Step |
Hyp |
Ref |
Expression |
1 |
|
chcoeffeq.a |
โข ๐ด = ( ๐ Mat ๐
) |
2 |
|
chcoeffeq.b |
โข ๐ต = ( Base โ ๐ด ) |
3 |
|
chcoeffeq.p |
โข ๐ = ( Poly1 โ ๐
) |
4 |
|
chcoeffeq.y |
โข ๐ = ( ๐ Mat ๐ ) |
5 |
|
chcoeffeq.r |
โข ร = ( .r โ ๐ ) |
6 |
|
chcoeffeq.s |
โข โ = ( -g โ ๐ ) |
7 |
|
chcoeffeq.0 |
โข 0 = ( 0g โ ๐ ) |
8 |
|
chcoeffeq.t |
โข ๐ = ( ๐ matToPolyMat ๐
) |
9 |
|
chcoeffeq.c |
โข ๐ถ = ( ๐ CharPlyMat ๐
) |
10 |
|
chcoeffeq.k |
โข ๐พ = ( ๐ถ โ ๐ ) |
11 |
|
chcoeffeq.g |
โข ๐บ = ( ๐ โ โ0 โฆ if ( ๐ = 0 , ( 0 โ ( ( ๐ โ ๐ ) ร ( ๐ โ ( ๐ โ 0 ) ) ) ) , if ( ๐ = ( ๐ + 1 ) , ( ๐ โ ( ๐ โ ๐ ) ) , if ( ( ๐ + 1 ) < ๐ , 0 , ( ( ๐ โ ( ๐ โ ( ๐ โ 1 ) ) ) โ ( ( ๐ โ ๐ ) ร ( ๐ โ ( ๐ โ ๐ ) ) ) ) ) ) ) ) |
12 |
|
chcoeffeq.w |
โข ๐ = ( Base โ ๐ ) |
13 |
|
chcoeffeq.1 |
โข 1 = ( 1r โ ๐ด ) |
14 |
|
chcoeffeq.m |
โข โ = ( ยท๐ โ ๐ด ) |
15 |
|
chcoeffeq.u |
โข ๐ = ( ๐ cPolyMatToMat ๐
) |
16 |
|
cayhamlem.e1 |
โข โ = ( .g โ ( mulGrp โ ๐ด ) ) |
17 |
|
cayhamlem.r |
โข ยท = ( .r โ ๐ด ) |
18 |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
|
chcoeffeq |
โข ( ( ๐ โ Fin โง ๐
โ CRing โง ๐ โ ๐ต ) โ โ ๐ โ โ โ ๐ โ ( ๐ต โm ( 0 ... ๐ ) ) โ ๐ โ โ0 ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) = ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ 1 ) ) |
19 |
|
2fveq3 |
โข ( ๐ = ๐ โ ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) = ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) ) |
20 |
|
fveq2 |
โข ( ๐ = ๐ โ ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) = ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) ) |
21 |
20
|
oveq1d |
โข ( ๐ = ๐ โ ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ 1 ) = ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ 1 ) ) |
22 |
19 21
|
eqeq12d |
โข ( ๐ = ๐ โ ( ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) = ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ 1 ) โ ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) = ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ 1 ) ) ) |
23 |
22
|
cbvralvw |
โข ( โ ๐ โ โ0 ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) = ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ 1 ) โ โ ๐ โ โ0 ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) = ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ 1 ) ) |
24 |
|
2fveq3 |
โข ( ๐ = ๐ โ ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) = ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) ) |
25 |
|
fveq2 |
โข ( ๐ = ๐ โ ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) = ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) ) |
26 |
25
|
oveq1d |
โข ( ๐ = ๐ โ ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ 1 ) = ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ 1 ) ) |
27 |
24 26
|
eqeq12d |
โข ( ๐ = ๐ โ ( ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) = ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ 1 ) โ ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) = ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ 1 ) ) ) |
28 |
27
|
rspccva |
โข ( ( โ ๐ โ โ0 ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) = ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ 1 ) โง ๐ โ โ0 ) โ ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) = ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ 1 ) ) |
29 |
|
simprll |
โข ( ( ๐ โ โ0 โง ( ( ( ๐ โ Fin โง ๐
