Metamath Proof Explorer


Theorem coeid2

Description: Reconstruct a polynomial as an explicit sum of the coefficient function up to the degree of the polynomial. (Contributed by Mario Carneiro, 22-Jul-2014)

Ref Expression
Hypotheses dgrub.1 โŠข ๐ด = ( coeff โ€˜ ๐น )
dgrub.2 โŠข ๐‘ = ( deg โ€˜ ๐น )
Assertion coeid2 ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘‹ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘‹ ) = ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘‹ โ†‘ ๐‘˜ ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dgrub.1 โŠข ๐ด = ( coeff โ€˜ ๐น )
2 dgrub.2 โŠข ๐‘ = ( deg โ€˜ ๐น )
3 1 2 coeid โŠข ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โ†’ ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) )
4 3 fveq1d โŠข ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘‹ ) = ( ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) โ€˜ ๐‘‹ ) )
5 oveq1 โŠข ( ๐‘ง = ๐‘‹ โ†’ ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) = ( ๐‘‹ โ†‘ ๐‘˜ ) )
6 5 oveq2d โŠข ( ๐‘ง = ๐‘‹ โ†’ ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) = ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘‹ โ†‘ ๐‘˜ ) ) )
7 6 sumeq2sdv โŠข ( ๐‘ง = ๐‘‹ โ†’ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) = ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘‹ โ†‘ ๐‘˜ ) ) )
8 eqid โŠข ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) )
9 sumex โŠข ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘‹ โ†‘ ๐‘˜ ) ) โˆˆ V
10 7 8 9 fvmpt โŠข ( ๐‘‹ โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) โ€˜ ๐‘‹ ) = ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘‹ โ†‘ ๐‘˜ ) ) )
11 4 10 sylan9eq โŠข ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘‹ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘‹ ) = ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘‹ โ†‘ ๐‘˜ ) ) )