Metamath Proof Explorer


Theorem dgrco

Description: The degree of a composition of two polynomials is the product of the degrees. (Contributed by Mario Carneiro, 15-Sep-2014)

Ref Expression
Hypotheses dgrco.1 โŠข ๐‘€ = ( deg โ€˜ ๐น )
dgrco.2 โŠข ๐‘ = ( deg โ€˜ ๐บ )
dgrco.3 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) )
dgrco.4 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) )
Assertion dgrco ( ๐œ‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐น โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ๐‘€ ยท ๐‘ ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dgrco.1 โŠข ๐‘€ = ( deg โ€˜ ๐น )
2 dgrco.2 โŠข ๐‘ = ( deg โ€˜ ๐บ )
3 dgrco.3 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) )
4 dgrco.4 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) )
5 plyssc โŠข ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โŠ† ( Poly โ€˜ โ„‚ )
6 5 3 sselid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) )
7 dgrcl โŠข ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โ†’ ( deg โ€˜ ๐น ) โˆˆ โ„•0 )
8 3 7 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( deg โ€˜ ๐น ) โˆˆ โ„•0 )
9 1 8 eqeltrid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„•0 )
10 breq2 โŠข ( ๐‘ฅ = 0 โ†’ ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ๐‘ฅ โ†” ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค 0 ) )
11 10 imbi1d โŠข ( ๐‘ฅ = 0 โ†’ ( ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ๐‘ฅ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) โ†” ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค 0 โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) ) )
12 11 ralbidv โŠข ( ๐‘ฅ = 0 โ†’ ( โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ๐‘ฅ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) โ†” โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค 0 โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) ) )
13 12 imbi2d โŠข ( ๐‘ฅ = 0 โ†’ ( ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ๐‘ฅ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) ) โ†” ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค 0 โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) ) ) )
14 breq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘‘ โ†’ ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ๐‘ฅ โ†” ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ๐‘‘ ) )
15 14 imbi1d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘‘ โ†’ ( ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ๐‘ฅ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) โ†” ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) ) )
16 15 ralbidv โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘‘ โ†’ ( โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ๐‘ฅ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) โ†” โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) ) )
17 16 imbi2d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘‘ โ†’ ( ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ๐‘ฅ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) ) โ†” ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) ) ) )
18 breq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ( ๐‘‘ + 1 ) โ†’ ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ๐‘ฅ โ†” ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ( ๐‘‘ + 1 ) ) )
19 18 imbi1d โŠข ( ๐‘ฅ = ( ๐‘‘ + 1 ) โ†’ ( ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ๐‘ฅ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) โ†” ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ( ๐‘‘ + 1 ) โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) ) )
20 19 ralbidv โŠข ( ๐‘ฅ = ( ๐‘‘ + 1 ) โ†’ ( โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ๐‘ฅ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) โ†” โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ( ๐‘‘ + 1 ) โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) ) )
21 20 imbi2d โŠข ( ๐‘ฅ = ( ๐‘‘ + 1 ) โ†’ ( ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ๐‘ฅ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) ) โ†” ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ( ๐‘‘ + 1 ) โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) ) ) )
22 breq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘€ โ†’ ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ๐‘ฅ โ†” ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ๐‘€ ) )