โ CRing โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ โ โ ) โง ๐ โ ( ๐ต โm ( 0 ... ๐ ) ) ) ) โ ( ๐ โ Fin โง ๐
โ CRing โง ๐ โ ๐ต ) ) |
30 |
|
eqid |
โข ( Base โ ๐ ) = ( Base โ ๐ ) |
31 |
9 1 2 3 30
|
chpmatply1 |
โข ( ( ๐ โ Fin โง ๐
โ CRing โง ๐ โ ๐ต ) โ ( ๐ถ โ ๐ ) โ ( Base โ ๐ ) ) |
32 |
29 31
|
syl |
โข ( ( ๐ โ โ0 โง ( ( ( ๐ โ Fin โง ๐
โ CRing โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ โ โ ) โง ๐ โ ( ๐ต โm ( 0 ... ๐ ) ) ) ) โ ( ๐ถ โ ๐ ) โ ( Base โ ๐ ) ) |
33 |
10 32
|
eqeltrid |
โข ( ( ๐ โ โ0 โง ( ( ( ๐ โ Fin โง ๐
โ CRing โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ โ โ ) โง ๐ โ ( ๐ต โm ( 0 ... ๐ ) ) ) ) โ ๐พ โ ( Base โ ๐ ) ) |
34 |
|
eqid |
โข ( coe1 โ ๐พ ) = ( coe1 โ ๐พ ) |
35 |
|
eqid |
โข ( Base โ ๐
) = ( Base โ ๐
) |
36 |
34 30 3 35
|
coe1f |
โข ( ๐พ โ ( Base โ ๐ ) โ ( coe1 โ ๐พ ) : โ0 โถ ( Base โ ๐
) ) |
37 |
33 36
|
syl |
โข ( ( ๐ โ โ0 โง ( ( ( ๐ โ Fin โง ๐
โ CRing โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ โ โ ) โง ๐ โ ( ๐ต โm ( 0 ... ๐ ) ) ) ) โ ( coe1 โ ๐พ ) : โ0 โถ ( Base โ ๐
) ) |
38 |
|
fvex |
โข ( Base โ ๐
) โ V |
39 |
|
nn0ex |
โข โ0 โ V |
40 |
38 39
|
pm3.2i |
โข ( ( Base โ ๐
) โ V โง โ0 โ V ) |
41 |
|
elmapg |
โข ( ( ( Base โ ๐
) โ V โง โ0 โ V ) โ ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ( ( Base โ ๐
) โm โ0 ) โ ( coe1 โ ๐พ ) : โ0 โถ ( Base โ ๐
) ) ) |
42 |
40 41
|
mp1i |
โข ( ( ๐ โ โ0 โง ( ( ( ๐ โ Fin โง ๐
โ CRing โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ โ โ ) โง ๐ โ ( ๐ต โm ( 0 ... ๐ ) ) ) ) โ ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ( ( Base โ ๐
) โm โ0 ) โ ( coe1 โ ๐พ ) : โ0 โถ ( Base โ ๐
) ) ) |
43 |
37 42
|
mpbird |
โข ( ( ๐ โ โ0 โง ( ( ( ๐ โ Fin โง ๐
โ CRing โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ โ โ ) โง ๐ โ ( ๐ต โm ( 0 ... ๐ ) ) ) ) โ ( coe1 โ ๐พ ) โ ( ( Base โ ๐
) โm โ0 ) ) |
44 |
|
simpl |
โข ( ( ๐ โ โ0 โง ( ( ( ๐ โ Fin โง ๐
โ CRing โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ โ โ ) โง ๐ โ ( ๐ต โm ( 0 ... ๐ ) ) ) ) โ ๐ โ โ0 ) |
45 |
35 1 2 13 14 16 17
|
cayhamlem2 |
โข ( ( ( ๐ โ Fin โง ๐
โ CRing โง ๐ โ ๐ต ) โง ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ( ( Base โ ๐
) โm โ0 ) โง ๐ โ โ0 ) ) โ ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ ( ๐ โ ๐ ) ) = ( ( ๐ โ ๐ ) ยท ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ 1 ) ) ) |
46 |
29 43 44 45
|
syl12anc |
โข ( ( ๐ โ โ0 โง ( ( ( ๐ โ Fin โง ๐
โ CRing โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ โ โ ) โง ๐ โ ( ๐ต โm ( 0 ... ๐ ) ) ) ) โ ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ ( ๐ โ ๐ ) ) = ( ( ๐ โ ๐ ) ยท ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ 1 ) ) ) |
47 |
46
|
adantl |
โข ( ( ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) = ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ 1 ) โง ( ๐ โ โ0 โง ( ( ( ๐ โ Fin โง ๐
โ CRing โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ โ โ ) โง ๐ โ ( ๐ต โm ( 0 ... ๐ ) ) ) ) ) โ ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ ( ๐ โ ๐ ) ) = ( ( ๐ โ ๐ ) ยท ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ 1 ) ) ) |
48 |
|
oveq2 |
โข ( ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) = ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ 1 ) โ ( ( ๐ โ ๐ ) ยท ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) ) = ( ( ๐ โ ๐ ) ยท ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ 1 ) ) ) |
