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Theorem mzpsubst

Description: Substituting polynomials for the variables of a polynomial results in a polynomial. G is expected to depend on y and provide the polynomials which are being substituted. (Contributed by Stefan O'Rear, 5-Oct-2014)

Ref Expression
Assertion mzpsubst WVFmzPolyVyVGmzPolyWxWFyVGxmzPolyW

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simp1 WVFmzPolyVyVGmzPolyWWV
2 elfvex FmzPolyVVV
3 2 3ad2ant2 WVFmzPolyVyVGmzPolyWVV
4 simp3 WVFmzPolyVyVGmzPolyWyVGmzPolyW
5 simp2 WVFmzPolyVyVGmzPolyWFmzPolyV
6 simpr WVVVyVGmzPolyWbxWxW
7 simpll3 WVVVyVGmzPolyWbxWyVGmzPolyW
8 simpll2 WVVVyVGmzPolyWbxWVV
9 mzpf GmzPolyWG:W
10 9 ffvelcdmda GmzPolyWxWGx
11 10 expcom xWGmzPolyWGx
12 11 ralimdv xWyVGmzPolyWyVGx
13 12 imp xWyVGmzPolyWyVGx
14 eqid yVGx=yVGx
15 14 fmpt yVGxyVGx:V
16 13 15 sylib xWyVGmzPolyWyVGx:V
17 16 adantr xWyVGmzPolyWVVyVGx:V
18 zex V
19 simpr xWyVGmzPolyWVVVV
20 elmapg VVVyVGxVyVGx:V
21 18 19 20 sylancr xWyVGmzPolyWVVyVGxVyVGx:V
22 17 21 mpbird xWyVGmzPolyWVVyVGxV
23 6 7 8 22 syl21anc WVVVyVGmzPolyWbxWyVGxV
24 vex bV
25 24 fvconst2 yVGxVV×byVGx=b
26 23 25 syl WVVVyVGmzPolyWbxWV×byVGx=b
27 26 mpteq2dva WVVVyVGmzPolyWbxWV×byVGx=xWb
28 mzpconstmpt WVbxWbmzPolyW
29 28 3ad2antl1 WVVVyVGmzPolyWbxWbmzPolyW
30 27 29 eqeltrd WVVVyVGmzPolyWbxWV×byVGxmzPolyW
31 simpr WVVVyVGmzPolyWbVxWxW
32 simpll3 WVVVyVGmzPolyWbVxWyVGmzPolyW
33 simpll2 WVVVyVGmzPolyWbVxWVV
34 31 32 33 22 syl21anc WVVVyVGmzPolyWbVxWyVGxV
35 fveq1 c=yVGxcb=yVGxb
36 eqid cVcb=cVcb
37 fvex yVGxbV
38 35 36 37 fvmpt yVGxVcVcbyVGx=yVGxb
39 34 38 syl WVVVyVGmzPolyWbVxWcVcbyVGx=yVGxb
40 simplr WVVVyVGmzPolyWbVxWbV
41 fvex b/yGxV
42 csbeq1 a=ba/yG=b/yG
43 42 fveq1d a=ba/yGx=b/yGx
44 nfcv _aGx
45 nfcsb1v _ya/yG
46 nfcv _yx
47 45 46 nffv _ya/yGx
48 csbeq1a y=aG=a/yG
49 48 fveq1d y=aGx=a/yGx
50 44 47 49 cbvmpt yVGx=aVa/yGx
51 43 50 fvmptg bVb/yGxVyVGxb=b/yGx
52 40 41 51 sylancl WVVVyVGmzPolyWbVxWyVGxb=b/yGx
53 39 52 eqtrd WVVVyVGmzPolyWbVxWcVcbyVGx=b/yGx
54 53 mpteq2dva WVVVyVGmzPolyWbVxWcVcbyVGx=xWb/yGx
55 simpr WVVVyVGmzPolyWbVbV
56 simpl3 WVVVyVGmzPolyWbVyVGmzPolyW
57 nfcsb1v _yb/yG
58 57 nfel1 yb/yGmzPolyW
59 csbeq1a y=bG=b/yG
60 59 eleq1d y=bGmzPolyWb/yGmzPolyW
61 58 60 rspc bVyVGmzPolyWb/yGmzPolyW
62 55 56 61 sylc WVVVyVGmzPolyWbVb/yGmzPolyW
63 mzpf b/yGmzPolyWb/yG:W
64 62 63 syl WVVVyVGmzPolyWbVb/yG:W
65 64 feqmptd WVVVyVGmzPolyWbVb/yG=xWb/yGx
66 54 65 eqtr4d WVVVyVGmzPolyWbVxWcVcbyVGx=b/yG
67 66 62 eqeltrd WVVVyVGmzPolyWbVxWcVcbyVGxmzPolyW
68 simp2l WVVVyVGmzPolyWb:VxWbyVGxmzPolyWc:VxWcyVGxmzPolyWb:V
69 68 ffnd WVVVyVGmzPolyWb:VxWbyVGxmzPolyWc:VxWcyVGxmzPolyWbFnV
70 simp3l WVVVyVGmzPolyWb:VxWbyVGxmzPolyWc:VxWcyVGxmzPolyWc:V
