Metamath Proof Explorer


Theorem plydiveu

Description: Lemma for plydivalg . (Contributed by Mario Carneiro, 24-Jul-2014)

Ref Expression
Hypotheses plydiv.pl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ + ๐‘ฆ ) โˆˆ ๐‘† )
plydiv.tm โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) โˆˆ ๐‘† )
plydiv.rc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฅ โ‰  0 ) ) โ†’ ( 1 / ๐‘ฅ ) โˆˆ ๐‘† )
plydiv.m1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ - 1 โˆˆ ๐‘† )
plydiv.f โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) )
plydiv.g โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) )
plydiv.z โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐บ โ‰  0๐‘ )
plydiv.r โŠข ๐‘… = ( ๐น โˆ˜f โˆ’ ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ž ) )
plydiveu.q โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ž โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) )
plydiveu.qd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘… = 0๐‘ โˆจ ( deg โ€˜ ๐‘… ) < ( deg โ€˜ ๐บ ) ) )
plydiveu.t โŠข ๐‘‡ = ( ๐น โˆ˜f โˆ’ ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ ) )
plydiveu.p โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) )
plydiveu.pd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘‡ = 0๐‘ โˆจ ( deg โ€˜ ๐‘‡ ) < ( deg โ€˜ ๐บ ) ) )
Assertion plydiveu ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ = ๐‘ž )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 plydiv.pl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ + ๐‘ฆ ) โˆˆ ๐‘† )
2 plydiv.tm โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) โˆˆ ๐‘† )
3 plydiv.rc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฅ โ‰  0 ) ) โ†’ ( 1 / ๐‘ฅ ) โˆˆ ๐‘† )
4 plydiv.m1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ - 1 โˆˆ ๐‘† )
5 plydiv.f โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) )
6 plydiv.g โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) )
7 plydiv.z โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐บ โ‰  0๐‘ )
8 plydiv.r โŠข ๐‘… = ( ๐น โˆ˜f โˆ’ ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ž ) )
9 plydiveu.q โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ž โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) )
10 plydiveu.qd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘… = 0๐‘ โˆจ ( deg โ€˜ ๐‘… ) < ( deg โ€˜ ๐บ ) ) )
11 plydiveu.t โŠข ๐‘‡ = ( ๐น โˆ˜f โˆ’ ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ ) )
12 plydiveu.p โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) )
13 plydiveu.pd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘‡ = 0๐‘ โˆจ ( deg โ€˜ ๐‘‡ ) < ( deg โ€˜ ๐บ ) ) )
14 idd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) = 0๐‘ โ†’ ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) = 0๐‘ ) )
15 1 2 3 4 5 6 7 8 plydivlem2 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ž โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) ) โ†’ ๐‘… โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) )
16 9 15 mpdan โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘… โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) )
17 1 2 3 4 5 6 7 11 plydivlem2 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) ) โ†’ ๐‘‡ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) )
18 12 17 mpdan โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‡ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) )
19 16 18 1 2 4 plysub โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) )
20 dgrcl โŠข ( ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) ) โˆˆ โ„•0 )
21 19 20 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) ) โˆˆ โ„•0 )
22 21 nn0red โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) ) โˆˆ โ„ )
23 dgrcl โŠข ( ๐‘‡ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โ†’ ( deg โ€˜ ๐‘‡ ) โˆˆ โ„•0 )
24 18 23 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( deg โ€˜ ๐‘‡ ) โˆˆ โ„•0 )
25 24 nn0red โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( deg โ€˜ ๐‘‡ ) โˆˆ โ„ )
26 dgrcl โŠข ( ๐‘… โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โ†’ ( deg โ€˜ ๐‘… ) โˆˆ โ„•0 )
