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Theorem aks6d1c1p2

Description: P and linear factors are introspective. (Contributed by metakunt, 25-Apr-2025)

Ref Expression
Hypotheses aks6d1c1p2.1 ˙ = e f | e f B y V PrimRoots R e × ˙ O f y = O f e × ˙ y
aks6d1c1p2.2 S = Poly 1 K
aks6d1c1p2.3 B = Base S
aks6d1c1p2.4 X = var 1 K
aks6d1c1p2.5 W = mulGrp S
aks6d1c1p2.6 V = mulGrp K
aks6d1c1p2.7 × ˙ = V
aks6d1c1p2.8 C = algSc S
aks6d1c1p2.9 D = W
aks6d1c1p2.10 P = chr K
aks6d1c1p2.11 O = eval 1 K
aks6d1c1p2.12 + ˙ = + S
aks6d1c1p2.13 φ K Field
aks6d1c1p2.14 φ P
aks6d1c1p2.15 φ R
aks6d1c1p2.16 φ N gcd R = 1
aks6d1c1p2.17 φ P N
aks6d1c1p2.18 F = X + ˙ C ℤRHom K A
aks6d1c1p2.19 φ A
Assertion aks6d1c1p2 φ P ˙ F

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 aks6d1c1p2.1 ˙ = e f | e f B y V PrimRoots R e × ˙ O f y = O f e × ˙ y
2 aks6d1c1p2.2 S = Poly 1 K
3 aks6d1c1p2.3 B = Base S
4 aks6d1c1p2.4 X = var 1 K
5 aks6d1c1p2.5 W = mulGrp S
6 aks6d1c1p2.6 V = mulGrp K
7 aks6d1c1p2.7 × ˙ = V
8 aks6d1c1p2.8 C = algSc S
9 aks6d1c1p2.9 D = W
10 aks6d1c1p2.10 P = chr K
11 aks6d1c1p2.11 O = eval 1 K
12 aks6d1c1p2.12 + ˙ = + S
13 aks6d1c1p2.13 φ K Field
14 aks6d1c1p2.14 φ P
15 aks6d1c1p2.15 φ R
16 aks6d1c1p2.16 φ N gcd R = 1
17 aks6d1c1p2.17 φ P N
18 aks6d1c1p2.18 F = X + ˙ C ℤRHom K A
19 aks6d1c1p2.19 φ A
20 isfld K Field K DivRing K CRing
21 13 20 sylib φ K DivRing K CRing
22 21 simprd φ K CRing
23 6 crngmgp K CRing V CMnd
24 22 23 syl φ V CMnd
25 15 nnnn0d φ R 0
26 24 25 7 isprimroot φ y V PrimRoots R y Base V R × ˙ y = 0 V l 0 l × ˙ y = 0 V R l
27 26 biimpd φ y V PrimRoots R y Base V R × ˙ y = 0 V l 0 l × ˙ y = 0 V R l
28 27 imp φ y V PrimRoots R y Base V R × ˙ y = 0 V l 0 l × ˙ y = 0 V R l
29 28 simp1d φ y V PrimRoots R y Base V
30 eqid Base K = Base K
31 6 30 mgpbas Base K = Base V
32 31 eqcomi Base V = Base K
33 32 a1i φ Base V = Base K
34 33 adantr φ y V PrimRoots R Base V = Base K
35 34 eleq2d φ y V PrimRoots R y Base V y Base K
36 29 35 mpbid φ y V PrimRoots R y Base K
37 36 ex φ y V PrimRoots R y Base K
38 18 a1i φ y Base K F = X + ˙ C ℤRHom K A
39 38 fveq2d φ y Base K O F = O X + ˙ C ℤRHom K A
40 39 fveq1d φ y Base K O F y = O X + ˙ C ℤRHom K A y
41 40 oveq2d φ y Base K P × ˙ O F y = P × ˙ O X + ˙ C ℤRHom K A y
42 22 adantr φ y Base K K CRing
43 simpr φ y Base K y Base K
