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Theorem aks6d1c1p4

Description: The product of polynomials is introspective. (Contributed by metakunt, 25-Apr-2025)

Ref Expression
Hypotheses aks6d1c1p4.1 ˙ = e f | e f B y V PrimRoots R e × ˙ O f y = O f e × ˙ y
aks6d1c1p4.2 S = Poly 1 K
aks6d1c1p4.3 B = Base S
aks6d1c1p4.4 X = var 1 K
aks6d1c1p4.5 W = mulGrp S
aks6d1c1p4.6 V = mulGrp K
aks6d1c1p4.7 × ˙ = V
aks6d1c1p4.8 C = algSc S
aks6d1c1p4.9 D = W
aks6d1c1p4.10 P = chr K
aks6d1c1p4.11 O = eval 1 K
aks6d1c1p4.12 + ˙ = + S
aks6d1c1p4.13 φ K Field
aks6d1c1p4.14 φ P
aks6d1c1p4.15 φ R
aks6d1c1p4.16 φ N gcd R = 1
aks6d1c1p4.17 φ P N
aks6d1c1p4.18 φ E ˙ F
aks6d1c1p4.19 φ E ˙ G
Assertion aks6d1c1p4 φ E ˙ F + W G

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 aks6d1c1p4.1 ˙ = e f | e f B y V PrimRoots R e × ˙ O f y = O f e × ˙ y
2 aks6d1c1p4.2 S = Poly 1 K
3 aks6d1c1p4.3 B = Base S
4 aks6d1c1p4.4 X = var 1 K
5 aks6d1c1p4.5 W = mulGrp S
6 aks6d1c1p4.6 V = mulGrp K
7 aks6d1c1p4.7 × ˙ = V
8 aks6d1c1p4.8 C = algSc S
9 aks6d1c1p4.9 D = W
10 aks6d1c1p4.10 P = chr K
11 aks6d1c1p4.11 O = eval 1 K
12 aks6d1c1p4.12 + ˙ = + S
13 aks6d1c1p4.13 φ K Field
14 aks6d1c1p4.14 φ P
15 aks6d1c1p4.15 φ R
16 aks6d1c1p4.16 φ N gcd R = 1
17 aks6d1c1p4.17 φ P N
18 aks6d1c1p4.18 φ E ˙ F
19 aks6d1c1p4.19 φ E ˙ G
20 eqid Base K = Base K
21 13 fldcrngd φ K CRing
22 21 adantr φ y V PrimRoots R K CRing
23 6 20 mgpbas Base K = Base V
24 6 crngmgp K CRing V CMnd
25 21 24 syl φ V CMnd
26 25 cmnmndd φ V Mnd
27 26 adantr φ y V PrimRoots R V Mnd
28 1 18 aks6d1c1p1rcl φ E F B
29 28 simpld φ E
30 29 nnnn0d φ E 0
31 30 adantr φ y V PrimRoots R E 0
32 15 nnnn0d φ R 0
33 eqid V = V
34 25 32 33 isprimroot φ y V PrimRoots R y Base V R V y = 0 V l 0 l V y = 0 V R l
35 34 biimpd φ y V PrimRoots R y Base V R V y = 0 V l 0 l V y = 0 V R l
36 35 imp φ y V PrimRoots R y Base V R V y = 0 V l 0 l V y = 0 V R l
37 36 simp1d φ y V PrimRoots R y Base V
38 37 23 eleqtrrdi φ y V PrimRoots R y Base K
39 23 7 27 31 38 mulgnn0cld φ y V PrimRoots R E × ˙ y Base K
40 28 simprd φ F B
41 40 adantr φ y V PrimRoots R F B
42 eqidd φ y V PrimRoots R O F E × ˙ y = O F E × ˙ y
43 41 42 jca φ y V PrimRoots R F B O F E × ˙ y = O F E × ˙ y
44 1 19 aks6d1c1p1rcl φ E G B
45 44 simprd φ G B
46 45 adantr φ y V PrimRoots R G B
47 eqidd φ y V PrimRoots R O G E × ˙ y = O G E × ˙ y