27 16 26 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( deg โ€˜ ๐‘… ) โˆˆ โ„•0 )
28 27 nn0red โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( deg โ€˜ ๐‘… ) โˆˆ โ„ )
29 25 28 ifcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ if ( ( deg โ€˜ ๐‘… ) โ‰ค ( deg โ€˜ ๐‘‡ ) , ( deg โ€˜ ๐‘‡ ) , ( deg โ€˜ ๐‘… ) ) โˆˆ โ„ )
30 dgrcl โŠข ( ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โ†’ ( deg โ€˜ ๐บ ) โˆˆ โ„•0 )
31 6 30 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( deg โ€˜ ๐บ ) โˆˆ โ„•0 )
32 31 nn0red โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( deg โ€˜ ๐บ ) โˆˆ โ„ )
33 eqid โŠข ( deg โ€˜ ๐‘… ) = ( deg โ€˜ ๐‘… )
34 eqid โŠข ( deg โ€˜ ๐‘‡ ) = ( deg โ€˜ ๐‘‡ )
35 33 34 dgrsub โŠข ( ( ๐‘… โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘‡ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) ) โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) ) โ‰ค if ( ( deg โ€˜ ๐‘… ) โ‰ค ( deg โ€˜ ๐‘‡ ) , ( deg โ€˜ ๐‘‡ ) , ( deg โ€˜ ๐‘… ) ) )
36 16 18 35 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) ) โ‰ค if ( ( deg โ€˜ ๐‘… ) โ‰ค ( deg โ€˜ ๐‘‡ ) , ( deg โ€˜ ๐‘‡ ) , ( deg โ€˜ ๐‘… ) ) )
37 eqid โŠข ( coeff โ€˜ ๐‘‡ ) = ( coeff โ€˜ ๐‘‡ )
38 34 37 dgrlt โŠข ( ( ๐‘‡ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ( deg โ€˜ ๐บ ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐‘‡ = 0๐‘ โˆจ ( deg โ€˜ ๐‘‡ ) < ( deg โ€˜ ๐บ ) ) โ†” ( ( deg โ€˜ ๐‘‡ ) โ‰ค ( deg โ€˜ ๐บ ) โˆง ( ( coeff โ€˜ ๐‘‡ ) โ€˜ ( deg โ€˜ ๐บ ) ) = 0 ) ) )
39 18 31 38 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘‡ = 0๐‘ โˆจ ( deg โ€˜ ๐‘‡ ) < ( deg โ€˜ ๐บ ) ) โ†” ( ( deg โ€˜ ๐‘‡ ) โ‰ค ( deg โ€˜ ๐บ ) โˆง ( ( coeff โ€˜ ๐‘‡ ) โ€˜ ( deg โ€˜ ๐บ ) ) = 0 ) ) )
40 13 39 mpbid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( deg โ€˜ ๐‘‡ ) โ‰ค ( deg โ€˜ ๐บ ) โˆง ( ( coeff โ€˜ ๐‘‡ ) โ€˜ ( deg โ€˜ ๐บ ) ) = 0 ) )
41 40 simpld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( deg โ€˜ ๐‘‡ ) โ‰ค ( deg โ€˜ ๐บ ) )
42 eqid โŠข ( coeff โ€˜ ๐‘… ) = ( coeff โ€˜ ๐‘… )
43 33 42 dgrlt โŠข ( ( ๐‘… โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ( deg โ€˜ ๐บ ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐‘… = 0๐‘ โˆจ ( deg โ€˜ ๐‘… ) < ( deg โ€˜ ๐บ ) ) โ†” ( ( deg โ€˜ ๐‘… ) โ‰ค ( deg โ€˜ ๐บ ) โˆง ( ( coeff โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ( deg โ€˜ ๐บ ) ) = 0 ) ) )
44 16 31 43 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘… = 0๐‘ โˆจ ( deg โ€˜ ๐‘… ) < ( deg โ€˜ ๐บ ) ) โ†” ( ( deg โ€˜ ๐‘… ) โ‰ค ( deg โ€˜ ๐บ ) โˆง ( ( coeff โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ( deg โ€˜ ๐บ ) ) = 0 ) ) )
45 10 44 mpbid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( deg โ€˜ ๐‘… ) โ‰ค ( deg โ€˜ ๐บ ) โˆง ( ( coeff โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ( deg โ€˜ ๐บ ) ) = 0 ) )
46 45 simpld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( deg โ€˜ ๐‘… ) โ‰ค ( deg โ€˜ ๐บ ) )
47 breq1 โŠข ( ( deg โ€˜ ๐‘‡ ) = if ( ( deg โ€˜ ๐‘… ) โ‰ค ( deg โ€˜ ๐‘‡ ) , ( deg โ€˜ ๐‘‡ ) , ( deg โ€˜ ๐‘… ) ) โ†’ ( ( deg โ€˜ ๐‘‡ ) โ‰ค ( deg โ€˜ ๐บ ) โ†” if ( ( deg โ€˜ ๐‘… ) โ‰ค ( deg โ€˜ ๐‘‡ ) , ( deg โ€˜ ๐‘‡ ) , ( deg โ€˜ ๐‘… ) ) โ‰ค ( deg โ€˜ ๐บ ) ) )
48 breq1 โŠข ( ( deg โ€˜ ๐‘… ) = if ( ( deg โ€˜ ๐‘… ) โ‰ค ( deg โ€˜ ๐‘‡ ) , ( deg โ€˜ ๐‘‡ ) , ( deg โ€˜ ๐‘… ) ) โ†’ ( ( deg โ€˜ ๐‘… ) โ‰ค ( deg โ€˜ ๐บ ) โ†” if ( ( deg โ€˜ ๐‘… ) โ‰ค ( deg โ€˜ ๐‘‡ ) , ( deg โ€˜ ๐‘‡ ) , ( deg โ€˜ ๐‘… ) ) โ‰ค ( deg โ€˜ ๐บ ) ) )
49 47 48 ifboth โŠข ( ( ( deg โ€˜ ๐‘‡ ) โ‰ค ( deg โ€˜ ๐บ ) โˆง ( deg โ€˜ ๐‘… ) โ‰ค ( deg โ€˜ ๐บ ) ) โ†’ if ( ( deg โ€˜ ๐‘… ) โ‰ค ( deg โ€˜ ๐‘‡ ) , ( deg โ€˜ ๐‘‡ ) , ( deg โ€˜ ๐‘… ) ) โ‰ค ( deg โ€˜ ๐บ ) )
50 41 46 49 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ if ( ( deg โ€˜ ๐‘… ) โ‰ค ( deg โ€˜ ๐‘‡ ) , ( deg โ€˜ ๐‘‡ ) , ( deg โ€˜ ๐‘… ) ) โ‰ค ( deg โ€˜ ๐บ ) )
51 22 29 32 36 50 letrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) ) โ‰ค ( deg โ€˜ ๐บ ) )
52 51 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) โ‰  0๐‘ ) โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) ) โ‰ค ( deg โ€˜ ๐บ ) )
53 12 9 1 2 4 plysub โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) )