49 |
48
|
adantr |
โข ( ( ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) = ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ 1 ) โง ( ๐ โ โ0 โง ( ( ( ๐ โ Fin โง ๐
โ CRing โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ โ โ ) โง ๐ โ ( ๐ต โm ( 0 ... ๐ ) ) ) ) ) โ ( ( ๐ โ ๐ ) ยท ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) ) = ( ( ๐ โ ๐ ) ยท ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ 1 ) ) ) |
50 |
47 49
|
eqtr4d |
โข ( ( ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) = ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ 1 ) โง ( ๐ โ โ0 โง ( ( ( ๐ โ Fin โง ๐
โ CRing โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ โ โ ) โง ๐ โ ( ๐ต โm ( 0 ... ๐ ) ) ) ) ) โ ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ ( ๐ โ ๐ ) ) = ( ( ๐ โ ๐ ) ยท ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) ) ) |
51 |
50
|
exp32 |
โข ( ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) = ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ 1 ) โ ( ๐ โ โ0 โ ( ( ( ( ๐ โ Fin โง ๐
โ CRing โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ โ โ ) โง ๐ โ ( ๐ต โm ( 0 ... ๐ ) ) ) โ ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ ( ๐ โ ๐ ) ) = ( ( ๐ โ ๐ ) ยท ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) ) ) ) ) |
52 |
51
|
com12 |
โข ( ๐ โ โ0 โ ( ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) = ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ 1 ) โ ( ( ( ( ๐ โ Fin โง ๐
โ CRing โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ โ โ ) โง ๐ โ ( ๐ต โm ( 0 ... ๐ ) ) ) โ ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ ( ๐ โ ๐ ) ) = ( ( ๐ โ ๐ ) ยท ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) ) ) ) ) |
53 |
52
|
adantl |
โข ( ( โ ๐ โ โ0 ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) = ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ 1 ) โง ๐ โ โ0 ) โ ( ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) = ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ 1 ) โ ( ( ( ( ๐ โ Fin โง ๐
โ CRing โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ โ โ ) โง ๐ โ ( ๐ต โm ( 0 ... ๐ ) ) ) โ ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ ( ๐ โ ๐ ) ) = ( ( ๐ โ ๐ ) ยท ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) ) ) ) ) |
54 |
28 53
|
mpd |
โข ( ( โ ๐ โ โ0 ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) = ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ 1 ) โง ๐ โ โ0 ) โ ( ( ( ( ๐ โ Fin โง ๐
โ CRing โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ โ โ ) โง ๐ โ ( ๐ต โm ( 0 ... ๐ ) ) ) โ ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ ( ๐ โ ๐ ) ) = ( ( ๐ โ ๐ ) ยท ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) ) ) ) |
55 |
54
|
com12 |
โข ( ( ( ( ๐ โ Fin โง ๐
โ CRing โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ โ โ ) โง ๐ โ ( ๐ต โm ( 0 ... ๐ ) ) ) โ ( ( โ ๐ โ โ0 ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) = ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ 1 ) โง ๐ โ โ0 ) โ ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ ( ๐ โ ๐ ) ) = ( ( ๐ โ ๐ ) ยท ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) ) ) ) |
56 |
55
|
impl |
โข ( ( ( ( ( ( ๐ โ Fin โง ๐
