Fin
74	73	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (0..^𝐷) ∈ Fin)
75		ovexd 7446	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷))) → (((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷)) ∈ V)
76	32	ad2antrr 722	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐶:ℕ0⟶ℂ)
77		elfzonn0 13681	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑘 ∈ (0..^𝐷) → 𝑘 ∈ ℕ0)
78	77	ad2antlr 723	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝑘 ∈ ℕ0)
79	76, 78	ffvelcdmd 7086	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝐶‘𝑘) ∈ ℂ)
80	27	adantlr 711	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝑥 ∈ ℂ)
81	80, 78	expcld 14115	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝑥↑𝑘) ∈ ℂ)
82	31	adantlr 711	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝑥↑𝐷) ∈ ℂ)
83	40	adantl 480	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝑥 ≠ 0)
84	43	adantlr 711	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐷 ∈ ℤ)
85	80, 83, 84	expne0d 14121	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝑥↑𝐷) ≠ 0)
86	79, 81, 82, 85	divassd 12029	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷)) = ((𝐶‘𝑘) · ((𝑥↑𝑘) / (𝑥↑𝐷))))
87	86	mpteq2dva 5247	. . . . . . 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 6905	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝐶‘𝑘) ∈ V)
89		ovexd 7446	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → ((𝑥↑𝑘) / (𝑥↑𝐷)) ∈ V)
90	32	adantr 479	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) → 𝐶:ℕ0⟶ℂ)
91	77	adantl 480	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) → 𝑘 ∈ ℕ0)
92	90, 91	ffvelcdmd 7086	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) → (𝐶‘𝑘) ∈ ℂ)
93		rlimconst 15492	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((ℝ+ ⊆ ℝ ∧ (𝐶‘𝑘) ∈ ℂ) → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (𝐶‘𝑘)) ⇝𝑟 (𝐶‘𝑘))
94	11, 92, 93	sylancr 585	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (𝐶‘𝑘)) ⇝𝑟 (𝐶‘𝑘))
95	78	nn0zd 12588	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝑘 ∈ ℤ)
96	84, 95	zsubcld 12675	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝐷 − 𝑘) ∈ ℤ)
97	80, 83, 96	cxpexpzd 26455	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝑥↑𝑐(𝐷 − 𝑘)) = (𝑥↑(𝐷 − 𝑘)))
98	97	oveq2d 7427	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (1 / (𝑥↑𝑐(𝐷 − 𝑘))) = (1 / (𝑥↑(𝐷 − 𝑘))))
99	80, 83, 96	expnegd 14122	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝑥↑-(𝐷 − 𝑘)) = (1 / (𝑥↑(𝐷 − 𝑘))))
100	84	zcnd 12671	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐷 ∈ ℂ)
101	78	nn0cnd 12538	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝑘 ∈ ℂ)
102	100, 101	negsubdi2d 11591	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → -(𝐷 − 𝑘) = (𝑘 − 𝐷))
103	102	oveq2d 7427	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝑥↑-(𝐷 − 𝑘)) = (𝑥↑(𝑘 − 𝐷)))
104	98, 99, 103	3eqtr2d 2776	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (1 / (𝑥↑𝑐(𝐷 − 𝑘))) = (𝑥↑(𝑘 − 𝐷)))
105	80, 83, 84, 95	expsubd 14126	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝑥↑(𝑘 − 𝐷)) = ((𝑥↑𝑘) / (𝑥↑𝐷)))
106	104, 105	eqtrd 2770	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (1 / (𝑥↑𝑐(𝐷 − 𝑘))) = ((𝑥↑𝑘) / (𝑥↑𝐷)))
107	106	mpteq2dva 5247	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (1 / (𝑥↑𝑐(𝐷 − 𝑘)))) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ((𝑥↑𝑘) / (𝑥↑𝐷))))
108	91	nn0red 12537	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) → 𝑘 ∈ ℝ)
109	29	adantr 479	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) → 𝐷 ∈ ℕ0)
110	109	nn0red 12537	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) → 𝐷 ∈ ℝ)
111		elfzolt2 13645	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑘 ∈ (0..^𝐷) → 𝑘 < 𝐷)
112	111	adantl 480	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) → 𝑘 < 𝐷)
113		difrp 13016	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑘 ∈ ℝ ∧ 𝐷 ∈ ℝ) → (𝑘 < 𝐷 ↔ (𝐷 − 𝑘) ∈ ℝ+))