71 70 ffnd WVVVyVGmzPolyWb:VxWbyVGxmzPolyWc:VxWcyVGxmzPolyWcFnV
72 simp13 WVVVyVGmzPolyWb:VxWbyVGxmzPolyWc:VxWcyVGxmzPolyWyVGmzPolyW
73 simp12 WVVVyVGmzPolyWb:VxWbyVGxmzPolyWc:VxWcyVGxmzPolyWVV
74 simplll bFnVcFnVyVGmzPolyWVVxWbFnV
75 simpllr bFnVcFnVyVGmzPolyWVVxWcFnV
76 ovexd bFnVcFnVyVGmzPolyWVVxWVV
77 simpr bFnVcFnVyVGmzPolyWVVxWxW
78 simplrl bFnVcFnVyVGmzPolyWVVxWyVGmzPolyW
79 77 78 12 sylc bFnVcFnVyVGmzPolyWVVxWyVGx
80 79 15 sylib bFnVcFnVyVGmzPolyWVVxWyVGx:V
81 simplrr bFnVcFnVyVGmzPolyWVVxWVV
82 18 81 20 sylancr bFnVcFnVyVGmzPolyWVVxWyVGxVyVGx:V
83 80 82 mpbird bFnVcFnVyVGmzPolyWVVxWyVGxV
84 fnfvof bFnVcFnVVVyVGxVb+fcyVGx=byVGx+cyVGx
85 74 75 76 83 84 syl22anc bFnVcFnVyVGmzPolyWVVxWb+fcyVGx=byVGx+cyVGx
86 85 mpteq2dva bFnVcFnVyVGmzPolyWVVxWb+fcyVGx=xWbyVGx+cyVGx
87 69 71 72 73 86 syl22anc WVVVyVGmzPolyWb:VxWbyVGxmzPolyWc:VxWcyVGxmzPolyWxWb+fcyVGx=xWbyVGx+cyVGx
88 simp2r WVVVyVGmzPolyWb:VxWbyVGxmzPolyWc:VxWcyVGxmzPolyWxWbyVGxmzPolyW
89 simp3r WVVVyVGmzPolyWb:VxWbyVGxmzPolyWc:VxWcyVGxmzPolyWxWcyVGxmzPolyW
90 mzpaddmpt xWbyVGxmzPolyWxWcyVGxmzPolyWxWbyVGx+cyVGxmzPolyW
91 88 89 90 syl2anc WVVVyVGmzPolyWb:VxWbyVGxmzPolyWc:VxWcyVGxmzPolyWxWbyVGx+cyVGxmzPolyW
92 87 91 eqeltrd WVVVyVGmzPolyWb:VxWbyVGxmzPolyWc:VxWcyVGxmzPolyWxWb+fcyVGxmzPolyW
93 fnfvof bFnVcFnVVVyVGxVb×fcyVGx=byVGxcyVGx
94 74 75 76 83 93 syl22anc bFnVcFnVyVGmzPolyWVVxWb×fcyVGx=byVGxcyVGx
95 94 mpteq2dva bFnVcFnVyVGmzPolyWVVxWb×fcyVGx=xWbyVGxcyVGx
96 69 71 72 73 95 syl22anc WVVVyVGmzPolyWb:VxWbyVGxmzPolyWc:VxWcyVGxmzPolyWxWb×fcyVGx=xWbyVGxcyVGx
97 mzpmulmpt xWbyVGxmzPolyWxWcyVGxmzPolyWxWbyVGxcyVGxmzPolyW
98 88 89 97 syl2anc WVVVyVGmzPolyWb:VxWbyVGxmzPolyWc:VxWcyVGxmzPolyWxWbyVGxcyVGxmzPolyW
99 96 98 eqeltrd WVVVyVGmzPolyWb:VxWbyVGxmzPolyWc:VxWcyVGxmzPolyWxWb×fcyVGxmzPolyW
100 fveq1 a=V×bayVGx=V×byVGx
101 100 mpteq2dv a=V×bxWayVGx=xWV×byVGx
102 101 eleq1d a=V×bxWayVGxmzPolyWxWV×byVGxmzPolyW
103 fveq1 a=cVcbayVGx=cVcbyVGx
104 103 mpteq2dv a=cVcbxWayVGx=xWcVcbyVGx
105 104 eleq1d a=cVcbxWayVGxmzPolyWxWcVcbyVGxmzPolyW
106 fveq1 a=bayVGx=byVGx
107 106 mpteq2dv a=bxWayVGx=xWbyVGx
108 107 eleq1d a=bxWayVGxmzPolyWxWbyVGxmzPolyW
109 fveq1 a=cayVGx=cyVGx
110 109 mpteq2dv a=cxWayVGx=xWcyVGx
111 110 eleq1d a=cxWayVGxmzPolyWxWcyVGxmzPolyW
112 fveq1 a=b+fcayVGx=b+fcyVGx
113 112 mpteq2dv a=b+fcxWayVGx=xWb+fcyVGx
114 113 eleq1d a=b+fcxWayVGxmzPolyWxWb+fcyVGxmzPolyW
115 fveq1 a=b×fcayVGx=b×fcyVGx
116 115 mpteq2dv a=b×fcxWayVGx=xWb×fcyVGx
117 116 eleq1d a=b×fcxWayVGxmzPolyWxWb×fcyVGxmzPolyW
118 fveq1 a=FayVGx=FyVGx
119 118 mpteq2dv a=FxWayVGx=xWFyVGx
120 119 eleq1d a=FxWayVGxmzPolyWxWFyVGxmzPolyW
121 30 67 92 99 102 105 108 111 114 117 120 mzpindd WVVVyVGmzPolyWFmzPolyVxWFyVGxmzPolyW
122 1 3 4 5 121 syl31anc WVFmzPolyVyVGmzPolyWxWFyVGxmzPolyW