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Theorem extvfvcl

Description: Closure for the "variable extension" function evaluated for converting a given polynomial F by adding a variable with index A . (Contributed by Thierry Arnoux, 25-Jan-2026)

Ref Expression
Hypotheses extvfvvcl.d D = h 0 I | finSupp 0 h
extvfvvcl.3 0 ˙ = 0 R
extvfvvcl.i φ I V
extvfvvcl.r φ R Ring
extvfvvcl.b B = Base R
extvfvvcl.j J = I A
extvfvvcl.m M = Base J mPoly R
extvfvvcl.1 φ A I
extvfvvcl.f φ F M
extvfvcl.n N = Base I mPoly R
Assertion extvfvcl Could not format assertion : No typesetting found for |- ( ph -> ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) e. N ) with typecode |-

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 extvfvvcl.d D = h 0 I | finSupp 0 h
2 extvfvvcl.3 0 ˙ = 0 R
3 extvfvvcl.i φ I V
4 extvfvvcl.r φ R Ring
5 extvfvvcl.b B = Base R
6 extvfvvcl.j J = I A
7 extvfvvcl.m M = Base J mPoly R
8 extvfvvcl.1 φ A I
9 extvfvvcl.f φ F M
10 extvfvcl.n N = Base I mPoly R
11 5 fvexi B V
12 11 a1i φ B V
13 ovex 0 I V
14 1 13 rabex2 D V
15 14 a1i φ D V
16 fvexd φ x D F x J V
17 2 fvexi 0 ˙ V
18 17 a1i φ x D 0 ˙ V
19 16 18 ifcld φ x D if x A = 0 F x J 0 ˙ V
20 1 2 3 4 8 6 7 9 extvfv Could not format ( ph -> ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) = ( x e. D |-> if ( ( x ` A ) = 0 , ( F ` ( x |` J ) ) , .0. ) ) ) : No typesetting found for |- ( ph -> ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) = ( x e. D |-> if ( ( x ` A ) = 0 , ( F ` ( x |` J ) ) , .0. ) ) ) with typecode |-
21 3 adantr φ x D I V
22 4 adantr φ x D R Ring
23 8 adantr φ x D A I
24 9 adantr φ x D F M
25 simpr φ x D x D
26 1 2 21 22 5 6 7 23 24 25 extvfvvcl Could not format ( ( ph /\ x e. D ) -> ( ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) ` x ) e. B ) : No typesetting found for |- ( ( ph /\ x e. D ) -> ( ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) ` x ) e. B ) with typecode |-
27 19 20 26 fmpt2d Could not format ( ph -> ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) : D --> B ) : No typesetting found for |- ( ph -> ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) : D --> B ) with typecode |-
28 12 15 27 elmapdd Could not format ( ph -> ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) e. ( B ^m D ) ) : No typesetting found for |- ( ph -> ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) e. ( B ^m D ) ) with typecode |-
29 eqid I mPwSer R = I mPwSer R
30 1 psrbasfsupp D = h 0 I | h -1 Fin
31 eqid Base I mPwSer R = Base I mPwSer R
32 29 5 30 31 3 psrbas φ Base I mPwSer R = B D
33 28 32 eleqtrrd Could not format ( ph -> ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) e. ( Base ` ( I mPwSer R ) ) ) : No typesetting found for |- ( ph -> ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) e. ( Base ` ( I mPwSer R ) ) ) with typecode |-
34 15 mptexd φ x D if x A = 0 F x J 0 ˙ V
35 17 a1i φ 0 ˙ V
36 19 fmpttd φ x D if x A = 0 F x J 0 ˙ : D V
37 36 ffund φ Fun x D if x A = 0 F x J 0 ˙
38 fveq1 y = x y A = x A
39 38 eqeq1d y = x y A = 0 x A = 0
40 39 cbvrabv y D | y A = 0 = x D | x A = 0
41 40 partfun2 x D if x A = 0 F x J 0 ˙ = x y D | y A = 0 F x J x D y D | y A = 0 0 ˙
42 41 oveq1i x D if x A = 0 F x J 0 ˙ supp 0 ˙ = x y D | y A = 0 F x J x D y D | y A = 0 0 ˙ supp 0 ˙
43 40 15 rabexd φ y D | y A = 0 V
44 43 mptexd φ x y D | y A = 0 F x J V
45 15 difexd φ D y D | y A = 0 V
46 45 mptexd φ x D y D | y A = 0 0 ˙ V
47 44 46 35 suppun2 φ x y D | y A = 0 F x J x D y D | y A = 0 0 ˙ supp 0 ˙ = supp 0 ˙ x y D | y A = 0 F x J supp 0 ˙ x D y D | y A = 0 0 ˙
48 42 47 eqtrid φ x D if x A = 0 F x J 0 ˙ supp 0 ˙ = supp 0 ˙ x y D | y A = 0 F x J supp 0 ˙ x D y D | y A = 0 0 ˙