48 46 47 jca φ y V PrimRoots R G B O G E × ˙ y = O G E × ˙ y
49 eqid S = S
50 5 49 mgpplusg S = + W
51 50 eqcomi + W = S
52 eqid K = K
53 11 2 20 3 22 39 43 48 51 52 evl1muld φ y V PrimRoots R F + W G B O F + W G E × ˙ y = O F E × ˙ y K O G E × ˙ y
54 53 simprd φ y V PrimRoots R O F + W G E × ˙ y = O F E × ˙ y K O G E × ˙ y
55 25 adantr φ y V PrimRoots R V CMnd
56 11 2 20 3 22 38 41 fveval1fvcl φ y V PrimRoots R O F y Base K
57 6 eqcomi mulGrp K = V
58 57 fveq2i Base mulGrp K = Base V
59 23 58 eqtr4i Base K = Base mulGrp K
60 59 a1i φ y V PrimRoots R Base K = Base mulGrp K
61 60 eleq2d φ y V PrimRoots R O F y Base K O F y Base mulGrp K
62 56 61 mpbid φ y V PrimRoots R O F y Base mulGrp K
63 11 2 20 3 22 38 46 fveval1fvcl φ y V PrimRoots R O G y Base K
64 60 eleq2d φ y V PrimRoots R O G y Base K O G y Base mulGrp K
65 63 64 mpbid φ y V PrimRoots R O G y Base mulGrp K
66 31 62 65 3jca φ y V PrimRoots R E 0 O F y Base mulGrp K O G y Base mulGrp K
67 57 fveq2i + mulGrp K = + V
68 58 7 67 mulgnn0di V CMnd E 0 O F y Base mulGrp K O G y Base mulGrp K E × ˙ O F y + mulGrp K O G y = E × ˙ O F y + mulGrp K E × ˙ O G y
69 55 66 68 syl2anc φ y V PrimRoots R E × ˙ O F y + mulGrp K O G y = E × ˙ O F y + mulGrp K E × ˙ O G y
70 6 52 mgpplusg K = + V
71 6 fveq2i + V = + mulGrp K
72 70 71 eqtri K = + mulGrp K
73 72 a1i φ y V PrimRoots R K = + mulGrp K
74 73 eqcomd φ y V PrimRoots R + mulGrp K = K
75 fveq2 z = y O F z = O F y
76 75 oveq2d z = y E × ˙ O F z = E × ˙ O F y
77 oveq2 z = y E × ˙ z = E × ˙ y
78 77 fveq2d z = y O F E × ˙ z = O F E × ˙ y
79 76 78 eqeq12d z = y E × ˙ O F z = O F E × ˙ z E × ˙ O F y = O F E × ˙ y
80 1 40 29 aks6d1c1p1 φ E ˙ F y V PrimRoots R E × ˙ O F y = O F E × ˙ y
81 18 80 mpbid φ y V PrimRoots R E × ˙ O F y = O F E × ˙ y
82 fveq2 y = z O F y = O F z
83 82 oveq2d y = z E × ˙ O F y = E × ˙ O F z
84 oveq2 y = z E × ˙ y = E × ˙ z
85 84 fveq2d y = z O F E × ˙ y = O F E × ˙ z
86 83 85 eqeq12d y = z E × ˙ O F y = O F E × ˙ y E × ˙ O F z = O F E × ˙ z
87 86 cbvralvw y V PrimRoots R E × ˙ O F y = O F E × ˙ y z V PrimRoots R E × ˙ O F z = O F E × ˙ z
88 81 87 sylib φ z V PrimRoots R E × ˙ O F z = O F E × ˙ z
89 88 adantr φ y V PrimRoots R z V PrimRoots R E × ˙ O F z = O F E × ˙ z
90 simpr φ y V PrimRoots R y V PrimRoots R
91 79 89 90 rspcdva φ y V PrimRoots R E × ˙ O F y = O F E × ˙ y
92 fveq2 z = y O G z = O G y
