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Theorem mhppwdeg

Description: Degree of a homogeneous polynomial raised to a power. General version of deg1pw . (Contributed by SN, 26-Jul-2024)

Ref Expression
Hypotheses mhppwdeg.h H = I mHomP R
mhppwdeg.p P = I mPoly R
mhppwdeg.t T = mulGrp P
mhppwdeg.e × ˙ = T
mhppwdeg.i φ I V
mhppwdeg.r φ R Ring
mhppwdeg.m φ M 0
mhppwdeg.n φ N 0
mhppwdeg.x φ X H M
Assertion mhppwdeg φ N × ˙ X H M N

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mhppwdeg.h H = I mHomP R
2 mhppwdeg.p P = I mPoly R
3 mhppwdeg.t T = mulGrp P
4 mhppwdeg.e × ˙ = T
5 mhppwdeg.i φ I V
6 mhppwdeg.r φ R Ring
7 mhppwdeg.m φ M 0
8 mhppwdeg.n φ N 0
9 mhppwdeg.x φ X H M
10 oveq1 x = 0 x × ˙ X = 0 × ˙ X
11 oveq2 x = 0 M x = M 0
12 11 fveq2d x = 0 H M x = H M 0
13 10 12 eleq12d x = 0 x × ˙ X H M x 0 × ˙ X H M 0
14 oveq1 x = y x × ˙ X = y × ˙ X
15 oveq2 x = y M x = M y
16 15 fveq2d x = y H M x = H M y
17 14 16 eleq12d x = y x × ˙ X H M x y × ˙ X H M y
18 oveq1 x = y + 1 x × ˙ X = y + 1 × ˙ X
19 oveq2 x = y + 1 M x = M y + 1
20 19 fveq2d x = y + 1 H M x = H M y + 1
21 18 20 eleq12d x = y + 1 x × ˙ X H M x y + 1 × ˙ X H M y + 1
22 oveq1 x = N x × ˙ X = N × ˙ X
23 oveq2 x = N M x = M N
24 23 fveq2d x = N H M x = H M N
25 22 24 eleq12d x = N x × ˙ X H M x N × ˙ X H M N
26 2 5 6 mplsca φ R = Scalar P
27 26 fveq2d φ 1 R = 1 Scalar P
28 27 fveq2d φ algSc P 1 R = algSc P 1 Scalar P
29 eqid algSc P = algSc P
30 eqid Scalar P = Scalar P
31 2 mpllmod I V R Ring P LMod
32 5 6 31 syl2anc φ P LMod
33 2 mplring I V R Ring P Ring
34 5 6 33 syl2anc φ P Ring
35 29 30 32 34 ascl1 φ algSc P 1 Scalar P = 1 P
36 28 35 eqtrd φ algSc P 1 R = 1 P
37 eqid Base R = Base R
38 eqid 1 R = 1 R
39 37 38 ringidcl R Ring 1 R Base R
40 6 39 syl φ 1 R Base R
41 1 2 29 37 5 6 40 mhpsclcl φ algSc P 1 R H 0
42 36 41 eqeltrrd φ 1 P H 0
43 eqid Base P = Base P
44 1 2 43 5 6 7 9 mhpmpl φ X Base P
45 3 43 mgpbas Base P = Base T
46 eqid 1 P = 1 P
47 3 46 ringidval 1 P = 0 T
48 45 47 4 mulg0 X Base P 0 × ˙ X = 1 P
49 44 48 syl φ 0 × ˙ X = 1 P
50 7 nn0cnd φ M
51 50 mul01d φ M 0 = 0
52 51 fveq2d φ H M 0 = H 0
53 42 49 52 3eltr4d φ 0 × ˙ X H M 0
54 eqid P = P
55 5 ad2antrr φ y 0 y × ˙ X H M y I V
56 6 ad2antrr φ y 0 y × ˙ X H M y R Ring
57 7 ad2antrr φ y 0 y × ˙ X H M y M 0
58 simplr φ y 0 y × ˙ X H M y y 0
59 57 58 nn0mulcld φ y 0 y × ˙ X H M y M y 0
60 simpr φ y 0 y × ˙ X H M y y × ˙ X H M y
61 9 ad2antrr φ y 0 y × ˙ X H M y X H M
62 1 2 54 55 56 59 57 60 61 mhpmulcl φ y 0 y × ˙ X H M y y × ˙ X P X H M y + M
63 3 ringmgp P Ring T Mnd
64 34 63 syl φ T Mnd
65 64 ad2antrr φ y 0 y × ˙ X H M y T Mnd
66 44 ad2antrr φ y 0 y × ˙ X H M y X Base P
67 3 54 mgpplusg P = + T
68 45 4 67 mulgnn0p1 T Mnd y 0 X Base P y + 1 × ˙ X = y × ˙ X P X
69 65 58 66 68 syl3anc φ y 0 y × ˙ X H M y y + 1 × ˙ X = y × ˙ X P X
70 50 ad2antrr φ y 0 y × ˙ X H M y M
71 58 nn0cnd φ y 0 y × ˙ X H M y y
72 1cnd φ y 0 y × ˙ X H M y 1
73 70 71 72 adddid φ y 0 y × ˙ X H M y M y + 1 = M y + M 1
74 70 mulid1d φ y 0 y × ˙ X H M y M 1 = M
75 74 oveq2d φ y 0 y × ˙ X H M y M y + M 1 = M y + M
76 73 75 eqtrd φ y 0 y × ˙ X H M y M y + 1 = M y + M
77 76 fveq2d φ y 0 y × ˙ X H M y H M y + 1 = H M y + M
78 62 69 77 3eltr4d φ y 0 y × ˙ X H M y y + 1 × ˙ X H M y + 1
79 13 17 21 25 53 78 nn0indd φ N 0 N × ˙ X H M N
80 8 79 mpdan φ N × ˙ X H M N