โ CRing โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ โ โ ) โง ๐ โ ( ๐ต โm ( 0 ... ๐ ) ) ) โง โ ๐ โ โ0 ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) = ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ 1 ) ) โง ๐ โ โ0 ) โ ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ ( ๐ โ ๐ ) ) = ( ( ๐ โ ๐ ) ยท ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) ) ) |
57 |
56
|
mpteq2dva |
โข ( ( ( ( ( ๐ โ Fin โง ๐
โ CRing โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ โ โ ) โง ๐ โ ( ๐ต โm ( 0 ... ๐ ) ) ) โง โ ๐ โ โ0 ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) = ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ 1 ) ) โ ( ๐ โ โ0 โฆ ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ ( ๐ โ ๐ ) ) ) = ( ๐ โ โ0 โฆ ( ( ๐ โ ๐ ) ยท ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) ) ) ) |
58 |
57
|
oveq2d |
โข ( ( ( ( ( ๐ โ Fin โง ๐
โ CRing โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ โ โ ) โง ๐ โ ( ๐ต โm ( 0 ... ๐ ) ) ) โง โ ๐ โ โ0 ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) = ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ 1 ) ) โ ( ๐ด ฮฃg ( ๐ โ โ0 โฆ ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ ( ๐ โ ๐ ) ) ) ) = ( ๐ด ฮฃg ( ๐ โ โ0 โฆ ( ( ๐ โ ๐ ) ยท ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) ) ) ) ) |
59 |
58
|
ex |
โข ( ( ( ( ๐ โ Fin โง ๐
โ CRing โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ โ โ ) โง ๐ โ ( ๐ต โm ( 0 ... ๐ ) ) ) โ ( โ ๐ โ โ0 ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) = ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ 1 ) โ ( ๐ด ฮฃg ( ๐ โ โ0 โฆ ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ ( ๐ โ ๐ ) ) ) ) = ( ๐ด ฮฃg ( ๐ โ โ0 โฆ ( ( ๐ โ ๐ ) ยท ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) ) ) ) ) ) |
60 |
23 59
|
biimtrid |
โข ( ( ( ( ๐ โ Fin โง ๐
โ CRing โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ โ โ ) โง ๐ โ ( ๐ต โm ( 0 ... ๐ ) ) ) โ ( โ ๐ โ โ0 ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) = ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ 1 ) โ ( ๐ด ฮฃg ( ๐ โ โ0 โฆ ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ ( ๐ โ ๐ ) ) ) ) = ( ๐ด ฮฃg ( ๐ โ โ0 โฆ ( ( ๐ โ ๐ ) ยท ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) ) ) ) ) ) |
61 |
60
|
reximdva |
โข ( ( ( ๐ โ Fin โง ๐
โ CRing โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ โ โ ) โ ( โ ๐ โ ( ๐ต โm ( 0 ... ๐ ) ) โ ๐ โ โ0 ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) = ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ 1 ) โ โ ๐ โ ( ๐ต โm ( 0 ... ๐ ) ) ( ๐ด ฮฃg ( ๐ โ โ0 โฆ ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ ( ๐ โ ๐ ) ) ) ) = ( ๐ด ฮฃg ( ๐ โ โ0 โฆ ( ( ๐ โ ๐ ) ยท ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) ) ) ) ) ) |
62 |
61
|
reximdva |
โข ( ( ๐ โ Fin โง ๐
โ CRing โง ๐ โ ๐ต ) โ ( โ ๐ โ โ โ ๐ โ ( ๐ต โm ( 0 ... ๐ ) ) โ ๐ โ โ0 ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) = ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ 1 ) โ โ ๐ โ โ โ ๐ โ ( ๐ต โm ( 0 ... ๐ ) ) ( ๐ด ฮฃg ( ๐ โ โ0 โฆ ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ ( ๐ โ ๐ ) ) ) ) = ( ๐ด ฮฃg ( ๐ โ โ0 โฆ ( ( ๐ โ ๐ ) ยท ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) ) ) ) ) ) |
63 |
18 62
|
mpd |
โข ( ( ๐ โ Fin โง ๐
โ CRing โง ๐ โ ๐ต ) โ โ ๐ โ โ โ ๐ โ ( ๐ต โm ( 0 ... ๐ ) ) ( ๐ด ฮฃg ( ๐ โ โ0 โฆ ( ( ( coe1 โ ๐พ ) โ ๐ ) โ ( ๐ โ ๐ ) ) ) ) = ( ๐ด ฮฃg ( ๐ โ โ0 โฆ ( ( ๐ โ ๐ ) ยท ( ๐ โ ( ๐บ โ ๐ ) ) ) ) ) ) |