44 crngring K CRing K Ring
45 4 2 3 vr1cl K Ring X B
46 42 44 45 3syl φ y Base K X B
47 11 4 30 2 3 42 43 evl1vard φ y Base K X B O X y = y
48 47 simprd φ y Base K O X y = y
49 46 48 jca φ y Base K X B O X y = y
50 22 44 syl φ K Ring
51 22 crngringd φ K Ring
52 eqid ℤRHom K = ℤRHom K
53 52 zrhrhm K Ring ℤRHom K ring RingHom K
54 rhmghm ℤRHom K ring RingHom K ℤRHom K ring GrpHom K
55 zringbas = Base ring
56 55 30 ghmf ℤRHom K ring GrpHom K ℤRHom K : Base K
57 51 53 54 56 4syl φ ℤRHom K : Base K
58 57 19 ffvelcdmd φ ℤRHom K A Base K
59 2 8 30 3 ply1sclcl K Ring ℤRHom K A Base K C ℤRHom K A B
60 50 58 59 syl2anc φ C ℤRHom K A B
61 60 adantr φ y Base K C ℤRHom K A B
62 58 adantr φ y Base K ℤRHom K A Base K
63 11 2 30 8 3 42 62 43 evl1scad φ y Base K C ℤRHom K A B O C ℤRHom K A y = ℤRHom K A
64 63 simprd φ y Base K O C ℤRHom K A y = ℤRHom K A
65 61 64 jca φ y Base K C ℤRHom K A B O C ℤRHom K A y = ℤRHom K A
66 eqid + K = + K
67 11 2 30 3 42 43 49 65 12 66 evl1addd φ y Base K X + ˙ C ℤRHom K A B O X + ˙ C ℤRHom K A y = y + K ℤRHom K A
68 67 simprd φ y Base K O X + ˙ C ℤRHom K A y = y + K ℤRHom K A
69 68 oveq2d φ y Base K P × ˙ O X + ˙ C ℤRHom K A y = P × ˙ y + K ℤRHom K A
70 41 69 eqtrd φ y Base K P × ˙ O F y = P × ˙ y + K ℤRHom K A
71 39 fveq1d φ y Base K O F P × ˙ y = O X + ˙ C ℤRHom K A P × ˙ y
72 eqid Base V = Base V
73 6 ringmgp K Ring V Mnd
74 42 44 73 3syl φ y Base K V Mnd
75 prmnn P P
76 14 75 syl φ P
77 76 nnnn0d φ P 0
78 77 adantr φ y Base K P 0
79 43 31 eleqtrdi φ y Base K y Base V
80 72 7 74 78 79 mulgnn0cld φ y Base K P × ˙ y Base V
81 80 32 eleqtrdi φ y Base K P × ˙ y Base K
82 11 4 30 2 3 42 81 evl1vard φ y Base K X B O X P × ˙ y = P × ˙ y
83 11 2 30 8 3 42 62 81 evl1scad φ y Base K C ℤRHom K A B O C ℤRHom K A P × ˙ y = ℤRHom K A
84 83 simprd φ y Base K O C ℤRHom K A P × ˙ y = ℤRHom K A
85 61 84 jca φ y Base K C ℤRHom K A B O C ℤRHom K A P × ˙ y = ℤRHom K A
86 11 2 30 3 42 81 82 85 12 66 evl1addd φ y Base K X + ˙ C ℤRHom K A B O X + ˙ C ℤRHom K A P × ˙ y = P × ˙ y + K ℤRHom K A
87 86 simprd φ y Base K O X + ˙ C ℤRHom K A P × ˙ y = P × ˙ y + K ℤRHom K A
88 71 87 eqtrd φ y Base K O F P × ˙ y = P × ˙ y + K ℤRHom K A
89 5 fveq2i W = mulGrp S
90 9 89 eqtri D = mulGrp S
91 6 fveq2i V = mulGrp K
92 7 91 eqtri × ˙ = mulGrp K
93 11 2 30 3 42 43 47 90 92 78 evl1expd φ y Base K P D X B O P D X y = P × ˙ y
