Metamath Proof Explorer


Theorem dgrlem

Description: Lemma for dgrcl and similar theorems. (Contributed by Mario Carneiro, 22-Jul-2014)

Ref Expression
Hypothesis dgrval.1 โŠข ๐ด = ( coeff โ€˜ ๐น )
Assertion dgrlem ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โ†’ ( ๐ด : โ„•0 โŸถ ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โˆง โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„ค โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ( โ—ก ๐ด โ€œ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) ๐‘ฅ โ‰ค ๐‘› ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dgrval.1 โŠข ๐ด = ( coeff โ€˜ ๐น )
2 elply2 โŠข ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โ†” ( ๐‘† โІ โ„‚ โˆง โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆƒ ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) ( ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } โˆง ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) ) )
3 2 simprbi โŠข ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โ†’ โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆƒ ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) ( ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } โˆง ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) )
4 simplrr โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) ) ) โˆง ( ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } โˆง ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) ) โ†’ ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) )
5 simpll โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) ) ) โˆง ( ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } โˆง ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) ) โ†’ ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) )
6 plybss โŠข ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โ†’ ๐‘† โІ โ„‚ )
7 5 6 syl โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) ) ) โˆง ( ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } โˆง ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) ) โ†’ ๐‘† โІ โ„‚ )
8 0cnd โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) ) ) โˆง ( ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } โˆง ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) ) โ†’ 0 โˆˆ โ„‚ )
9 8 snssd โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) ) ) โˆง ( ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } โˆง ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) ) โ†’ { 0 } โІ โ„‚ )
10 7 9 unssd โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) ) ) โˆง ( ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } โˆง ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) ) โ†’ ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โІ โ„‚ )
11 cnex โŠข โ„‚ โˆˆ V
12 ssexg โŠข ( ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โІ โ„‚ โˆง โ„‚ โˆˆ V ) โ†’ ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โˆˆ V )
13 10 11 12 sylancl โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) ) ) โˆง ( ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } โˆง ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) ) โ†’ ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โˆˆ V )
14 nn0ex โŠข โ„•0 โˆˆ V
15 elmapg โŠข ( ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โˆˆ V โˆง โ„•0 โˆˆ V ) โ†’ ( ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) โ†” ๐‘Ž : โ„•0 โŸถ ( ๐‘† โˆช { 0 } ) ) )
16 13 14 15 sylancl โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) ) ) โˆง ( ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } โˆง ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) ) โ†’ ( ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) โ†” ๐‘Ž : โ„•0 โŸถ ( ๐‘† โˆช { 0 } ) ) )
17 4 16 mpbid โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) ) ) โˆง ( ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } โˆง ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) ) โ†’ ๐‘Ž : โ„•0 โŸถ ( ๐‘† โˆช { 0 } ) )
18 simplrl โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) ) ) โˆง ( ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } โˆง ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) ) โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„•0 )
19 17 10 fssd โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) ) ) โˆง ( ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } โˆง ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) ) โ†’ ๐‘Ž : โ„•0 โŸถ โ„‚ )
20 simprl โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) ) ) โˆง ( ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } โˆง ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) ) โ†’ ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } )
21 simprr โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) ) ) โˆง ( ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } โˆง ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) ) โ†’ ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) )
22 5 18 19 20 21 coeeq โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) ) ) โˆง ( ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } โˆง ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) ) โ†’ ( coeff โ€˜ ๐น ) = ๐‘Ž )
23 1 22 eqtr2id โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) ) ) โˆง ( ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } โˆง ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) ) โ†’ ๐‘Ž = ๐ด )
24 23 feq1d โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) ) ) โˆง ( ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } โˆง ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) ) โ†’ ( ๐‘Ž : โ„•0 โŸถ ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†” ๐ด : โ„•0 โŸถ ( ๐‘† โˆช { 0 } ) ) )
25 17 24 mpbid โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) ) ) โˆง ( ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } โˆง ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) ) โ†’ ๐ด : โ„•0 โŸถ ( ๐‘† โˆช { 0 } ) )
26 25 ex โŠข ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } โˆง ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) โ†’ ๐ด : โ„•0 โŸถ ( ๐‘† โˆช { 0 } ) ) )
27 26 rexlimdvva โŠข ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โ†’ ( โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆƒ ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) ( ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } โˆง ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) โ†’ ๐ด : โ„•0 โŸถ ( ๐‘† โˆช { 0 } ) ) )
28 3 27 mpd โŠข ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โ†’ ๐ด : โ„•0 โŸถ ( ๐‘† โˆช { 0 } ) )
29 nn0ssz โŠข โ„•0 โІ โ„ค
30 ffn โŠข ( ๐‘Ž : โ„•0 โŸถ โ„‚ โ†’ ๐‘Ž Fn โ„•0 )
31 elpreima โŠข ( ๐‘Ž Fn โ„•0 โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ ( โ—ก ๐‘Ž โ€œ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) โ†” ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„•0 โˆง ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) ) )