54 dgrcl โŠข ( ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) ) โˆˆ โ„•0 )
55 53 54 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) ) โˆˆ โ„•0 )
56 nn0addge1 โŠข ( ( ( deg โ€˜ ๐บ ) โˆˆ โ„ โˆง ( deg โ€˜ ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( deg โ€˜ ๐บ ) โ‰ค ( ( deg โ€˜ ๐บ ) + ( deg โ€˜ ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) ) ) )
57 32 55 56 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( deg โ€˜ ๐บ ) โ‰ค ( ( deg โ€˜ ๐บ ) + ( deg โ€˜ ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) ) ) )
58 57 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) โ‰  0๐‘ ) โ†’ ( deg โ€˜ ๐บ ) โ‰ค ( ( deg โ€˜ ๐บ ) + ( deg โ€˜ ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) ) ) )
59 plyf โŠข ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โ†’ ๐น : โ„‚ โŸถ โ„‚ )
60 5 59 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น : โ„‚ โŸถ โ„‚ )
61 60 ffvelcdmda โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘ง ) โˆˆ โ„‚ )
62 6 9 1 2 plymul โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ž ) โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) )
63 plyf โŠข ( ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ž ) โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โ†’ ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ž ) : โ„‚ โŸถ โ„‚ )
64 62 63 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ž ) : โ„‚ โŸถ โ„‚ )
65 64 ffvelcdmda โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ž ) โ€˜ ๐‘ง ) โˆˆ โ„‚ )
66 6 12 1 2 plymul โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ ) โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) )
67 plyf โŠข ( ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ ) โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โ†’ ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ ) : โ„‚ โŸถ โ„‚ )
68 66 67 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ ) : โ„‚ โŸถ โ„‚ )
69 68 ffvelcdmda โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ง ) โˆˆ โ„‚ )
70 61 65 69 nnncan1d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ง ) โˆ’ ( ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ž ) โ€˜ ๐‘ง ) ) โˆ’ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ง ) โˆ’ ( ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ง ) ) ) = ( ( ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ง ) โˆ’ ( ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ž ) โ€˜ ๐‘ง ) ) )
71 70 mpteq2dva โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ง ) โˆ’ ( ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ž ) โ€˜ ๐‘ง ) ) โˆ’ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ง ) โˆ’ ( ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ง ) ) ) ) = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ( ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ง ) โˆ’ ( ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ž ) โ€˜ ๐‘ง ) ) ) )
72 cnex โŠข โ„‚ โˆˆ V
73 72 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โ„‚ โˆˆ V )
74 61 65 subcld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ง ) โˆ’ ( ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ž ) โ€˜ ๐‘ง ) ) โˆˆ โ„‚ )
75 61 69 subcld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ง ) โˆ’ ( ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ง ) ) โˆˆ โ„‚ )
76 60 feqmptd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐น โ€˜ ๐‘ง ) ) )
77 64 feqmptd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ž ) = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ž ) โ€˜ ๐‘ง ) ) )
78 73 61 65 76 77 offval2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐น โˆ˜f โˆ’ ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ž ) ) = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ง ) โˆ’ ( ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ž ) โ€˜ ๐‘ง ) ) ) )
79 8 78 eqtrid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘… = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ง ) โˆ’ ( ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ž ) โ€˜ ๐‘ง ) ) ) )
80 68 feqmptd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ ) = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ง ) ) )
