Metamath Proof Explorer


Theorem coe1mul3

Description: The coefficient vector of multiplication in the univariate polynomial ring, at indices high enough that at most one component can be active in the sum. (Contributed by Stefan O'Rear, 25-Mar-2015)

Ref Expression
Hypotheses coe1mul3.s โŠข ๐‘Œ = ( Poly1 โ€˜ ๐‘… )
coe1mul3.t โŠข โˆ™ = ( .r โ€˜ ๐‘Œ )
coe1mul3.u โŠข ยท = ( .r โ€˜ ๐‘… )
coe1mul3.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐‘Œ )
coe1mul3.d โŠข ๐ท = ( deg1 โ€˜ ๐‘… )
coe1mul3.r โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘… โˆˆ Ring )
coe1mul3.f1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น โˆˆ ๐ต )
coe1mul3.f2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ผ โˆˆ โ„•0 )
coe1mul3.f3 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ท โ€˜ ๐น ) โ‰ค ๐ผ )
coe1mul3.g1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐บ โˆˆ ๐ต )
coe1mul3.g2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ฝ โˆˆ โ„•0 )
coe1mul3.g3 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ท โ€˜ ๐บ ) โ‰ค ๐ฝ )
Assertion coe1mul3 ( ๐œ‘ โ†’ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐น โˆ™ ๐บ ) ) โ€˜ ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) = ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐ผ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ๐ฝ ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 coe1mul3.s โŠข ๐‘Œ = ( Poly1 โ€˜ ๐‘… )
2 coe1mul3.t โŠข โˆ™ = ( .r โ€˜ ๐‘Œ )
3 coe1mul3.u โŠข ยท = ( .r โ€˜ ๐‘… )
4 coe1mul3.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐‘Œ )
5 coe1mul3.d โŠข ๐ท = ( deg1 โ€˜ ๐‘… )
6 coe1mul3.r โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘… โˆˆ Ring )
7 coe1mul3.f1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น โˆˆ ๐ต )
8 coe1mul3.f2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ผ โˆˆ โ„•0 )
9 coe1mul3.f3 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ท โ€˜ ๐น ) โ‰ค ๐ผ )
10 coe1mul3.g1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐บ โˆˆ ๐ต )
11 coe1mul3.g2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ฝ โˆˆ โ„•0 )
12 coe1mul3.g3 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ท โ€˜ ๐บ ) โ‰ค ๐ฝ )
13 1 2 3 4 coe1mul โŠข ( ( ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐น โˆˆ ๐ต โˆง ๐บ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( coe1 โ€˜ ( ๐น โˆ™ ๐บ ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ฅ ) โ†ฆ ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ๐‘ฅ โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) ) ) ) )
14 6 7 10 13 syl3anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( coe1 โ€˜ ( ๐น โˆ™ ๐บ ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ฅ ) โ†ฆ ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ๐‘ฅ โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) ) ) ) )
15 14 fveq1d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐น โˆ™ ๐บ ) ) โ€˜ ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) = ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ฅ ) โ†ฆ ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ๐‘ฅ โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) ) ) ) โ€˜ ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) )
16 8 11 nn0addcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆˆ โ„•0 )
17 oveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ( ๐ผ + ๐ฝ ) โ†’ ( 0 ... ๐‘ฅ ) = ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) )
18 fvoveq1 โŠข ( ๐‘ฅ = ( ๐ผ + ๐ฝ ) โ†’ ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ๐‘ฅ โˆ’ ๐‘ฆ ) ) = ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) )
19 18 oveq2d โŠข ( ๐‘ฅ = ( ๐ผ + ๐ฝ ) โ†’ ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ๐‘ฅ โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) = ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) )
20 17 19 mpteq12dv โŠข ( ๐‘ฅ = ( ๐ผ + ๐ฝ ) โ†’ ( ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ฅ ) โ†ฆ ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ๐‘ฅ โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) ) = ( ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) โ†ฆ ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) ) )
21 20 oveq2d โŠข ( ๐‘ฅ = ( ๐ผ + ๐ฝ ) โ†’ ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ฅ ) โ†ฆ ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ๐‘ฅ โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) ) ) = ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) โ†ฆ ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) ) ) )
22 eqid โŠข ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ฅ ) โ†ฆ ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ๐‘ฅ โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) ) ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ฅ ) โ†ฆ ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ๐‘ฅ โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) ) ) )
