Metamath Proof Explorer


Theorem quotval

Description: Value of the quotient function. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Jul-2014)

Ref Expression
Hypothesis quotval.1 โŠข ๐‘… = ( ๐น โˆ˜f โˆ’ ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ž ) )
Assertion quotval ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐บ โ‰  0๐‘ ) โ†’ ( ๐น quot ๐บ ) = ( โ„ฉ ๐‘ž โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ๐‘… = 0๐‘ โˆจ ( deg โ€˜ ๐‘… ) < ( deg โ€˜ ๐บ ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 quotval.1 โŠข ๐‘… = ( ๐น โˆ˜f โˆ’ ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ž ) )
2 plyssc โŠข ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โІ ( Poly โ€˜ โ„‚ )
3 2 sseli โŠข ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โ†’ ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) )
4 2 sseli โŠข ( ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โ†’ ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) )
5 eldifsn โŠข ( ๐บ โˆˆ ( ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆ– { 0๐‘ } ) โ†” ( ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง ๐บ โ‰  0๐‘ ) )
6 oveq1 โŠข ( ๐‘” = ๐บ โ†’ ( ๐‘” โˆ˜f ยท ๐‘ž ) = ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ž ) )
7 oveq12 โŠข ( ( ๐‘“ = ๐น โˆง ( ๐‘” โˆ˜f ยท ๐‘ž ) = ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ž ) ) โ†’ ( ๐‘“ โˆ˜f โˆ’ ( ๐‘” โˆ˜f ยท ๐‘ž ) ) = ( ๐น โˆ˜f โˆ’ ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ž ) ) )
8 6 7 sylan2 โŠข ( ( ๐‘“ = ๐น โˆง ๐‘” = ๐บ ) โ†’ ( ๐‘“ โˆ˜f โˆ’ ( ๐‘” โˆ˜f ยท ๐‘ž ) ) = ( ๐น โˆ˜f โˆ’ ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐‘ž ) ) )
9 8 1 eqtr4di โŠข ( ( ๐‘“ = ๐น โˆง ๐‘” = ๐บ ) โ†’ ( ๐‘“ โˆ˜f โˆ’ ( ๐‘” โˆ˜f ยท ๐‘ž ) ) = ๐‘… )
10 9 sbceq1d โŠข ( ( ๐‘“ = ๐น โˆง ๐‘” = ๐บ ) โ†’ ( [ ( ๐‘“ โˆ˜f โˆ’ ( ๐‘” โˆ˜f ยท ๐‘ž ) ) / ๐‘Ÿ ] ( ๐‘Ÿ = 0๐‘ โˆจ ( deg โ€˜ ๐‘Ÿ ) < ( deg โ€˜ ๐‘” ) ) โ†” [ ๐‘… / ๐‘Ÿ ] ( ๐‘Ÿ = 0๐‘ โˆจ ( deg โ€˜ ๐‘Ÿ ) < ( deg โ€˜ ๐‘” ) ) ) )
11 1 ovexi โŠข ๐‘… โˆˆ V
12 eqeq1 โŠข ( ๐‘Ÿ = ๐‘… โ†’ ( ๐‘Ÿ = 0๐‘ โ†” ๐‘… = 0๐‘ ) )
13 fveq2 โŠข ( ๐‘Ÿ = ๐‘… โ†’ ( deg โ€˜ ๐‘Ÿ ) = ( deg โ€˜ ๐‘… ) )
14 13 breq1d โŠข ( ๐‘Ÿ = ๐‘… โ†’ ( ( deg โ€˜ ๐‘Ÿ ) < ( deg โ€˜ ๐‘” ) โ†” ( deg โ€˜ ๐‘… ) < ( deg โ€˜ ๐‘” ) ) )
15 12 14 orbi12d โŠข ( ๐‘Ÿ = ๐‘… โ†’ ( ( ๐‘Ÿ = 0๐‘ โˆจ ( deg โ€˜ ๐‘Ÿ ) < ( deg โ€˜ ๐‘” ) ) โ†” ( ๐‘… = 0๐‘ โˆจ ( deg โ€˜ ๐‘… ) < ( deg โ€˜ ๐‘” ) ) ) )
16 11 15 sbcie โŠข ( [ ๐‘… / ๐‘Ÿ ] ( ๐‘Ÿ = 0๐‘ โˆจ ( deg โ€˜ ๐‘Ÿ ) < ( deg โ€˜ ๐‘” ) ) โ†” ( ๐‘… = 0๐‘ โˆจ ( deg โ€˜ ๐‘… ) < ( deg โ€˜ ๐‘” ) ) )
17 simpr โŠข ( ( ๐‘“ = ๐น โˆง ๐‘” = ๐บ ) โ†’ ๐‘” = ๐บ )
18 17 fveq2d โŠข ( ( ๐‘“ = ๐น โˆง ๐‘” = ๐บ ) โ†’ ( deg โ€˜ ๐‘” ) = ( deg โ€˜ ๐บ ) )