49 eqid J mPoly R = J mPoly R
50 eqid h 0 J | finSupp 0 h = h 0 J | finSupp 0 h
51 50 psrbasfsupp h 0 J | finSupp 0 h = h 0 J | h -1 Fin
52 49 5 7 51 9 mplelf φ F : h 0 J | finSupp 0 h B
53 breq1 h = x J finSupp 0 h finSupp 0 x J
54 nn0ex 0 V
55 54 a1i φ x y D | y A = 0 0 V
56 3 difexd φ I A V
57 6 56 eqeltrid φ J V
58 57 adantr φ x y D | y A = 0 J V
59 3 adantr φ x y D | y A = 0 I V
60 ssrab2 y D | y A = 0 D
61 ssrab2 h 0 I | finSupp 0 h 0 I
62 61 a1i φ h 0 I | finSupp 0 h 0 I
63 1 62 eqsstrid φ D 0 I
64 60 63 sstrid φ y D | y A = 0 0 I
65 64 sselda φ x y D | y A = 0 x 0 I
66 59 55 65 elmaprd φ x y D | y A = 0 x : I 0
67 difssd φ I A I
68 6 67 eqsstrid φ J I
69 68 adantr φ x y D | y A = 0 J I
70 66 69 fssresd φ x y D | y A = 0 x J : J 0
71 55 58 70 elmapdd φ x y D | y A = 0 x J 0 J
72 60 a1i φ y D | y A = 0 D
73 72 sselda φ x y D | y A = 0 x D
74 30 psrbagfsupp x D finSupp 0 x
75 73 74 syl φ x y D | y A = 0 finSupp 0 x
76 c0ex 0 V
77 76 a1i φ x y D | y A = 0 0 V
78 75 77 fsuppres φ x y D | y A = 0 finSupp 0 x J
79 53 71 78 elrabd φ x y D | y A = 0 x J h 0 J | finSupp 0 h
80 52 79 cofmpt φ F x y D | y A = 0 x J = x y D | y A = 0 F x J
81 80 oveq1d φ F x y D | y A = 0 x J supp 0 ˙ = x y D | y A = 0 F x J supp 0 ˙
82 43 mptexd φ x y D | y A = 0 x J V
83 suppco F M x y D | y A = 0 x J V F x y D | y A = 0 x J supp 0 ˙ = x y D | y A = 0 x J -1 F supp 0 ˙
84 9 82 83 syl2anc φ F x y D | y A = 0 x J supp 0 ˙ = x y D | y A = 0 x J -1 F supp 0 ˙
85 71 fmpttd φ x y D | y A = 0 x J : y D | y A = 0 0 J
86 simpr φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v
87 eqid x y D | y A = 0 x J = x y D | y A = 0 x J
88 reseq1 x = u x J = u J
89 simpllr φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v u y D | y A = 0
90 89 resexd φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v u J V
91 87 88 89 90 fvmptd3 φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v x y D | y A = 0 x J u = u J
92 reseq1 x = v x J = v J
93 simplr φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v v y D | y A = 0
94 93 resexd φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v v J V
95 87 92 93 94 fvmptd3 φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v x y D | y A = 0 x J v = v J
96 86 91 95 3eqtr3d φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v u J = v J
97 6 a1i φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v J = I A
98 97 reseq2d φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v u J = u I A
99 97 reseq2d φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v v J = v I A
100 96 98 99 3eqtr3d φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v u I A = v I A
101 fveq1 y = u y A = u A
102 101 eqeq1d y = u y A = 0 u A = 0
103 102 89 elrabrd φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v u A = 0
104 fveq1 y = v y A = v A
105 104 eqeq1d y = v y A = 0 v A = 0
106 105 93 elrabrd φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v v A = 0
107 103 106 eqtr4d φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v u A = v A
108 107 opeq2d φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v A u A = A v A
109 108 sneqd φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v A u A = A v A
110 100 109 uneq12d φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v u I A A u A = v I A A v A
111 3 ad3antrrr φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v I V
112 54 a1i φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v 0 V
113 63 ad3antrrr φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v D 0 I
114 60 89 sselid φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v u D