23 22 imbi1d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘€ โ†’ ( ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ๐‘ฅ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) โ†” ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ๐‘€ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) ) )
24 23 ralbidv โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘€ โ†’ ( โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ๐‘ฅ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) โ†” โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ๐‘€ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) ) )
25 24 imbi2d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘€ โ†’ ( ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ๐‘ฅ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) ) โ†” ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ๐‘€ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) ) ) )
26 dgrcl โŠข ( ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โ†’ ( deg โ€˜ ๐บ ) โˆˆ โ„•0 )
27 4 26 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( deg โ€˜ ๐บ ) โˆˆ โ„•0 )
28 2 27 eqeltrid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•0 )
29 28 nn0cnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„‚ )
30 29 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค 0 ) ) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„‚ )
31 30 mul02d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค 0 ) ) โ†’ ( 0 ยท ๐‘ ) = 0 )
32 simprr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค 0 ) ) โ†’ ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค 0 )
33 dgrcl โŠข ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โ†’ ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โˆˆ โ„•0 )
34 33 ad2antrl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค 0 ) ) โ†’ ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โˆˆ โ„•0 )
35 34 nn0ge0d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค 0 ) ) โ†’ 0 โ‰ค ( deg โ€˜ ๐‘“ ) )
36 34 nn0red โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค 0 ) ) โ†’ ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โˆˆ โ„ )
37 0re โŠข 0 โˆˆ โ„
38 letri3 โŠข ( ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โˆˆ โ„ โˆง 0 โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) = 0 โ†” ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค 0 โˆง 0 โ‰ค ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ) ) )
39 36 37 38 sylancl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค 0 ) ) โ†’ ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) = 0 โ†” ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค 0 โˆง 0 โ‰ค ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ) ) )
40 32 35 39 mpbir2and โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค 0 ) ) โ†’ ( deg โ€˜ ๐‘“ ) = 0 )
41 40 oveq1d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค 0 ) ) โ†’ ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) = ( 0 ยท ๐‘ ) )
42 31 41 40 3eqtr4d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค 0 ) ) โ†’ ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) = ( deg โ€˜ ๐‘“ ) )
43 fconstmpt โŠข ( โ„‚ ร— { ( ๐‘“ โ€˜ 0 ) } ) = ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘“ โ€˜ 0 ) )
44 0dgrb โŠข ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โ†’ ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) = 0 โ†” ๐‘“ = ( โ„‚ ร— { ( ๐‘“ โ€˜ 0 ) } ) ) )
45 44 ad2antrl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค 0 ) ) โ†’ ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) = 0 โ†” ๐‘“ = ( โ„‚ ร— { ( ๐‘“ โ€˜ 0 ) } ) ) )
46 40 45 mpbid โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค 0 ) ) โ†’ ๐‘“ = ( โ„‚ ร— { ( ๐‘“ โ€˜ 0 ) } ) )
47 4 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค 0 ) ) โ†’ ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) )
48 plyf โŠข ( ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โ†’ ๐บ : โ„‚ โŸถ โ„‚ )
49 47 48 syl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค 0 ) ) โ†’ ๐บ : โ„‚ โŸถ โ„‚ )
50 49 ffvelcdmda โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค 0 ) ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฆ ) โˆˆ โ„‚ )
51 49 feqmptd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค 0 ) ) โ†’ ๐บ = ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฆ ) ) )
52 fconstmpt โŠข ( โ„‚ ร— { ( ๐‘“ โ€˜ 0 ) } ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘“ โ€˜ 0 ) )
53 46 52 eqtrdi โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค 0 ) ) โ†’ ๐‘“ = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘“ โ€˜ 0 ) ) )