23 ovex โŠข ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) โ†ฆ ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) ) ) โˆˆ V
24 21 22 23 fvmpt โŠข ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆˆ โ„•0 โ†’ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ฅ ) โ†ฆ ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ๐‘ฅ โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) ) ) ) โ€˜ ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) = ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) โ†ฆ ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) ) ) )
25 16 24 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ฅ ) โ†ฆ ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ๐‘ฅ โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) ) ) ) โ€˜ ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) = ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) โ†ฆ ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) ) ) )
26 eqid โŠข ( Base โ€˜ ๐‘… ) = ( Base โ€˜ ๐‘… )
27 eqid โŠข ( 0g โ€˜ ๐‘… ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… )
28 ringmnd โŠข ( ๐‘… โˆˆ Ring โ†’ ๐‘… โˆˆ Mnd )
29 6 28 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘… โˆˆ Mnd )
30 ovexd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) โˆˆ V )
31 8 nn0red โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ผ โˆˆ โ„ )
32 nn0addge1 โŠข ( ( ๐ผ โˆˆ โ„ โˆง ๐ฝ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ๐ผ โ‰ค ( ๐ผ + ๐ฝ ) )
33 31 11 32 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ผ โ‰ค ( ๐ผ + ๐ฝ ) )
34 fznn0 โŠข ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆˆ โ„•0 โ†’ ( ๐ผ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) โ†” ( ๐ผ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐ผ โ‰ค ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) )
35 16 34 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ผ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) โ†” ( ๐ผ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐ผ โ‰ค ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) )
36 8 33 35 mpbir2and โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ผ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) )
37 6 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โ†’ ๐‘… โˆˆ Ring )
38 eqid โŠข ( coe1 โ€˜ ๐น ) = ( coe1 โ€˜ ๐น )
39 38 4 1 26 coe1f โŠข ( ๐น โˆˆ ๐ต โ†’ ( coe1 โ€˜ ๐น ) : โ„•0 โŸถ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
40 7 39 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( coe1 โ€˜ ๐น ) : โ„•0 โŸถ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
41 elfznn0 โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 )
42 ffvelcdm โŠข ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) : โ„•0 โŸถ ( Base โ€˜ ๐‘… ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
43 40 41 42 syl2an โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โ†’ ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
44 eqid โŠข ( coe1 โ€˜ ๐บ ) = ( coe1 โ€˜ ๐บ )
45 44 4 1 26 coe1f โŠข ( ๐บ โˆˆ ๐ต โ†’ ( coe1 โ€˜ ๐บ ) : โ„•0 โŸถ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
46 10 45 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( coe1 โ€˜ ๐บ ) : โ„•0 โŸถ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
47 fznn0sub โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) โ†’ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) โˆˆ โ„•0 )
48 ffvelcdm โŠข ( ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) : โ„•0 โŸถ ( Base โ€˜ ๐‘… ) โˆง ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
49 46 47 48 syl2an โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โ†’ ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
50 26 3 ringcl โŠข ( ( ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) โˆง ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) ) โ†’ ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
51 37 43 49 50 syl3anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โ†’ ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
52 51 fmpttd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) โ†ฆ ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) ) : ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) โŸถ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
53 eldifsn โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ ( ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) โˆ– { ๐ผ } ) โ†” ( ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) โˆง ๐‘ฆ โ‰  ๐ผ ) )
54 41 adantl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 )
55 54 nn0red โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ โ„ )
56 31 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โ†’ ๐ผ โˆˆ โ„ )
57 55 56 lttri2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โ†’ ( ๐‘ฆ โ‰  ๐ผ โ†” ( ๐‘ฆ < ๐ผ โˆจ ๐ผ < ๐‘ฆ ) ) )
58 10 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โˆง ๐‘ฆ < ๐ผ ) โ†’ ๐บ โˆˆ ๐ต )
59 47 adantl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โ†’ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) โˆˆ โ„•0 )