32 19 30 31 3syl โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) ) ) โˆง ( ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } โˆง ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ ( โ—ก ๐‘Ž โ€œ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) โ†” ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„•0 โˆง ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) ) )
33 32 biimpa โŠข ( ( ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) ) ) โˆง ( ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } โˆง ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( โ—ก ๐‘Ž โ€œ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„•0 โˆง ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) )
34 eldifsni โŠข ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) โ†’ ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0 )
35 33 34 simpl2im โŠข ( ( ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) ) ) โˆง ( ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } โˆง ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( โ—ก ๐‘Ž โ€œ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) ) โ†’ ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0 )
36 33 simpld โŠข ( ( ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) ) ) โˆง ( ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } โˆง ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( โ—ก ๐‘Ž โ€œ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„•0 )
37 plyco0 โŠข ( ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘Ž : โ„•0 โŸถ โ„‚ ) โ†’ ( ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } โ†” โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ โ„•0 ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0 โ†’ ๐‘ฅ โ‰ค ๐‘› ) ) )
38 18 19 37 syl2anc โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) ) ) โˆง ( ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } โˆง ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } โ†” โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ โ„•0 ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0 โ†’ ๐‘ฅ โ‰ค ๐‘› ) ) )
39 20 38 mpbid โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) ) ) โˆง ( ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } โˆง ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ โ„•0 ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0 โ†’ ๐‘ฅ โ‰ค ๐‘› ) )
40 39 r19.21bi โŠข ( ( ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) ) ) โˆง ( ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } โˆง ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0 โ†’ ๐‘ฅ โ‰ค ๐‘› ) )
41 36 40 syldan โŠข ( ( ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) ) ) โˆง ( ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } โˆง ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( โ—ก ๐‘Ž โ€œ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0 โ†’ ๐‘ฅ โ‰ค ๐‘› ) )
42 35 41 mpd โŠข ( ( ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) ) ) โˆง ( ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } โˆง ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( โ—ก ๐‘Ž โ€œ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) ) โ†’ ๐‘ฅ โ‰ค ๐‘› )
43 42 ralrimiva โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) ) ) โˆง ( ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } โˆง ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ( โ—ก ๐‘Ž โ€œ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) ๐‘ฅ โ‰ค ๐‘› )
44 23 cnveqd โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) ) ) โˆง ( ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } โˆง ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) ) โ†’ โ—ก ๐‘Ž = โ—ก ๐ด )
45 44 imaeq1d โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) ) ) โˆง ( ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } โˆง ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) ) โ†’ ( โ—ก ๐‘Ž โ€œ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) = ( โ—ก ๐ด โ€œ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) )
46 45 raleqdv โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) ) ) โˆง ( ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } โˆง ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) ) โ†’ ( โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ( โ—ก ๐‘Ž โ€œ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) ๐‘ฅ โ‰ค ๐‘› โ†” โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ( โ—ก ๐ด โ€œ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) ๐‘ฅ โ‰ค ๐‘› ) )
47 43 46 mpbid โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) ) ) โˆง ( ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } โˆง ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ( โ—ก ๐ด โ€œ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) ๐‘ฅ โ‰ค ๐‘› )
48 47 ex โŠข ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } โˆง ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ( โ—ก ๐ด โ€œ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) ๐‘ฅ โ‰ค ๐‘› ) )
49 48 expr โŠข ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) โ†’ ( ( ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } โˆง ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ( โ—ก ๐ด โ€œ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) ๐‘ฅ โ‰ค ๐‘› ) ) )
50 49 rexlimdv โŠข ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( โˆƒ ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) ( ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } โˆง ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ( โ—ก ๐ด โ€œ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) ๐‘ฅ โ‰ค ๐‘› ) )
51 50 reximdva โŠข ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โ†’ ( โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆƒ ๐‘Ž โˆˆ ( ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โ†‘m โ„•0 ) ( ( ๐‘Ž โ€œ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) = { 0 } โˆง ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ( ๐‘Ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ( โ—ก ๐ด โ€œ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) ๐‘ฅ โ‰ค ๐‘› ) )
52 3 51 mpd โŠข ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โ†’ โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ( โ—ก ๐ด โ€œ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) ๐‘ฅ โ‰ค ๐‘› )
53 ssrexv โŠข ( โ„•0 โІ โ„ค โ†’ ( โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ( โ—ก ๐ด โ€œ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) ๐‘ฅ โ‰ค ๐‘› โ†’ โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„ค โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ( โ—ก ๐ด โ€œ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) ๐‘ฅ โ‰ค ๐‘› ) )
54 29 52 53 mpsyl โŠข ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โ†’ โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„ค โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ( โ—ก ๐ด โ€œ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) ๐‘ฅ โ‰ค ๐‘› )
55 28 54 jca โŠข ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โ†’ ( ๐ด : โ„•0 โŸถ ( ๐‘† โˆช { 0 } ) โˆง โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„ค โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ( โ—ก ๐ด โ€œ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) ๐‘ฅ โ‰ค ๐‘› ) )