Metamath Proof Explorer


Theorem hbtlem6

Description: There is a finite set of polynomials matching any single stage of the image. (Contributed by Stefan O'Rear, 1-Apr-2015)

Ref Expression
Hypotheses hbtlem.p P=Poly1R
hbtlem.u U=LIdealP
hbtlem.s S=ldgIdlSeqR
hbtlem6.n N=RSpanP
hbtlem6.r φRLNoeR
hbtlem6.i φIU
hbtlem6.x φX0
Assertion hbtlem6 φk𝒫IFinSIXSNkX

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 hbtlem.p P=Poly1R
2 hbtlem.u U=LIdealP
3 hbtlem.s S=ldgIdlSeqR
4 hbtlem6.n N=RSpanP
5 hbtlem6.r φRLNoeR
6 hbtlem6.i φIU
7 hbtlem6.x φX0
8 lnrring RLNoeRRRing
9 5 8 syl φRRing
10 eqid LIdealR=LIdealR
11 1 2 3 10 hbtlem2 RRingIUX0SIXLIdealR
12 9 6 7 11 syl3anc φSIXLIdealR
13 eqid RSpanR=RSpanR
14 10 13 lnr2i RLNoeRSIXLIdealRa𝒫SIXFinSIX=RSpanRa
15 5 12 14 syl2anc φa𝒫SIXFinSIX=RSpanRa
16 elfpw a𝒫SIXFinaSIXaFin
17 fvex coe1bXV
18 eqid bcI|deg1RcXcoe1bX=bcI|deg1RcXcoe1bX
19 17 18 fnmpti bcI|deg1RcXcoe1bXFncI|deg1RcX
20 19 a1i φaSIXaFinbcI|deg1RcXcoe1bXFncI|deg1RcX
21 simprl φaSIXaFinaSIX
22 eqid deg1R=deg1R
23 1 2 3 22 hbtlem1 RLNoeRIUX0SIX=d|bIdeg1RbXd=coe1bX
24 5 6 7 23 syl3anc φSIX=d|bIdeg1RbXd=coe1bX
25 18 rnmpt ranbcI|deg1RcXcoe1bX=d|bcI|deg1RcXd=coe1bX
26 fveq2 c=bdeg1Rc=deg1Rb
27 26 breq1d c=bdeg1RcXdeg1RbX
28 27 rexrab bcI|deg1RcXd=coe1bXbIdeg1RbXd=coe1bX
29 28 abbii d|bcI|deg1RcXd=coe1bX=d|bIdeg1RbXd=coe1bX
30 25 29 eqtri ranbcI|deg1RcXcoe1bX=d|bIdeg1RbXd=coe1bX
31 24 30 eqtr4di φSIX=ranbcI|deg1RcXcoe1bX
32 31 adantr φaSIXaFinSIX=ranbcI|deg1RcXcoe1bX
33 21 32 sseqtrd φaSIXaFinaranbcI|deg1RcXcoe1bX
34 simprr φaSIXaFinaFin
35 fipreima bcI|deg1RcXcoe1bXFncI|deg1RcXaranbcI|deg1RcXcoe1bXaFink𝒫cI|deg1RcXFinbcI|deg1RcXcoe1bXk=a
36 20 33 34 35 syl3anc φaSIXaFink𝒫cI|deg1RcXFinbcI|deg1RcXcoe1bXk=a
37 elfpw k𝒫cI|deg1RcXFinkcI|deg1RcXkFin
38 ssrab2 cI|deg1RcXI
39 sstr2 kcI|deg1RcXcI|deg1RcXIkI
40 38 39 mpi kcI|deg1RcXkI
41 40 adantl φkcI|deg1RcXkI
42 velpw k𝒫IkI
43 41 42 sylibr φkcI|deg1RcXk𝒫I
44 43 adantrr φkcI|deg1RcXkFink𝒫I
45 simprr φkcI|deg1RcXkFinkFin
46 44 45 elind φkcI|deg1RcXkFink𝒫IFin
47 9 adantr φkcI|deg1RcXkFinRRing
48 1 ply1ring RRingPRing
49 9 48 syl φPRing
50 49 adantr φkcI|deg1RcXkFinPRing
51 simprl φkcI|deg1RcXkFinkcI|deg1RcX
52 51 38 sstrdi φkcI|deg1RcXkFinkI
53 eqid BaseP=BaseP
54 53 2 lidlss IUIBaseP
55 6 54 syl φIBaseP
56 55 adantr φkcI|deg1RcXkFinIBaseP
57 52 56 sstrd φkcI|deg1RcXkFinkBaseP
58 4 53 2 rspcl PRingkBasePNkU
59 50 57 58 syl2anc φkcI|deg1RcXkFinNkU
60 7 adantr φkcI|deg1RcXkFinX0
61 1 2 3 10 hbtlem2 RRingNkUX0SNkXLIdealR
62 47 59 60 61 syl3anc φkcI|deg1RcXkFinSNkXLIdealR