81 73 61 69 76 80 offval2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐น โˆ˜f โˆ’ ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ ) ) = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ง ) โˆ’ ( ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ง ) ) ) )
82 11 81 eqtrid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‡ = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ง ) โˆ’ ( ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ง ) ) ) )
83 73 74 75 79 82 offval2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ง ) โˆ’ ( ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ž ) โ€˜ ๐‘ง ) ) โˆ’ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ง ) โˆ’ ( ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ง ) ) ) ) )
84 73 69 65 80 77 offval2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ ) โˆ˜f โˆ’ ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ž ) ) = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ( ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ง ) โˆ’ ( ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ž ) โ€˜ ๐‘ง ) ) ) )
85 71 83 84 3eqtr4d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) = ( ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ ) โˆ˜f โˆ’ ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ž ) ) )
86 plyf โŠข ( ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โ†’ ๐บ : โ„‚ โŸถ โ„‚ )
87 6 86 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐บ : โ„‚ โŸถ โ„‚ )
88 plyf โŠข ( ๐‘ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โ†’ ๐‘ : โ„‚ โŸถ โ„‚ )
89 12 88 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ : โ„‚ โŸถ โ„‚ )
90 plyf โŠข ( ๐‘ž โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โ†’ ๐‘ž : โ„‚ โŸถ โ„‚ )
91 9 90 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ž : โ„‚ โŸถ โ„‚ )
92 subdi โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยท ( ๐‘ฆ โˆ’ ๐‘ง ) ) = ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) โˆ’ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ง ) ) )
93 92 adantl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚ ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยท ( ๐‘ฆ โˆ’ ๐‘ง ) ) = ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) โˆ’ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ง ) ) )
94 73 87 89 91 93 caofdi โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) ) = ( ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ ) โˆ˜f โˆ’ ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ž ) ) )
95 85 94 eqtr4d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) = ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) ) )
96 95 fveq2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) ) = ( deg โ€˜ ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) ) ) )
97 96 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) โ‰  0๐‘ ) โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) ) = ( deg โ€˜ ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) ) ) )
98 6 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) โ‰  0๐‘ ) โ†’ ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) )
99 7 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) โ‰  0๐‘ ) โ†’ ๐บ โ‰  0๐‘ )
100 53 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) โ‰  0๐‘ ) โ†’ ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) )
101 simpr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) โ‰  0๐‘ ) โ†’ ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) โ‰  0๐‘ )
102 eqid โŠข ( deg โ€˜ ๐บ ) = ( deg โ€˜ ๐บ )
103 eqid โŠข ( deg โ€˜ ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) ) = ( deg โ€˜ ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) )
104 102 103 dgrmul โŠข ( ( ( ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐บ โ‰  0๐‘ ) โˆง ( ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) โ‰  0๐‘ ) ) โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐บ ) + ( deg โ€˜ ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) ) ) )