19 18 breq2d โŠข ( ( ๐‘“ = ๐น โˆง ๐‘” = ๐บ ) โ†’ ( ( deg โ€˜ ๐‘… ) < ( deg โ€˜ ๐‘” ) โ†” ( deg โ€˜ ๐‘… ) < ( deg โ€˜ ๐บ ) ) )
20 19 orbi2d โŠข ( ( ๐‘“ = ๐น โˆง ๐‘” = ๐บ ) โ†’ ( ( ๐‘… = 0๐‘ โˆจ ( deg โ€˜ ๐‘… ) < ( deg โ€˜ ๐‘” ) ) โ†” ( ๐‘… = 0๐‘ โˆจ ( deg โ€˜ ๐‘… ) < ( deg โ€˜ ๐บ ) ) ) )
21 16 20 bitrid โŠข ( ( ๐‘“ = ๐น โˆง ๐‘” = ๐บ ) โ†’ ( [ ๐‘… / ๐‘Ÿ ] ( ๐‘Ÿ = 0๐‘ โˆจ ( deg โ€˜ ๐‘Ÿ ) < ( deg โ€˜ ๐‘” ) ) โ†” ( ๐‘… = 0๐‘ โˆจ ( deg โ€˜ ๐‘… ) < ( deg โ€˜ ๐บ ) ) ) )
22 10 21 bitrd โŠข ( ( ๐‘“ = ๐น โˆง ๐‘” = ๐บ ) โ†’ ( [ ( ๐‘“ โˆ˜f โˆ’ ( ๐‘” โˆ˜f ยท ๐‘ž ) ) / ๐‘Ÿ ] ( ๐‘Ÿ = 0๐‘ โˆจ ( deg โ€˜ ๐‘Ÿ ) < ( deg โ€˜ ๐‘” ) ) โ†” ( ๐‘… = 0๐‘ โˆจ ( deg โ€˜ ๐‘… ) < ( deg โ€˜ ๐บ ) ) ) )
23 22 riotabidv โŠข ( ( ๐‘“ = ๐น โˆง ๐‘” = ๐บ ) โ†’ ( โ„ฉ ๐‘ž โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) [ ( ๐‘“ โˆ˜f โˆ’ ( ๐‘” โˆ˜f ยท ๐‘ž ) ) / ๐‘Ÿ ] ( ๐‘Ÿ = 0๐‘ โˆจ ( deg โ€˜ ๐‘Ÿ ) < ( deg โ€˜ ๐‘” ) ) ) = ( โ„ฉ ๐‘ž โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ๐‘… = 0๐‘ โˆจ ( deg โ€˜ ๐‘… ) < ( deg โ€˜ ๐บ ) ) ) )
24 df-quot โŠข quot = ( ๐‘“ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) , ๐‘” โˆˆ ( ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆ– { 0๐‘ } ) โ†ฆ ( โ„ฉ ๐‘ž โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) [ ( ๐‘“ โˆ˜f โˆ’ ( ๐‘” โˆ˜f ยท ๐‘ž ) ) / ๐‘Ÿ ] ( ๐‘Ÿ = 0๐‘ โˆจ ( deg โ€˜ ๐‘Ÿ ) < ( deg โ€˜ ๐‘” ) ) ) )
25 riotaex โŠข ( โ„ฉ ๐‘ž โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ๐‘… = 0๐‘ โˆจ ( deg โ€˜ ๐‘… ) < ( deg โ€˜ ๐บ ) ) ) โˆˆ V
26 23 24 25 ovmpoa โŠข ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆ– { 0๐‘ } ) ) โ†’ ( ๐น quot ๐บ ) = ( โ„ฉ ๐‘ž โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ๐‘… = 0๐‘ โˆจ ( deg โ€˜ ๐‘… ) < ( deg โ€˜ ๐บ ) ) ) )
27 5 26 sylan2br โŠข ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง ( ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง ๐บ โ‰  0๐‘ ) ) โ†’ ( ๐น quot ๐บ ) = ( โ„ฉ ๐‘ž โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ๐‘… = 0๐‘ โˆจ ( deg โ€˜ ๐‘… ) < ( deg โ€˜ ๐บ ) ) ) )
28 27 3impb โŠข ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง ๐บ โ‰  0๐‘ ) โ†’ ( ๐น quot ๐บ ) = ( โ„ฉ ๐‘ž โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ๐‘… = 0๐‘ โˆจ ( deg โ€˜ ๐‘… ) < ( deg โ€˜ ๐บ ) ) ) )
29 4 28 syl3an2 โŠข ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐บ โ‰  0๐‘ ) โ†’ ( ๐น quot ๐บ ) = ( โ„ฉ ๐‘ž โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ๐‘… = 0๐‘ โˆจ ( deg โ€˜ ๐‘… ) < ( deg โ€˜ ๐บ ) ) ) )
30 3 29 syl3an1 โŠข ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐บ โ‰  0๐‘ ) โ†’ ( ๐น quot ๐บ ) = ( โ„ฉ ๐‘ž โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) ( ๐‘… = 0๐‘ โˆจ ( deg โ€˜ ๐‘… ) < ( deg โ€˜ ๐บ ) ) ) )