60 59 adantr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โˆง ๐‘ฆ < ๐ผ ) โ†’ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) โˆˆ โ„•0 )
61 5 1 4 deg1xrcl โŠข ( ๐บ โˆˆ ๐ต โ†’ ( ๐ท โ€˜ ๐บ ) โˆˆ โ„* )
62 10 61 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ท โ€˜ ๐บ ) โˆˆ โ„* )
63 62 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โˆง ๐‘ฆ < ๐ผ ) โ†’ ( ๐ท โ€˜ ๐บ ) โˆˆ โ„* )
64 11 nn0red โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ฝ โˆˆ โ„ )
65 64 rexrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ฝ โˆˆ โ„* )
66 65 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โˆง ๐‘ฆ < ๐ผ ) โ†’ ๐ฝ โˆˆ โ„* )
67 16 nn0red โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆˆ โ„ )
68 67 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โ†’ ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆˆ โ„ )
69 68 55 resubcld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โ†’ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) โˆˆ โ„ )
70 69 rexrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โ†’ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) โˆˆ โ„* )
71 70 adantr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โˆง ๐‘ฆ < ๐ผ ) โ†’ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) โˆˆ โ„* )
72 12 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โˆง ๐‘ฆ < ๐ผ ) โ†’ ( ๐ท โ€˜ ๐บ ) โ‰ค ๐ฝ )
73 64 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โ†’ ๐ฝ โˆˆ โ„ )
74 55 56 73 ltadd1d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โ†’ ( ๐‘ฆ < ๐ผ โ†” ( ๐‘ฆ + ๐ฝ ) < ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) )
75 55 73 68 ltaddsub2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘ฆ + ๐ฝ ) < ( ๐ผ + ๐ฝ ) โ†” ๐ฝ < ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) )
76 74 75 bitrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โ†’ ( ๐‘ฆ < ๐ผ โ†” ๐ฝ < ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) )
77 76 biimpa โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โˆง ๐‘ฆ < ๐ผ ) โ†’ ๐ฝ < ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) )
78 63 66 71 72 77 xrlelttrd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โˆง ๐‘ฆ < ๐ผ ) โ†’ ( ๐ท โ€˜ ๐บ ) < ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) )
79 5 1 4 27 44 deg1lt โŠข ( ( ๐บ โˆˆ ๐ต โˆง ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) โˆˆ โ„•0 โˆง ( ๐ท โ€˜ ๐บ ) < ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) โ†’ ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) )
80 58 60 78 79 syl3anc โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โˆง ๐‘ฆ < ๐ผ ) โ†’ ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) )
81 80 oveq2d โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โˆง ๐‘ฆ < ๐ผ ) โ†’ ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) = ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) )
82 26 3 27 ringrz โŠข ( ( ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) ) โ†’ ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) )
83 37 43 82 syl2anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โ†’ ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) )
84 83 adantr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โˆง ๐‘ฆ < ๐ผ ) โ†’ ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) )
85 81 84 eqtrd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โˆง ๐‘ฆ < ๐ผ ) โ†’ ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) )
86 7 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โˆง ๐ผ < ๐‘ฆ ) โ†’ ๐น โˆˆ ๐ต )
87 54 adantr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โˆง ๐ผ < ๐‘ฆ ) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 )
88 5 1 4 deg1xrcl โŠข ( ๐น โˆˆ ๐ต โ†’ ( ๐ท โ€˜ ๐น ) โˆˆ โ„* )
89 7 88 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ท โ€˜ ๐น ) โˆˆ โ„* )
90 89 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โˆง ๐ผ < ๐‘ฆ ) โ†’ ( ๐ท โ€˜ ๐น ) โˆˆ โ„* )
91 31 rexrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ผ โˆˆ โ„* )
92 91 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โˆง ๐ผ < ๐‘ฆ ) โ†’ ๐ผ โˆˆ โ„* )
93 55 rexrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ โ„* )
94 93 adantr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โˆง ๐ผ < ๐‘ฆ ) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ โ„* )
95 9 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โˆง ๐ผ < ๐‘ฆ ) โ†’ ( ๐ท โ€˜ ๐น ) โ‰ค ๐ผ )
96 simpr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โˆง ๐ผ < ๐‘ฆ ) โ†’ ๐ผ < ๐‘ฆ )
97 90 92 94 95 96 xrlelttrd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โˆง ๐ผ < ๐‘ฆ ) โ†’ ( ๐ท โ€˜ ๐น ) < ๐‘ฆ )
98 5 1 4 27 38 deg1lt โŠข ( ( ๐น โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 โˆง ( ๐ท โ€˜ ๐น ) < ๐‘ฆ ) โ†’ ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) )
99 86 87 97 98 syl3anc โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โˆง ๐ผ < ๐‘ฆ ) โ†’ ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) )
