Metamath Proof Explorer


Theorem quotcl

Description: The quotient of two polynomials in a field S is also in the field. (Contributed by Mario Carneiro, 26-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‘ )
Assertion quotcl ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐น quot ๐บ ) โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) )

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 eqid โŠข ( ๐น โˆ˜f โˆ’ ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐น quot ๐บ ) ) ) = ( ๐น โˆ˜f โˆ’ ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐น quot ๐บ ) ) )
9 1 2 3 4 5 6 7 8 quotlem โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐น quot ๐บ ) โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ( ( ๐น โˆ˜f โˆ’ ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐น quot ๐บ ) ) ) = 0๐‘ โˆจ ( deg โ€˜ ( ๐น โˆ˜f โˆ’ ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐น quot ๐บ ) ) ) ) < ( deg โ€˜ ๐บ ) ) ) )
10 9 simpld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐น quot ๐บ ) โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) )