Metamath Proof Explorer


Theorem ply1domn

Description: Corollary of deg1mul2 : the univariate polynomials over a domain are a domain. This is true for multivariate but with a much more complicated proof. (Contributed by Stefan O'Rear, 28-Mar-2015)

Ref Expression
Hypothesis ply1domn.p ⊢ P = Poly 1 ⁡ R
Assertion ply1domn ⊢ R ∈ Domn → P ∈ Domn

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ply1domn.p ⊢ P = Poly 1 ⁡ R
2 domnnzr ⊢ R ∈ Domn → R ∈ NzRing
3 1 ply1nz ⊢ R ∈ NzRing → P ∈ NzRing
4 2 3 syl ⊢ R ∈ Domn → P ∈ NzRing
5 neanior ⊢ x ≠ 0 P ∧ y ≠ 0 P ↔ ¬ x = 0 P ∨ y = 0 P
6 eqid ⊢ deg 1 ⁡ R = deg 1 ⁡ R
7 eqid ⊢ RLReg ⁡ R = RLReg ⁡ R
8 eqid ⊢ Base P = Base P
9 eqid ⊢ ⋅ P = ⋅ P
10 eqid ⊢ 0 P = 0 P
11 domnring ⊢ R ∈ Domn → R ∈ Ring
12 11 ad2antrr ⊢ R ∈ Domn ∧ x ∈ Base P ∧ y ∈ Base P ∧ x ≠ 0 P ∧ y ≠ 0 P → R ∈ Ring
13 simplrl ⊢ R ∈ Domn ∧ x ∈ Base P ∧ y ∈ Base P ∧ x ≠ 0 P ∧ y ≠ 0 P → x ∈ Base P
14 simprl ⊢ R ∈ Domn ∧ x ∈ Base P ∧ y ∈ Base P ∧ x ≠ 0 P ∧ y ≠ 0 P → x ≠ 0 P
15 simpll ⊢ R ∈ Domn ∧ x ∈ Base P ∧ y ∈ Base P ∧ x ≠ 0 P ∧ y ≠ 0 P → R ∈ Domn
16 eqid ⊢ coe 1 ⁡ x = coe 1 ⁡ x
17 6 1 10 8 7 16 deg1ldgdomn ⊢ R ∈ Domn ∧ x ∈ Base P ∧ x ≠ 0 P → coe 1 ⁡ x ⁡ deg 1 ⁡ R ⁡ x ∈ RLReg ⁡ R
18 15 13 14 17 syl3anc ⊢ R ∈ Domn ∧ x ∈ Base P ∧ y ∈ Base P ∧ x ≠ 0 P ∧ y ≠ 0 P → coe 1 ⁡ x ⁡ deg 1 ⁡ R ⁡ x ∈ RLReg ⁡ R
19 simplrr ⊢ R ∈ Domn ∧ x ∈ Base P ∧ y ∈ Base P ∧ x ≠ 0 P ∧ y ≠ 0 P → y ∈ Base P
20 simprr ⊢ R ∈ Domn ∧ x ∈ Base P ∧ y ∈ Base P ∧ x ≠ 0 P ∧ y ≠ 0 P → y ≠ 0 P
21 6 1 7 8 9 10 12 13 14 18 19 20 deg1mul2 ⊢ R ∈ Domn ∧ x ∈ Base P ∧ y ∈ Base P ∧ x ≠ 0 P ∧ y ≠ 0 P → deg 1 ⁡ R ⁡ x ⋅ P y = deg 1 ⁡ R ⁡ x + deg 1 ⁡ R ⁡ y