114	113	biimpa 475	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑘 ∈ ℝ ∧ 𝐷 ∈ ℝ) ∧ 𝑘 < 𝐷) → (𝐷 − 𝑘) ∈ ℝ+)
115	108, 110, 112, 114	syl21anc 834	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) → (𝐷 − 𝑘) ∈ ℝ+)
116		cxplim 26712	. . . . . . . . . . 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 5171	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ((𝑥↑𝑘) / (𝑥↑𝐷))) ⇝𝑟 0)
119	88, 89, 94, 118	rlimmul 15594	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ((𝐶‘𝑘) · ((𝑥↑𝑘) / (𝑥↑𝐷)))) ⇝𝑟 ((𝐶‘𝑘) · 0))
120	92	mul01d 11417	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) → ((𝐶‘𝑘) · 0) = 0)
121	119, 120	breqtrd 5173	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ((𝐶‘𝑘) · ((𝑥↑𝑘) / (𝑥↑𝐷)))) ⇝𝑟 0)
122	87, 121	eqbrtrd 5169	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝐷)) → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷))) ⇝𝑟 0)
123	72, 74, 75, 122	fsumrlim 15761	. . . . 5 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑘 ∈ (0..^𝐷)(((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷))) ⇝𝑟 Σ𝑘 ∈ (0..^𝐷)0)
124	74	olcd 870	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → ((0..^𝐷) ⊆ (ℤ≥‘0) ∨ (0..^𝐷) ∈ Fin))
125		sumz 15672	. . . . . 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 5173	. . . 4 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑘 ∈ (0..^𝐷)(((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷))) ⇝𝑟 0)
128	32, 29	ffvelcdmd 7086	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (𝐶‘𝐷) ∈ ℂ)
129	128	adantr 479	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝐶‘𝐷) ∈ ℂ)
130	129, 31	mulcld 11238	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → ((𝐶‘𝐷) · (𝑥↑𝐷)) ∈ ℂ)
131	130, 31, 44	divcld 11994	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (((𝐶‘𝐷) · (𝑥↑𝐷)) / (𝑥↑𝐷)) ∈ ℂ)
132		fveq2 6890	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑘 = 𝐷 → (𝐶‘𝑘) = (𝐶‘𝐷))
133		oveq2 7419	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑘 = 𝐷 → (𝑥↑𝑘) = (𝑥↑𝐷))
134	132, 133	oveq12d 7429	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑘 = 𝐷 → ((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) = ((𝐶‘𝐷) · (𝑥↑𝐷)))
135	134	oveq1d 7426	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 = 𝐷 → (((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷)) = (((𝐶‘𝐷) · (𝑥↑𝐷)) / (𝑥↑𝐷)))
136	135	sumsn 15696	. . . . . . . 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 582	. . . . . . 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 12000	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (((𝐶‘𝐷) · (𝑥↑𝐷)) / (𝑥↑𝐷)) = (𝐶‘𝐷))
139	137, 138	eqtrd 2770	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → Σ𝑘 ∈ {𝐷} (((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷)) = (𝐶‘𝐷))
140	139	mpteq2dva 5247	. . . . 5 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑘 ∈ {𝐷} (((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷))) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (𝐶‘𝐷)))
141		rlimconst 15492	. . . . . 6 ⊢ ((ℝ+ ⊆ ℝ ∧ (𝐶‘𝐷) ∈ ℂ) → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (𝐶‘𝐷)) ⇝𝑟 (𝐶‘𝐷))
142	11, 128, 141	sylancr 585	. . . . 5 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (𝐶‘𝐷)) ⇝𝑟 (𝐶‘𝐷))
143	140, 142	eqbrtrd 5169	. . . 4 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑘 ∈ {𝐷} (((𝐶‘𝑘) · (𝑥↑𝑘)) / (𝑥↑𝐷))) ⇝𝑟 (𝐶‘𝐷))
144	69, 71, 127, 143	rlimadd 15591	. . 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 11419	. . . 4 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (0 + (𝐶‘𝐷)) = (𝐶‘𝐷))
146		signsply0.b	. . . 4 ⊢ 𝐵 = (𝐶‘𝐷)
147	145, 146	eqtr4di 2788	. . 3 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (0 + (𝐶‘𝐷)) = 𝐵)
