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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) Remove closure hypotheses. (Revised by SN, 4-Sep-2025)

Ref Expression
Hypotheses mhppwdeg.h H = I mHomP R
mhppwdeg.p P = I mPoly R
mhppwdeg.t T = mulGrp P
mhppwdeg.e × ˙ = T
mhppwdeg.r φ R Ring
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.r φ R Ring
6 mhppwdeg.n φ N 0
7 mhppwdeg.x φ X H M
8 oveq1 x = 0 x × ˙ X = 0 × ˙ X
9 oveq2 x = 0 M x = M 0
10 9 fveq2d x = 0 H M x = H M 0
11 8 10 eleq12d x = 0 x × ˙ X H M x 0 × ˙ X H M 0
12 oveq1 x = y x × ˙ X = y × ˙ X
13 oveq2 x = y M x = M y
14 13 fveq2d x = y H M x = H M y
15 12 14 eleq12d x = y x × ˙ X H M x y × ˙ X H M y
16 oveq1 x = y + 1 x × ˙ X = y + 1 × ˙ X
17 oveq2 x = y + 1 M x = M y + 1
18 17 fveq2d x = y + 1 H M x = H M y + 1
19 16 18 eleq12d x = y + 1 x × ˙ X H M x y + 1 × ˙ X H M y + 1
20 oveq1 x = N x × ˙ X = N × ˙ X
21 oveq2 x = N M x = M N
22 21 fveq2d x = N H M x = H M N
23 20 22 eleq12d x = N x × ˙ X H M x N × ˙ X H M N
24 reldmmhp Rel dom mHomP
25 24 1 7 elfvov1 φ I V
26 2 25 5 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 25 5 mpllmodd φ P LMod
32 2 25 5 mplringd φ P Ring
33 29 30 31 32 ascl1 φ algSc P 1 Scalar P = 1 P
34 28 33 eqtrd φ algSc P 1 R = 1 P
35 eqid Base R = Base R
36 eqid 1 R = 1 R
37 35 36 ringidcl R Ring 1 R Base R
38 5 37 syl φ 1 R Base R
39 1 2 29 35 25 5 38 mhpsclcl φ algSc P 1 R H 0
40 34 39 eqeltrrd φ 1 P H 0
41 eqid Base P = Base P
42 1 2 41 7 mhpmpl φ X Base P
43 3 41 mgpbas Base P = Base T
44 eqid 1 P = 1 P
45 3 44 ringidval 1 P = 0 T
46 43 45 4 mulg0 X Base P 0 × ˙ X = 1 P
47 42 46 syl φ 0 × ˙ X = 1 P
48 1 7 mhprcl φ M 0
49 48 nn0cnd φ M
50 49 mul01d φ M 0 = 0
51 50 fveq2d φ H M 0 = H 0
52 40 47 51 3eltr4d φ 0 × ˙ X H M 0
53 eqid P = P
54 5 ad2antrr φ y 0 y × ˙ X H M y R Ring
55 simpr φ y 0 y × ˙ X H M y y × ˙ X H M y
56 7 ad2antrr φ y 0 y × ˙ X H M y X H M
57 1 2 53 54 55 56 mhpmulcl φ y 0 y × ˙ X H M y y × ˙ X P X H M y + M
58 3 ringmgp P Ring T Mnd
59 32 58 syl φ T Mnd
60 59 ad2antrr φ y 0 y × ˙ X H M y T Mnd
61 simplr φ y 0 y × ˙ X H M y y 0
62 42 ad2antrr φ y 0 y × ˙ X H M y X Base P
63 3 53 mgpplusg P = + T
64 43 4 63 mulgnn0p1 T Mnd y 0 X Base P y + 1 × ˙ X = y × ˙ X P X
65 60 61 62 64 syl3anc φ y 0 y × ˙ X H M y y + 1 × ˙ X = y × ˙ X P X
66 49 ad2antrr φ y 0 y × ˙ X H M y M
67 61 nn0cnd φ y 0 y × ˙ X H M y y
68 1cnd φ y 0 y × ˙ X H M y 1
69 66 67 68 adddid φ y 0 y × ˙ X H M y M y + 1 = M y + M 1
70 66 mulridd φ y 0 y × ˙ X H M y M 1 = M
71 70 oveq2d φ y 0 y × ˙ X H M y M y + M 1 = M y + M
72 69 71 eqtrd φ y 0 y × ˙ X H M y M y + 1 = M y + M
73 72 fveq2d φ y 0 y × ˙ X H M y H M y + 1 = H M y + M
74 57 65 73 3eltr4d φ y 0 y × ˙ X H M y y + 1 × ˙ X H M y + 1
75 11 15 19 23 52 74 nn0indd φ N 0 N × ˙ X H M N
76 6 75 mpdan φ N × ˙ X H M N