100 99 oveq1d โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โˆง ๐ผ < ๐‘ฆ ) โ†’ ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) = ( ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) )
101 26 3 27 ringlz โŠข ( ( ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) ) โ†’ ( ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) )
102 37 49 101 syl2anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โ†’ ( ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) )
103 102 adantr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โˆง ๐ผ < ๐‘ฆ ) โ†’ ( ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) )
104 100 103 eqtrd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โˆง ๐ผ < ๐‘ฆ ) โ†’ ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) )
105 85 104 jaodan โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โˆง ( ๐‘ฆ < ๐ผ โˆจ ๐ผ < ๐‘ฆ ) ) โ†’ ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) )
106 105 ex โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘ฆ < ๐ผ โˆจ ๐ผ < ๐‘ฆ ) โ†’ ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) )
107 57 106 sylbid โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) ) โ†’ ( ๐‘ฆ โ‰  ๐ผ โ†’ ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) )
108 107 impr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) โˆง ๐‘ฆ โ‰  ๐ผ ) ) โ†’ ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) )
109 53 108 sylan2b โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) โˆ– { ๐ผ } ) ) โ†’ ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) )
110 109 30 suppss2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) โ†ฆ ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) ) supp ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) โІ { ๐ผ } )
111 26 27 29 30 36 52 110 gsumpt โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) โ†ฆ ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) ) ) = ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) โ†ฆ ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) ) โ€˜ ๐ผ ) )
112 fveq2 โŠข ( ๐‘ฆ = ๐ผ โ†’ ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐ผ ) )
113 oveq2 โŠข ( ๐‘ฆ = ๐ผ โ†’ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) = ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐ผ ) )
114 113 fveq2d โŠข ( ๐‘ฆ = ๐ผ โ†’ ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) = ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐ผ ) ) )
115 112 114 oveq12d โŠข ( ๐‘ฆ = ๐ผ โ†’ ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) = ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐ผ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐ผ ) ) ) )
116 eqid โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) โ†ฆ ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) ) = ( ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) โ†ฆ ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) )
117 ovex โŠข ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐ผ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐ผ ) ) ) โˆˆ V
118 115 116 117 fvmpt โŠข ( ๐ผ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) โ†’ ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) โ†ฆ ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) ) โ€˜ ๐ผ ) = ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐ผ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐ผ ) ) ) )
119 36 118 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) โ†ฆ ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) ) โ€˜ ๐ผ ) = ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐ผ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐ผ ) ) ) )
120 8 nn0cnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ผ โˆˆ โ„‚ )
121 11 nn0cnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ฝ โˆˆ โ„‚ )
122 120 121 pncan2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐ผ ) = ๐ฝ )
123 122 fveq2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐ผ ) ) = ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ๐ฝ ) )
124 123 oveq2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐ผ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐ผ ) ) ) = ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐ผ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ๐ฝ ) ) )
125 111 119 124 3eqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘ฆ โˆˆ ( 0 ... ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) โ†ฆ ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ( ( ๐ผ + ๐ฝ ) โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) ) ) = ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐ผ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ๐ฝ ) ) )
126 15 25 125 3eqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐น โˆ™ ๐บ ) ) โ€˜ ( ๐ผ + ๐ฝ ) ) = ( ( ( coe1 โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐ผ ) ยท ( ( coe1 โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ๐ฝ ) ) )