54 eqidd โŠข ( ๐‘ฅ = ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฆ ) โ†’ ( ๐‘“ โ€˜ 0 ) = ( ๐‘“ โ€˜ 0 ) )
55 50 51 53 54 fmptco โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค 0 ) ) โ†’ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) = ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘“ โ€˜ 0 ) ) )
56 43 46 55 3eqtr4a โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค 0 ) ) โ†’ ๐‘“ = ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) )
57 56 fveq2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค 0 ) ) โ†’ ( deg โ€˜ ๐‘“ ) = ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) )
58 42 57 eqtr2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค 0 ) ) โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) )
59 58 expr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ) โ†’ ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค 0 โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) )
60 59 ralrimiva โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค 0 โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) )
61 fveq2 โŠข ( ๐‘“ = ๐‘” โ†’ ( deg โ€˜ ๐‘“ ) = ( deg โ€˜ ๐‘” ) )
62 61 breq1d โŠข ( ๐‘“ = ๐‘” โ†’ ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ๐‘‘ โ†” ( deg โ€˜ ๐‘” ) โ‰ค ๐‘‘ ) )
63 coeq1 โŠข ( ๐‘“ = ๐‘” โ†’ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) = ( ๐‘” โˆ˜ ๐บ ) )
64 63 fveq2d โŠข ( ๐‘“ = ๐‘” โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( deg โ€˜ ( ๐‘” โˆ˜ ๐บ ) ) )
65 61 oveq1d โŠข ( ๐‘“ = ๐‘” โ†’ ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) ยท ๐‘ ) )
66 64 65 eqeq12d โŠข ( ๐‘“ = ๐‘” โ†’ ( ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) โ†” ( deg โ€˜ ( ๐‘” โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) ยท ๐‘ ) ) )
67 62 66 imbi12d โŠข ( ๐‘“ = ๐‘” โ†’ ( ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) โ†” ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘” โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) ยท ๐‘ ) ) ) )
68 67 cbvralvw โŠข ( โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) โ†” โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘” โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) ยท ๐‘ ) ) )
69 33 ad2antrl โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘” โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) ยท ๐‘ ) ) ) ) โ†’ ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โˆˆ โ„•0 )
70 69 nn0red โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘” โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) ยท ๐‘ ) ) ) ) โ†’ ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โˆˆ โ„ )
71 nn0p1nn โŠข ( ๐‘‘ โˆˆ โ„•0 โ†’ ( ๐‘‘ + 1 ) โˆˆ โ„• )
72 71 ad2antlr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘” โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) ยท ๐‘ ) ) ) ) โ†’ ( ๐‘‘ + 1 ) โˆˆ โ„• )
73 72 nnred โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘” โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) ยท ๐‘ ) ) ) ) โ†’ ( ๐‘‘ + 1 ) โˆˆ โ„ )
74 70 73 leloed โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘” โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) ยท ๐‘ ) ) ) ) โ†’ ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ( ๐‘‘ + 1 ) โ†” ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) < ( ๐‘‘ + 1 ) โˆจ ( deg โ€˜ ๐‘“ ) = ( ๐‘‘ + 1 ) ) ) )
75 simplr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘” โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) ยท ๐‘ ) ) ) ) โ†’ ๐‘‘ โˆˆ โ„•0 )
76 nn0leltp1 โŠข ( ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ๐‘‘ โ†” ( deg โ€˜ ๐‘“ ) < ( ๐‘‘ + 1 ) ) )
77 69 75 76 syl2anc โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘” โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) ยท ๐‘ ) ) ) ) โ†’ ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ๐‘‘ โ†” ( deg โ€˜ ๐‘“ ) < ( ๐‘‘ + 1 ) ) )
78 fveq2 โŠข ( ๐‘” = ๐‘“ โ†’ ( deg โ€˜ ๐‘” ) = ( deg โ€˜ ๐‘“ ) )
79 78 breq1d โŠข ( ๐‘” = ๐‘“ โ†’ ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) โ‰ค ๐‘‘ โ†” ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ๐‘‘ ) )
80 coeq1 โŠข ( ๐‘” = ๐‘“ โ†’ ( ๐‘” โˆ˜ ๐บ ) = ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) )
81 80 fveq2d โŠข ( ๐‘” = ๐‘“ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘” โˆ˜ ๐บ ) ) = ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) )
82 78 oveq1d โŠข ( ๐‘” = ๐‘“ โ†’ ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) ยท ๐‘ ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) )
