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Theorem mhpaddcl

Description: Homogeneous polynomials are closed under addition. (Contributed by SN, 26-Aug-2023)

Ref Expression
Hypotheses mhpaddcl.h H = I mHomP R
mhpaddcl.p P = I mPoly R
mhpaddcl.a + ˙ = + P
mhpaddcl.i φ I V
mhpaddcl.r φ R Grp
mhpaddcl.n φ N 0
mhpaddcl.x φ X H N
mhpaddcl.y φ Y H N
Assertion mhpaddcl φ X + ˙ Y H N

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mhpaddcl.h H = I mHomP R
2 mhpaddcl.p P = I mPoly R
3 mhpaddcl.a + ˙ = + P
4 mhpaddcl.i φ I V
5 mhpaddcl.r φ R Grp
6 mhpaddcl.n φ N 0
7 mhpaddcl.x φ X H N
8 mhpaddcl.y φ Y H N
9 2 mplgrp I V R Grp P Grp
10 4 5 9 syl2anc φ P Grp
11 eqid Base P = Base P
12 1 2 11 4 5 6 7 mhpmpl φ X Base P
13 1 2 11 4 5 6 8 mhpmpl φ Y Base P
14 11 3 grpcl P Grp X Base P Y Base P X + ˙ Y Base P
15 10 12 13 14 syl3anc φ X + ˙ Y Base P
16 eqid + R = + R
17 2 11 16 3 12 13 mpladd φ X + ˙ Y = X + R f Y
18 17 oveq1d φ X + ˙ Y supp 0 R = X + R f Y supp 0 R
19 eqid h 0 I | h -1 Fin = h 0 I | h -1 Fin
20 ovexd φ 0 I V
21 19 20 rabexd φ h 0 I | h -1 Fin V
22 eqid Base R = Base R
23 eqid 0 R = 0 R
24 22 23 grpidcl R Grp 0 R Base R
25 5 24 syl φ 0 R Base R
26 2 22 11 19 12 mplelf φ X : h 0 I | h -1 Fin Base R
27 2 22 11 19 13 mplelf φ Y : h 0 I | h -1 Fin Base R
28 22 16 23 grplid R Grp 0 R Base R 0 R + R 0 R = 0 R
29 5 25 28 syl2anc φ 0 R + R 0 R = 0 R
30 21 25 26 27 29 suppofssd φ X + R f Y supp 0 R supp 0 R X supp 0 R Y
31 18 30 eqsstrd φ X + ˙ Y supp 0 R supp 0 R X supp 0 R Y
32 1 23 19 4 5 6 7 mhpdeg φ X supp 0 R g h 0 I | h -1 Fin | j 0 g j = N
33 1 23 19 4 5 6 8 mhpdeg φ Y supp 0 R g h 0 I | h -1 Fin | j 0 g j = N
34 32 33 unssd φ supp 0 R X supp 0 R Y g h 0 I | h -1 Fin | j 0 g j = N
35 31 34 sstrd φ X + ˙ Y supp 0 R g h 0 I | h -1 Fin | j 0 g j = N
36 1 2 11 23 19 4 5 6 ismhp φ X + ˙ Y H N X + ˙ Y Base P X + ˙ Y supp 0 R g h 0 I | h -1 Fin | j 0 g j = N
37 15 35 36 mpbir2and φ X + ˙ Y H N