115 113 114 sseldd φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v u 0 I
116 111 112 115 elmaprd φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v u : I 0
117 116 ffnd φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v u Fn I
118 8 ad3antrrr φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v A I
119 fnsnsplit u Fn I A I u = u I A A u A
120 117 118 119 syl2anc φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v u = u I A A u A
121 60 93 sselid φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v v D
122 113 121 sseldd φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v v 0 I
123 111 112 122 elmaprd φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v v : I 0
124 123 ffnd φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v v Fn I
125 fnsnsplit v Fn I A I v = v I A A v A
126 124 118 125 syl2anc φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v v = v I A A v A
127 110 120 126 3eqtr4d φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v u = v
128 127 ex φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v u = v
129 128 anasss φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v u = v
130 129 ralrimivva φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v u = v
131 dff13 x y D | y A = 0 x J : y D | y A = 0 1-1 0 J x y D | y A = 0 x J : y D | y A = 0 0 J u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v u = v
132 85 130 131 sylanbrc φ x y D | y A = 0 x J : y D | y A = 0 1-1 0 J
133 df-f1 x y D | y A = 0 x J : y D | y A = 0 1-1 0 J x y D | y A = 0 x J : y D | y A = 0 0 J Fun x y D | y A = 0 x J -1
134 133 simprbi x y D | y A = 0 x J : y D | y A = 0 1-1 0 J Fun x y D | y A = 0 x J -1
135 132 134 syl φ Fun x y D | y A = 0 x J -1
136 49 7 2 9 mplelsfi φ finSupp 0 ˙ F
137 136 fsuppimpd φ F supp 0 ˙ Fin
138 imafi Fun x y D | y A = 0 x J -1 F supp 0 ˙ Fin x y D | y A = 0 x J -1 F supp 0 ˙ Fin
139 135 137 138 syl2anc φ x y D | y A = 0 x J -1 F supp 0 ˙ Fin
140 84 139 eqeltrd φ F x y D | y A = 0 x J supp 0 ˙ Fin
141 81 140 eqeltrrd φ x y D | y A = 0 F x J supp 0 ˙ Fin
142 fconstmpt D y D | y A = 0 × 0 ˙ = x D y D | y A = 0 0 ˙
143 142 oveq1i D y D | y A = 0 × 0 ˙ supp 0 ˙ = x D y D | y A = 0 0 ˙ supp 0 ˙
144 fczsupp0 D y D | y A = 0 × 0 ˙ supp 0 ˙ =
145 143 144 eqtr3i x D y D | y A = 0 0 ˙ supp 0 ˙ =
146 0fi Fin
147 145 146 eqeltri x D y D | y A = 0 0 ˙ supp 0 ˙ Fin
148 147 a1i φ x D y D | y A = 0 0 ˙ supp 0 ˙ Fin
149 141 148 unfid φ supp 0 ˙ x y D | y A = 0 F x J supp 0 ˙ x D y D | y A = 0 0 ˙ Fin
150 48 149 eqeltrd φ x D if x A = 0 F x J 0 ˙ supp 0 ˙ Fin
151 34 35 37 150 isfsuppd φ finSupp 0 ˙ x D if x A = 0 F x J 0 ˙
152 20 151 eqbrtrd Could not format ( ph -> ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) finSupp .0. ) : No typesetting found for |- ( ph -> ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) finSupp .0. ) with typecode |-
153 eqid I mPoly R = I mPoly R
154 153 29 31 2 10 mplelbas Could not format ( ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) e. N <-> ( ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) e. ( Base ` ( I mPwSer R ) ) /\ ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) finSupp .0. ) ) : No typesetting found for |- ( ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) e. N <-> ( ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) e. ( Base ` ( I mPwSer R ) ) /\ ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) finSupp .0. ) ) with typecode |-
155 33 152 154 sylanbrc Could not format ( ph -> ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) e. N ) : No typesetting found for |- ( ph -> ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) e. N ) with typecode |-