93 92 oveq2d z = y E × ˙ O G z = E × ˙ O G y
94 77 fveq2d z = y O G E × ˙ z = O G E × ˙ y
95 93 94 eqeq12d z = y E × ˙ O G z = O G E × ˙ z E × ˙ O G y = O G E × ˙ y
96 1 45 29 aks6d1c1p1 φ E ˙ G y V PrimRoots R E × ˙ O G y = O G E × ˙ y
97 19 96 mpbid φ y V PrimRoots R E × ˙ O G y = O G E × ˙ y
98 fveq2 y = z O G y = O G z
99 98 oveq2d y = z E × ˙ O G y = E × ˙ O G z
100 84 fveq2d y = z O G E × ˙ y = O G E × ˙ z
101 99 100 eqeq12d y = z E × ˙ O G y = O G E × ˙ y E × ˙ O G z = O G E × ˙ z
102 101 cbvralvw y V PrimRoots R E × ˙ O G y = O G E × ˙ y z V PrimRoots R E × ˙ O G z = O G E × ˙ z
103 97 102 sylib φ z V PrimRoots R E × ˙ O G z = O G E × ˙ z
104 103 adantr φ y V PrimRoots R z V PrimRoots R E × ˙ O G z = O G E × ˙ z
105 95 104 90 rspcdva φ y V PrimRoots R E × ˙ O G y = O G E × ˙ y
106 74 91 105 oveq123d φ y V PrimRoots R E × ˙ O F y + mulGrp K E × ˙ O G y = O F E × ˙ y K O G E × ˙ y
107 69 106 eqtr2d φ y V PrimRoots R O F E × ˙ y K O G E × ˙ y = E × ˙ O F y + mulGrp K O G y
108 72 eqcomi + mulGrp K = K
109 108 a1i φ y V PrimRoots R + mulGrp K = K
110 109 oveqd φ y V PrimRoots R O F y + mulGrp K O G y = O F y K O G y
111 110 oveq2d φ y V PrimRoots R E × ˙ O F y + mulGrp K O G y = E × ˙ O F y K O G y
112 107 111 eqtrd φ y V PrimRoots R O F E × ˙ y K O G E × ˙ y = E × ˙ O F y K O G y
113 eqidd φ y V PrimRoots R O F y = O F y
114 41 113 jca φ y V PrimRoots R F B O F y = O F y
115 eqidd φ y V PrimRoots R O G y = O G y
116 46 115 jca φ y V PrimRoots R G B O G y = O G y
117 11 2 20 3 22 38 114 116 51 52 evl1muld φ y V PrimRoots R F + W G B O F + W G y = O F y K O G y
118 117 simprd φ y V PrimRoots R O F + W G y = O F y K O G y
119 118 eqcomd φ y V PrimRoots R O F y K O G y = O F + W G y
120 119 oveq2d φ y V PrimRoots R E × ˙ O F y K O G y = E × ˙ O F + W G y
121 112 120 eqtrd φ y V PrimRoots R O F E × ˙ y K O G E × ˙ y = E × ˙ O F + W G y
122 54 121 eqtrd φ y V PrimRoots R O F + W G E × ˙ y = E × ˙ O F + W G y
123 122 eqcomd φ y V PrimRoots R E × ˙ O F + W G y = O F + W G E × ˙ y
124 123 ralrimiva φ y V PrimRoots R E × ˙ O F + W G y = O F + W G E × ˙ y
125 2 ply1crng K CRing S CRing
126 21 125 syl φ S CRing
127 126 crngringd φ S Ring
128 3 51 127 40 45 ringcld φ F + W G B
129 1 128 29 aks6d1c1p1 φ E ˙ F + W G y V PrimRoots R E × ˙ O F + W G y = O F + W G E × ˙ y
130 124 129 mpbird φ E ˙ F + W G