22 6 1 10 8 deg1nn0cl ⊢ R ∈ Ring ∧ x ∈ Base P ∧ x ≠ 0 P → deg 1 ⁡ R ⁡ x ∈ ℕ 0
23 12 13 14 22 syl3anc ⊢ R ∈ Domn ∧ x ∈ Base P ∧ y ∈ Base P ∧ x ≠ 0 P ∧ y ≠ 0 P → deg 1 ⁡ R ⁡ x ∈ ℕ 0
24 6 1 10 8 deg1nn0cl ⊢ R ∈ Ring ∧ y ∈ Base P ∧ y ≠ 0 P → deg 1 ⁡ R ⁡ y ∈ ℕ 0
25 12 19 20 24 syl3anc ⊢ R ∈ Domn ∧ x ∈ Base P ∧ y ∈ Base P ∧ x ≠ 0 P ∧ y ≠ 0 P → deg 1 ⁡ R ⁡ y ∈ ℕ 0
26 23 25 nn0addcld ⊢ R ∈ Domn ∧ x ∈ Base P ∧ y ∈ Base P ∧ x ≠ 0 P ∧ y ≠ 0 P → deg 1 ⁡ R ⁡ x + deg 1 ⁡ R ⁡ y ∈ ℕ 0
27 21 26 eqeltrd ⊢ R ∈ Domn ∧ x ∈ Base P ∧ y ∈ Base P ∧ x ≠ 0 P ∧ y ≠ 0 P → deg 1 ⁡ R ⁡ x ⋅ P y ∈ ℕ 0
28 1 ply1ring ⊢ R ∈ Ring → P ∈ Ring
29 11 28 syl ⊢ R ∈ Domn → P ∈ Ring
30 29 ad2antrr ⊢ R ∈ Domn ∧ x ∈ Base P ∧ y ∈ Base P ∧ x ≠ 0 P ∧ y ≠ 0 P → P ∈ Ring
31 8 9 ringcl ⊢ P ∈ Ring ∧ x ∈ Base P ∧ y ∈ Base P → x ⋅ P y ∈ Base P
32 30 13 19 31 syl3anc ⊢ R ∈ Domn ∧ x ∈ Base P ∧ y ∈ Base P ∧ x ≠ 0 P ∧ y ≠ 0 P → x ⋅ P y ∈ Base P
33 6 1 10 8 deg1nn0clb ⊢ R ∈ Ring ∧ x ⋅ P y ∈ Base P → x ⋅ P y ≠ 0 P ↔ deg 1 ⁡ R ⁡ x ⋅ P y ∈ ℕ 0
34 12 32 33 syl2anc ⊢ R ∈ Domn ∧ x ∈ Base P ∧ y ∈ Base P ∧ x ≠ 0 P ∧ y ≠ 0 P → x ⋅ P y ≠ 0 P ↔ deg 1 ⁡ R ⁡ x ⋅ P y ∈ ℕ 0
35 27 34 mpbird ⊢ R ∈ Domn ∧ x ∈ Base P ∧ y ∈ Base P ∧ x ≠ 0 P ∧ y ≠ 0 P → x ⋅ P y ≠ 0 P
36 35 ex ⊢ R ∈ Domn ∧ x ∈ Base P ∧ y ∈ Base P → x ≠ 0 P ∧ y ≠ 0 P → x ⋅ P y ≠ 0 P
37 5 36 biimtrrid ⊢ R ∈ Domn ∧ x ∈ Base P ∧ y ∈ Base P → ¬ x = 0 P ∨ y = 0 P → x ⋅ P y ≠ 0 P
38 37 necon4bd ⊢ R ∈ Domn ∧ x ∈ Base P ∧ y ∈ Base P → x ⋅ P y = 0 P → x = 0 P ∨ y = 0 P
39 38 ralrimivva ⊢ R ∈ Domn → ∀ x ∈ Base P ∀ y ∈ Base P x ⋅ P y = 0 P → x = 0 P ∨ y = 0 P
40 8 9 10 isdomn ⊢ P ∈ Domn ↔ P ∈ NzRing ∧ ∀ x ∈ Base P ∀ y ∈ Base P x ⋅ P y = 0 P → x = 0 P ∨ y = 0 P
41 4 39 40 sylanbrc ⊢ R ∈ Domn → P ∈ Domn