148	144, 147	breqtrd 5173	. 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 5169	1 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘ℝ) → (𝐹 ∘f / 𝐺) ⇝𝑟 𝐵)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 394   ∨ wo 843   = wceq 1539   ∈ wcel 2104   ≠ wne 2938  ∀wral 3059  Vcvv 3472   ∪ cun 3945   ∩ cin 3946   ⊆ wss 3947  ∅c0 4321  {csn 4627   class class class wbr 5147   ↦ cmpt 5230   Fn wfn 6537  ⟶wf 6538  ‘cfv 6542  (class class class)co 7411   ∘_f cof 7670  Fincfn 8941  ℂcc 11110  ℝcr 11111  0cc0 11112  1c1 11113   + caddc 11115   · cmul 11117   < clt 11252   − cmin 11448  -cneg 11449   / cdiv 11875  ℕ₀cn0 12476  ℤcz 12562  ℤ_≥cuz 12826  ℝ⁺crp 12978  ...cfz 13488  ..^cfzo 13631  ↑cexp 14031   ⇝_𝑟 crli 15433  Σcsu 15636  Polycply 25933  coeffccoe 25935  degcdgr 25936  ↑_𝑐ccxp 26300

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1911  ax-6 1969  ax-7 2009  ax-8 2106  ax-9 2114  ax-10 2135  ax-11 2152  ax-12 2169  ax-ext 2701  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7727  ax-inf2 9638  ax-cnex 11168  ax-resscn 11169  ax-1cn 11170  ax-icn 11171  ax-addcl 11172  ax-addrcl 11173  ax-mulcl 11174  ax-mulrcl 11175  ax-mulcom 11176  ax-addass 11177  ax-mulass 11178  ax-distr 11179  ax-i2m1 11180  ax-1ne0 11181  ax-1rid 11182  ax-rnegex 11183  ax-rrecex 11184  ax-cnre 11185  ax-pre-lttri 11186  ax-pre-lttrn 11187  ax-pre-ltadd 11188  ax-pre-mulgt0 11189  ax-pre-sup 11190  ax-addf 11191

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2532  df-eu 2561  df-clab 2708  df-cleq 2722  df-clel 2808  df-nfc 2883  df-ne 2939  df-nel 3045  df-ral 3060  df-rex 3069  df-rmo 3374  df-reu 3375  df-rab 3431  df-v 3474  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-tp 4632  df-op 4634  df-uni 4908  df-int 4950  df-iun 4998  df-iin 4999  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-se 5631  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  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 7367  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-of 7672  df-om 7858  df-1st 7977  df-2nd 7978  df-supp 8149  df-frecs 8268  df-wrecs 8299  df-recs 8373  df-rdg 8412  df-1o 8468  df-2o 8469  df-er 8705  df-map 8824  df-pm 8825  df-ixp 8894  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-fin 8945  df-fsupp 9364  df-fi 9408  df-sup 9439  df-inf 9440  df-oi 9507  df-card 9936  df-pnf 11254  df-mnf 11255  df-xr 11256  df-ltxr 11257  df-le 11258  df-sub 11450  df-neg 11451  df-div 11876  df-nn 12217  df-2 12279  df-3 12280  df-4 12281  df-5 12282  df-6 12283  df-7 12284  df-8 12285  df-9 12286  df-n0 12477  df-z 12563  df-dec 12682  df-uz 12827  df-q 12937  df-rp 12979  df-xneg 13096  df-xadd 13097  df-xmul 13098  df-ioo 13332  df-ioc 13333  df-ico 13334  df-icc 13335  df-fz 13489  df-fzo 13632  df-fl 13761  df-mod 13839  df-seq 13971  df-exp 14032  df-fac 14238  df-bc 14267  df-hash 14295  df-shft 15018  df-cj 15050  df-re 15051  df-im 15052  df-sqrt 15186  df-abs 15187  df-limsup 15419  df-clim 15436  df-rlim 15437  df-sum 15637  df-ef 16015  df-sin 16017  df-cos 16018  df-pi 16020  df-struct 17084  df-sets 17101  df-slot 17119  df-ndx 17131  df-base 17149  df-ress 17178  df-plusg 17214  df-mulr 17215  df-starv 17216  df-sca 17217  df-vsca 17218  df-ip 17219  df-tset 17220  df-ple 17221  df-ds 17223  df-unif 17224  df-hom 17225  df-cco 17226  df-rest 17372  df-topn 17373  df-0g 17391  df-gsum 17392  df-topgen 17393  df-pt 17394  df-prds 17397  df-xrs 17452  df-qtop 17457  df-imas 17458  df-xps 17460  df-mre 17534  df-mrc 17535  df-acs 17537  df-mgm 18565  df-sgrp 18644  df-mnd 18660  df-submnd 18706  df-mulg 18987  df-cntz 19222  df-cmn 19691  df-psmet 21136  df-xmet 21137  df-met 21138  df-bl 21139  df-mopn 21140  df-fbas 21141  df-fg 21142  df-cnfld 21145  df-top 22616  df-topon 22633  df-topsp 22655  df-bases 22669  df-cld 22743  df-ntr 22744  df-cls 22745  df-nei 22822  df-lp 22860  df-perf 22861  df-cn 22951  df-cnp 22952  df-haus 23039  df-tx 23286  df-hmeo 23479  df-fil 23570  df-fm 23662  df-flim 23663  df-flf 23664  df-xms 24046  df-ms 24047  df-tms 24048  df-cncf 24618  df-0p 25419  df-limc 25615  df-dv 25616  df-ply 25937  df-coe 25939  df-dgr 25940  df-log 26301  df-cxp 26302

This theorem is referenced by:  signsply0  33860