94 eqid + S = + S
95 11 2 30 3 42 43 93 65 94 66 evl1addd φ y Base K P D X + S C ℤRHom K A B O P D X + S C ℤRHom K A y = P × ˙ y + K ℤRHom K A
96 95 simprd φ y Base K O P D X + S C ℤRHom K A y = P × ˙ y + K ℤRHom K A
97 eqidd φ y Base K P × ˙ y + K ℤRHom K A = P × ˙ y + K ℤRHom K A
98 96 97 eqtrd φ y Base K O P D X + S C ℤRHom K A y = P × ˙ y + K ℤRHom K A
99 98 eqcomd φ y Base K P × ˙ y + K ℤRHom K A = O P D X + S C ℤRHom K A y
100 eqid C ℤRHom K A = C ℤRHom K A
101 2 4 94 5 9 8 100 10 22 14 19 ply1fermltlchr φ P D X + S C ℤRHom K A = P D X + S C ℤRHom K A
102 101 fveq2d φ O P D X + S C ℤRHom K A = O P D X + S C ℤRHom K A
103 102 fveq1d φ O P D X + S C ℤRHom K A y = O P D X + S C ℤRHom K A y
104 103 eqcomd φ O P D X + S C ℤRHom K A y = O P D X + S C ℤRHom K A y
105 104 adantr φ y Base K O P D X + S C ℤRHom K A y = O P D X + S C ℤRHom K A y
106 11 2 30 3 42 43 47 63 94 66 evl1addd φ y Base K X + S C ℤRHom K A B O X + S C ℤRHom K A y = y + K ℤRHom K A
107 11 2 30 3 42 43 106 90 92 78 evl1expd φ y Base K P D X + S C ℤRHom K A B O P D X + S C ℤRHom K A y = P × ˙ y + K ℤRHom K A
108 107 simprd φ y Base K O P D X + S C ℤRHom K A y = P × ˙ y + K ℤRHom K A
109 99 105 108 3eqtrd φ y Base K P × ˙ y + K ℤRHom K A = P × ˙ y + K ℤRHom K A
110 88 109 eqtrd φ y Base K O F P × ˙ y = P × ˙ y + K ℤRHom K A
111 110 eqcomd φ y Base K P × ˙ y + K ℤRHom K A = O F P × ˙ y
112 70 111 eqtrd φ y Base K P × ˙ O F y = O F P × ˙ y
113 112 adantlr φ y V PrimRoots R y Base K P × ˙ O F y = O F P × ˙ y
114 113 ex φ y V PrimRoots R y Base K P × ˙ O F y = O F P × ˙ y
115 114 ex φ y V PrimRoots R y Base K P × ˙ O F y = O F P × ˙ y
116 37 115 mpdd φ y V PrimRoots R P × ˙ O F y = O F P × ˙ y
117 116 imp φ y V PrimRoots R P × ˙ O F y = O F P × ˙ y
118 117 ralrimiva φ y V PrimRoots R P × ˙ O F y = O F P × ˙ y
119 2 ply1crng K CRing S CRing
120 22 119 syl φ S CRing
121 crngring S CRing S Ring
122 120 121 syl φ S Ring
123 122 ringgrpd φ S Grp
124 51 45 syl φ X B
125 123 124 60 3jca φ S Grp X B C ℤRHom K A B
126 3 12 grpcl S Grp X B C ℤRHom K A B X + ˙ C ℤRHom K A B
127 125 126 syl φ X + ˙ C ℤRHom K A B
128 18 a1i φ F = X + ˙ C ℤRHom K A
129 128 eleq1d φ F B X + ˙ C ℤRHom K A B
130 127 129 mpbird φ F B
131 1 130 76 aks6d1c1p1 φ P ˙ F y V PrimRoots R P × ˙ O F y = O F P × ˙ y
132 118 131 mpbird φ P ˙ F