105 98 99 100 101 104 syl22anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) โ‰  0๐‘ ) โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐บ ) + ( deg โ€˜ ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) ) ) )
106 97 105 eqtrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) โ‰  0๐‘ ) โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) ) = ( ( deg โ€˜ ๐บ ) + ( deg โ€˜ ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) ) ) )
107 58 106 breqtrrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) โ‰  0๐‘ ) โ†’ ( deg โ€˜ ๐บ ) โ‰ค ( deg โ€˜ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) ) )
108 22 32 letri3d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( deg โ€˜ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) ) = ( deg โ€˜ ๐บ ) โ†” ( ( deg โ€˜ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) ) โ‰ค ( deg โ€˜ ๐บ ) โˆง ( deg โ€˜ ๐บ ) โ‰ค ( deg โ€˜ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) ) ) ) )
109 108 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) โ‰  0๐‘ ) โ†’ ( ( deg โ€˜ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) ) = ( deg โ€˜ ๐บ ) โ†” ( ( deg โ€˜ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) ) โ‰ค ( deg โ€˜ ๐บ ) โˆง ( deg โ€˜ ๐บ ) โ‰ค ( deg โ€˜ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) ) ) ) )
110 52 107 109 mpbir2and โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) โ‰  0๐‘ ) โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) ) = ( deg โ€˜ ๐บ ) )
111 110 fveq2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) โ‰  0๐‘ ) โ†’ ( ( coeff โ€˜ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) ) โ€˜ ( deg โ€˜ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) ) ) = ( ( coeff โ€˜ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) ) โ€˜ ( deg โ€˜ ๐บ ) ) )
112 42 37 coesub โŠข ( ( ๐‘… โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘‡ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) ) โ†’ ( coeff โ€˜ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) ) = ( ( coeff โ€˜ ๐‘… ) โˆ˜f โˆ’ ( coeff โ€˜ ๐‘‡ ) ) )
113 16 18 112 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( coeff โ€˜ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) ) = ( ( coeff โ€˜ ๐‘… ) โˆ˜f โˆ’ ( coeff โ€˜ ๐‘‡ ) ) )
114 113 fveq1d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( coeff โ€˜ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) ) โ€˜ ( deg โ€˜ ๐บ ) ) = ( ( ( coeff โ€˜ ๐‘… ) โˆ˜f โˆ’ ( coeff โ€˜ ๐‘‡ ) ) โ€˜ ( deg โ€˜ ๐บ ) ) )
115 42 coef3 โŠข ( ๐‘… โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โ†’ ( coeff โ€˜ ๐‘… ) : โ„•0 โŸถ โ„‚ )
116 ffn โŠข ( ( coeff โ€˜ ๐‘… ) : โ„•0 โŸถ โ„‚ โ†’ ( coeff โ€˜ ๐‘… ) Fn โ„•0 )
117 16 115 116 3syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( coeff โ€˜ ๐‘… ) Fn โ„•0 )
118 37 coef3 โŠข ( ๐‘‡ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โ†’ ( coeff โ€˜ ๐‘‡ ) : โ„•0 โŸถ โ„‚ )
119 ffn โŠข ( ( coeff โ€˜ ๐‘‡ ) : โ„•0 โŸถ โ„‚ โ†’ ( coeff โ€˜ ๐‘‡ ) Fn โ„•0 )
120 18 118 119 3syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( coeff โ€˜ ๐‘‡ ) Fn โ„•0 )
121 nn0ex โŠข โ„•0 โˆˆ V
122 121 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โ„•0 โˆˆ V )
123 inidm โŠข ( โ„•0 โˆฉ โ„•0 ) = โ„•0
124 45 simprd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( coeff โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ( deg โ€˜ ๐บ ) ) = 0 )
125 124 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( deg โ€˜ ๐บ ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( coeff โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ( deg โ€˜ ๐บ ) ) = 0 )
126 40 simprd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( coeff โ€˜ ๐‘‡ ) โ€˜ ( deg โ€˜ ๐บ ) ) = 0 )
127 126 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( deg โ€˜ ๐บ ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( coeff โ€˜ ๐‘‡ ) โ€˜ ( deg โ€˜ ๐บ ) ) = 0 )
128 117 120 122 122 123 125 127 ofval โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( deg โ€˜ ๐บ ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ( coeff โ€˜ ๐‘… ) โˆ˜f โˆ’ ( coeff โ€˜ ๐‘‡ ) ) โ€˜ ( deg โ€˜ ๐บ ) ) = ( 0 โˆ’ 0 ) )
129 31 128 mpdan โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ( coeff โ€˜ ๐‘… ) โˆ˜f โˆ’ ( coeff โ€˜ ๐‘‡ ) ) โ€˜ ( deg โ€˜ ๐บ ) ) = ( 0 โˆ’ 0 ) )