83 81 82 eqeq12d โŠข ( ๐‘” = ๐‘“ โ†’ ( ( deg โ€˜ ( ๐‘” โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) ยท ๐‘ ) โ†” ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) )
84 79 83 imbi12d โŠข ( ๐‘” = ๐‘“ โ†’ ( ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘” โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) ยท ๐‘ ) ) โ†” ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) ) )
85 84 rspcva โŠข ( ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘” โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) ยท ๐‘ ) ) ) โ†’ ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) )
86 85 adantl โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘” โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) ยท ๐‘ ) ) ) ) โ†’ ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) )
87 77 86 sylbird โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘” โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) ยท ๐‘ ) ) ) ) โ†’ ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) < ( ๐‘‘ + 1 ) โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) )
88 eqid โŠข ( deg โ€˜ ๐‘“ ) = ( deg โ€˜ ๐‘“ )
89 simprll โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ( ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘” โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) ยท ๐‘ ) ) ) โˆง ( deg โ€˜ ๐‘“ ) = ( ๐‘‘ + 1 ) ) ) โ†’ ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) )
90 5 4 sselid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) )
91 90 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ( ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘” โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) ยท ๐‘ ) ) ) โˆง ( deg โ€˜ ๐‘“ ) = ( ๐‘‘ + 1 ) ) ) โ†’ ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) )
92 eqid โŠข ( coeff โ€˜ ๐‘“ ) = ( coeff โ€˜ ๐‘“ )
93 simplr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ( ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘” โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) ยท ๐‘ ) ) ) โˆง ( deg โ€˜ ๐‘“ ) = ( ๐‘‘ + 1 ) ) ) โ†’ ๐‘‘ โˆˆ โ„•0 )
94 simprr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ( ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘” โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) ยท ๐‘ ) ) ) โˆง ( deg โ€˜ ๐‘“ ) = ( ๐‘‘ + 1 ) ) ) โ†’ ( deg โ€˜ ๐‘“ ) = ( ๐‘‘ + 1 ) )
95 simprlr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ( ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘” โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) ยท ๐‘ ) ) ) โˆง ( deg โ€˜ ๐‘“ ) = ( ๐‘‘ + 1 ) ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘” โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) ยท ๐‘ ) ) )
96 fveq2 โŠข ( ๐‘” = โ„Ž โ†’ ( deg โ€˜ ๐‘” ) = ( deg โ€˜ โ„Ž ) )
97 96 breq1d โŠข ( ๐‘” = โ„Ž โ†’ ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) โ‰ค ๐‘‘ โ†” ( deg โ€˜ โ„Ž ) โ‰ค ๐‘‘ ) )
98 coeq1 โŠข ( ๐‘” = โ„Ž โ†’ ( ๐‘” โˆ˜ ๐บ ) = ( โ„Ž โˆ˜ ๐บ ) )
99 98 fveq2d โŠข ( ๐‘” = โ„Ž โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘” โˆ˜ ๐บ ) ) = ( deg โ€˜ ( โ„Ž โˆ˜ ๐บ ) ) )
100 96 oveq1d โŠข ( ๐‘” = โ„Ž โ†’ ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) ยท ๐‘ ) = ( ( deg โ€˜ โ„Ž ) ยท ๐‘ ) )
101 99 100 eqeq12d โŠข ( ๐‘” = โ„Ž โ†’ ( ( deg โ€˜ ( ๐‘” โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) ยท ๐‘ ) โ†” ( deg โ€˜ ( โ„Ž โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ โ„Ž ) ยท ๐‘ ) ) )
102 97 101 imbi12d โŠข ( ๐‘” = โ„Ž โ†’ ( ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘” โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) ยท ๐‘ ) ) โ†” ( ( deg โ€˜ โ„Ž ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( โ„Ž โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ โ„Ž ) ยท ๐‘ ) ) ) )
103 102 cbvralvw โŠข ( โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘” โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) ยท ๐‘ ) ) โ†” โˆ€ โ„Ž โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ โ„Ž ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( โ„Ž โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ โ„Ž ) ยท ๐‘ ) ) )
104 95 103 sylib โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ( ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘” โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) ยท ๐‘ ) ) ) โˆง ( deg โ€˜ ๐‘“ ) = ( ๐‘‘ + 1 ) ) ) โ†’ โˆ€ โ„Ž โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ โ„Ž ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( โ„Ž โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ โ„Ž ) ยท ๐‘ ) ) )