63 df-ima bcI|deg1RcXcoe1bXk=ranbcI|deg1RcXcoe1bXk
64 4 53 rspssid PRingkBasePkNk
65 50 57 64 syl2anc φkcI|deg1RcXkFinkNk
66 ssrab kcI|deg1RcXkIckdeg1RcX
67 66 simprbi kcI|deg1RcXckdeg1RcX
68 67 ad2antrl φkcI|deg1RcXkFinckdeg1RcX
69 ssrab kcNk|deg1RcXkNkckdeg1RcX
70 65 68 69 sylanbrc φkcI|deg1RcXkFinkcNk|deg1RcX
71 70 resmptd φkcI|deg1RcXkFinbcNk|deg1RcXcoe1bXk=bkcoe1bX
72 resmpt kcI|deg1RcXbcI|deg1RcXcoe1bXk=bkcoe1bX
73 72 ad2antrl φkcI|deg1RcXkFinbcI|deg1RcXcoe1bXk=bkcoe1bX
74 71 73 eqtr4d φkcI|deg1RcXkFinbcNk|deg1RcXcoe1bXk=bcI|deg1RcXcoe1bXk
75 resss bcNk|deg1RcXcoe1bXkbcNk|deg1RcXcoe1bX
76 74 75 eqsstrrdi φkcI|deg1RcXkFinbcI|deg1RcXcoe1bXkbcNk|deg1RcXcoe1bX
77 rnss bcI|deg1RcXcoe1bXkbcNk|deg1RcXcoe1bXranbcI|deg1RcXcoe1bXkranbcNk|deg1RcXcoe1bX
78 76 77 syl φkcI|deg1RcXkFinranbcI|deg1RcXcoe1bXkranbcNk|deg1RcXcoe1bX
79 63 78 eqsstrid φkcI|deg1RcXkFinbcI|deg1RcXcoe1bXkranbcNk|deg1RcXcoe1bX
80 1 2 3 22 hbtlem1 RRingNkUX0SNkX=e|bNkdeg1RbXe=coe1bX
81 47 59 60 80 syl3anc φkcI|deg1RcXkFinSNkX=e|bNkdeg1RbXe=coe1bX
82 eqid bcNk|deg1RcXcoe1bX=bcNk|deg1RcXcoe1bX
83 82 rnmpt ranbcNk|deg1RcXcoe1bX=e|bcNk|deg1RcXe=coe1bX
84 27 rexrab bcNk|deg1RcXe=coe1bXbNkdeg1RbXe=coe1bX
85 84 abbii e|bcNk|deg1RcXe=coe1bX=e|bNkdeg1RbXe=coe1bX
86 83 85 eqtri ranbcNk|deg1RcXcoe1bX=e|bNkdeg1RbXe=coe1bX
87 81 86 eqtr4di φkcI|deg1RcXkFinSNkX=ranbcNk|deg1RcXcoe1bX
88 79 87 sseqtrrd φkcI|deg1RcXkFinbcI|deg1RcXcoe1bXkSNkX
89 13 10 rspssp RRingSNkXLIdealRbcI|deg1RcXcoe1bXkSNkXRSpanRbcI|deg1RcXcoe1bXkSNkX
90 47 62 88 89 syl3anc φkcI|deg1RcXkFinRSpanRbcI|deg1RcXcoe1bXkSNkX
91 46 90 jca φkcI|deg1RcXkFink𝒫IFinRSpanRbcI|deg1RcXcoe1bXkSNkX
92 fveq2 bcI|deg1RcXcoe1bXk=aRSpanRbcI|deg1RcXcoe1bXk=RSpanRa
93 92 sseq1d bcI|deg1RcXcoe1bXk=aRSpanRbcI|deg1RcXcoe1bXkSNkXRSpanRaSNkX
94 93 anbi2d bcI|deg1RcXcoe1bXk=ak𝒫IFinRSpanRbcI|deg1RcXcoe1bXkSNkXk𝒫IFinRSpanRaSNkX
95 91 94 syl5ibcom φkcI|deg1RcXkFinbcI|deg1RcXcoe1bXk=ak𝒫IFinRSpanRaSNkX
96 37 95 sylan2b φk𝒫cI|deg1RcXFinbcI|deg1RcXcoe1bXk=ak𝒫IFinRSpanRaSNkX
97 96 expimpd φk𝒫cI|deg1RcXFinbcI|deg1RcXcoe1bXk=ak𝒫IFinRSpanRaSNkX
98 97 adantr φaSIXaFink𝒫cI|deg1RcXFinbcI|deg1RcXcoe1bXk=ak𝒫IFinRSpanRaSNkX
99 98 reximdv2 φaSIXaFink𝒫cI|deg1RcXFinbcI|deg1RcXcoe1bXk=ak𝒫IFinRSpanRaSNkX
100 36 99 mpd φaSIXaFink𝒫IFinRSpanRaSNkX
101 16 100 sylan2b φa𝒫SIXFink𝒫IFinRSpanRaSNkX
102 sseq1 SIX=RSpanRaSIXSNkXRSpanRaSNkX
103 102 rexbidv SIX=RSpanRak𝒫IFinSIXSNkXk𝒫IFinRSpanRaSNkX
104 101 103 syl5ibrcom φa𝒫SIXFinSIX=RSpanRak𝒫IFinSIXSNkX
105 104 rexlimdva φa𝒫SIXFinSIX=RSpanRak𝒫IFinSIXSNkX
106 15 105 mpd φk𝒫IFinSIXSNkX