130 114 129 eqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( coeff โ€˜ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) ) โ€˜ ( deg โ€˜ ๐บ ) ) = ( 0 โˆ’ 0 ) )
131 0m0e0 โŠข ( 0 โˆ’ 0 ) = 0
132 130 131 eqtrdi โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( coeff โ€˜ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) ) โ€˜ ( deg โ€˜ ๐บ ) ) = 0 )
133 132 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) โ‰  0๐‘ ) โ†’ ( ( coeff โ€˜ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) ) โ€˜ ( deg โ€˜ ๐บ ) ) = 0 )
134 111 133 eqtrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) โ‰  0๐‘ ) โ†’ ( ( coeff โ€˜ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) ) โ€˜ ( deg โ€˜ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) ) ) = 0 )
135 eqid โŠข ( deg โ€˜ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) ) = ( deg โ€˜ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) )
136 eqid โŠข ( coeff โ€˜ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) ) = ( coeff โ€˜ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) )
137 135 136 dgreq0 โŠข ( ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โ†’ ( ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) = 0๐‘ โ†” ( ( coeff โ€˜ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) ) โ€˜ ( deg โ€˜ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) ) ) = 0 ) )
138 19 137 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) = 0๐‘ โ†” ( ( coeff โ€˜ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) ) โ€˜ ( deg โ€˜ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) ) ) = 0 ) )
139 138 biimpar โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ( coeff โ€˜ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) ) โ€˜ ( deg โ€˜ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) ) ) = 0 ) โ†’ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) = 0๐‘ )
140 134 139 syldan โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) โ‰  0๐‘ ) โ†’ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) = 0๐‘ )
141 140 ex โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) โ‰  0๐‘ โ†’ ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) = 0๐‘ ) )
142 plymul0or โŠข ( ( ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) ) โ†’ ( ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) ) = 0๐‘ โ†” ( ๐บ = 0๐‘ โˆจ ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) = 0๐‘ ) ) )
143 6 53 142 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) ) = 0๐‘ โ†” ( ๐บ = 0๐‘ โˆจ ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) = 0๐‘ ) ) )
144 95 eqeq1d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) = 0๐‘ โ†” ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) ) = 0๐‘ ) )
145 7 neneqd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ยฌ ๐บ = 0๐‘ )
146 biorf โŠข ( ยฌ ๐บ = 0๐‘ โ†’ ( ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) = 0๐‘ โ†” ( ๐บ = 0๐‘ โˆจ ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) = 0๐‘ ) ) )
147 145 146 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) = 0๐‘ โ†” ( ๐บ = 0๐‘ โˆจ ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) = 0๐‘ ) ) )
148 143 144 147 3bitr4d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘… โˆ˜f โˆ’ ๐‘‡ ) = 0๐‘ โ†” ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) = 0๐‘ ) )
149 141 148 sylibd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) โ‰  0๐‘ โ†’ ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) = 0๐‘ ) )
150 14 149 pm2.61dne โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) = 0๐‘ )
151 df-0p โŠข 0๐‘ = ( โ„‚ ร— { 0 } )
152 150 151 eqtrdi โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) = ( โ„‚ ร— { 0 } ) )
153 ofsubeq0 โŠข ( ( โ„‚ โˆˆ V โˆง ๐‘ : โ„‚ โŸถ โ„‚ โˆง ๐‘ž : โ„‚ โŸถ โ„‚ ) โ†’ ( ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) = ( โ„‚ ร— { 0 } ) โ†” ๐‘ = ๐‘ž ) )
154 72 89 91 153 mp3an2i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ž ) = ( โ„‚ ร— { 0 } ) โ†” ๐‘ = ๐‘ž ) )
155 152 154 mpbid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ = ๐‘ž )