105 88 2 89 91 92 93 94 104 dgrcolem2 โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ( ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘” โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) ยท ๐‘ ) ) ) โˆง ( deg โ€˜ ๐‘“ ) = ( ๐‘‘ + 1 ) ) ) โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) )
106 105 expr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘” โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) ยท ๐‘ ) ) ) ) โ†’ ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) = ( ๐‘‘ + 1 ) โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) )
107 87 106 jaod โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘” โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) ยท ๐‘ ) ) ) ) โ†’ ( ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) < ( ๐‘‘ + 1 ) โˆจ ( deg โ€˜ ๐‘“ ) = ( ๐‘‘ + 1 ) ) โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) )
108 74 107 sylbid โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘” โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) ยท ๐‘ ) ) ) ) โ†’ ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ( ๐‘‘ + 1 ) โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) )
109 108 expr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ) โ†’ ( โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘” โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) ยท ๐‘ ) ) โ†’ ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ( ๐‘‘ + 1 ) โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) ) )
110 109 ralrimdva โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘” โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘” ) ยท ๐‘ ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ( ๐‘‘ + 1 ) โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) ) )
111 68 110 biimtrid โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ( ๐‘‘ + 1 ) โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) ) )
112 111 expcom โŠข ( ๐‘‘ โˆˆ โ„•0 โ†’ ( ๐œ‘ โ†’ ( โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ( ๐‘‘ + 1 ) โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) ) ) )
113 112 a2d โŠข ( ๐‘‘ โˆˆ โ„•0 โ†’ ( ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) ) โ†’ ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ( ๐‘‘ + 1 ) โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) ) ) )
114 13 17 21 25 60 113 nn0ind โŠข ( ๐‘€ โˆˆ โ„•0 โ†’ ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ๐‘€ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) ) )
115 9 114 mpcom โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ๐‘€ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) )
116 9 nn0red โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„ )
117 116 leidd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โ‰ค ๐‘€ )
118 fveq2 โŠข ( ๐‘“ = ๐น โ†’ ( deg โ€˜ ๐‘“ ) = ( deg โ€˜ ๐น ) )
119 118 1 eqtr4di โŠข ( ๐‘“ = ๐น โ†’ ( deg โ€˜ ๐‘“ ) = ๐‘€ )
120 119 breq1d โŠข ( ๐‘“ = ๐น โ†’ ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ๐‘€ โ†” ๐‘€ โ‰ค ๐‘€ ) )
121 coeq1 โŠข ( ๐‘“ = ๐น โ†’ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) = ( ๐น โˆ˜ ๐บ ) )
122 121 fveq2d โŠข ( ๐‘“ = ๐น โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( deg โ€˜ ( ๐น โˆ˜ ๐บ ) ) )
123 119 oveq1d โŠข ( ๐‘“ = ๐น โ†’ ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) = ( ๐‘€ ยท ๐‘ ) )
124 122 123 eqeq12d โŠข ( ๐‘“ = ๐น โ†’ ( ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) โ†” ( deg โ€˜ ( ๐น โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ๐‘€ ยท ๐‘ ) ) )
125 120 124 imbi12d โŠข ( ๐‘“ = ๐น โ†’ ( ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ๐‘€ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) โ†” ( ๐‘€ โ‰ค ๐‘€ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐น โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ๐‘€ ยท ๐‘ ) ) ) )
126 125 rspcv โŠข ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โ†’ ( โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) โ‰ค ๐‘€ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘“ โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐‘“ ) ยท ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐‘€ โ‰ค ๐‘€ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐น โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ๐‘€ ยท ๐‘ ) ) ) )
127 6 115 117 126 syl3c โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐น โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ๐‘€ ยท ๐‘ ) )