Metamath Proof Explorer


Theorem extvfvcl

Description: Closure for the "variable extension" function evaluated for converting a given polynomial F by adding a variable with index A . (Contributed by Thierry Arnoux, 25-Jan-2026)

Ref Expression
Hypotheses extvfvvcl.d D = h 0 I | finSupp 0 h
extvfvvcl.3 0 ˙ = 0 R
extvfvvcl.i φ I V
extvfvvcl.r φ R Ring
extvfvvcl.b B = Base R
extvfvvcl.j J = I A
extvfvvcl.m M = Base J mPoly R
extvfvvcl.1 φ A I
extvfvvcl.f φ F M
extvfvcl.n N = Base I mPoly R
Assertion extvfvcl Could not format assertion : No typesetting found for |- ( ph -> ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) e. N ) with typecode |-

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 extvfvvcl.d D = h 0 I | finSupp 0 h
2 extvfvvcl.3 0 ˙ = 0 R
3 extvfvvcl.i φ I V
4 extvfvvcl.r φ R Ring
5 extvfvvcl.b B = Base R
6 extvfvvcl.j J = I A
7 extvfvvcl.m M = Base J mPoly R
8 extvfvvcl.1 φ A I
9 extvfvvcl.f φ F M
10 extvfvcl.n N = Base I mPoly R
11 5 fvexi B V
12 11 a1i φ B V
13 ovex 0 I V
14 1 13 rabex2 D V
15 14 a1i φ D V
16 fvexd φ x D F x J V
17 2 fvexi 0 ˙ V
18 17 a1i φ x D 0 ˙ V
19 16 18 ifcld φ x D if x A = 0 F x J 0 ˙ V
20 1 2 3 4 8 6 7 9 extvfv Could not format ( ph -> ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) = ( x e. D |-> if ( ( x ` A ) = 0 , ( F ` ( x |` J ) ) , .0. ) ) ) : No typesetting found for |- ( ph -> ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) = ( x e. D |-> if ( ( x ` A ) = 0 , ( F ` ( x |` J ) ) , .0. ) ) ) with typecode |-
21 3 adantr φ x D I V
22 4 adantr φ x D R Ring
23 8 adantr φ x D A I
24 9 adantr φ x D F M
25 simpr φ x D x D
26 1 2 21 22 5 6 7 23 24 25 extvfvvcl Could not format ( ( ph /\ x e. D ) -> ( ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) ` x ) e. B ) : No typesetting found for |- ( ( ph /\ x e. D ) -> ( ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) ` x ) e. B ) with typecode |-
27 19 20 26 fmpt2d Could not format ( ph -> ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) : D --> B ) : No typesetting found for |- ( ph -> ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) : D --> B ) with typecode |-
28 12 15 27 elmapdd Could not format ( ph -> ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) e. ( B ^m D ) ) : No typesetting found for |- ( ph -> ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) e. ( B ^m D ) ) with typecode |-
29 eqid I mPwSer R = I mPwSer R
30 1 psrbasfsupp D = h 0 I | h -1 Fin
31 eqid Base I mPwSer R = Base I mPwSer R
32 29 5 30 31 3 psrbas φ Base I mPwSer R = B D
33 28 32 eleqtrrd Could not format ( ph -> ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) e. ( Base ` ( I mPwSer R ) ) ) : No typesetting found for |- ( ph -> ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) e. ( Base ` ( I mPwSer R ) ) ) with typecode |-
34 15 mptexd φ x D if x A = 0 F x J 0 ˙ V
35 17 a1i φ 0 ˙ V
36 19 fmpttd φ x D if x A = 0 F x J 0 ˙ : D V
37 36 ffund φ Fun x D if x A = 0 F x J 0 ˙
38 fveq1 y = x y A = x A
39 38 eqeq1d y = x y A = 0 x A = 0
40 39 cbvrabv y D | y A = 0 = x D | x A = 0
41 40 partfun2 x D if x A = 0 F x J 0 ˙ = x y D | y A = 0 F x J x D y D | y A = 0 0 ˙
42 41 oveq1i x D if x A = 0 F x J 0 ˙ supp 0 ˙ = x y D | y A = 0 F x J x D y D | y A = 0 0 ˙ supp 0 ˙
43 40 15 rabexd φ y D | y A = 0 V
44 43 mptexd φ x y D | y A = 0 F x J V
45 15 difexd φ D y D | y A = 0 V
46 45 mptexd φ x D y D | y A = 0 0 ˙ V
47 44 46 35 suppun2 φ x y D | y A = 0 F x J x D y D | y A = 0 0 ˙ supp 0 ˙ = supp 0 ˙ x y D | y A = 0 F x J supp 0 ˙ x D y D | y A = 0 0 ˙
48 42 47 eqtrid φ x D if x A = 0 F x J 0 ˙ supp 0 ˙ = supp 0 ˙ x y D | y A = 0 F x J supp 0 ˙ x D y D | y A = 0 0 ˙
49 eqid J mPoly R = J mPoly R
50 eqid h 0 J | finSupp 0 h = h 0 J | finSupp 0 h
51 50 psrbasfsupp h 0 J | finSupp 0 h = h 0 J | h -1 Fin
52 49 5 7 51 9 mplelf φ F : h 0 J | finSupp 0 h B
53 breq1 h = x J finSupp 0 h finSupp 0 x J
54 ssrab2 y D | y A = 0 D
55 ssrab2 h 0 I | finSupp 0 h 0 I
56 55 a1i φ h 0 I | finSupp 0 h 0 I
57 1 56 eqsstrid φ D 0 I
58 54 57 sstrid φ y D | y A = 0 0 I
59 58 sselda φ x y D | y A = 0 x 0 I
60 difssd φ I A I
61 6 60 eqsstrid φ J I
62 61 adantr φ x y D | y A = 0 J I
63 59 62 elmapssresd φ x y D | y A = 0 x J 0 J
64 54 a1i φ y D | y A = 0 D
65 64 sselda φ x y D | y A = 0 x D
66 30 psrbagfsupp x D finSupp 0 x
67 65 66 syl φ x y D | y A = 0 finSupp 0 x
68 c0ex 0 V
69 68 a1i φ x y D | y A = 0 0 V
70 67 69 fsuppres φ x y D | y A = 0 finSupp 0 x J
71 53 63 70 elrabd φ x y D | y A = 0 x J h 0 J | finSupp 0 h
72 52 71 cofmpt φ F x y D | y A = 0 x J = x y D | y A = 0 F x J
73 72 oveq1d φ F x y D | y A = 0 x J supp 0 ˙ = x y D | y A = 0 F x J supp 0 ˙
74 43 mptexd φ x y D | y A = 0 x J V
75 suppco F M x y D | y A = 0 x J V F x y D | y A = 0 x J supp 0 ˙ = x y D | y A = 0 x J -1 F supp 0 ˙
76 9 74 75 syl2anc φ F x y D | y A = 0 x J supp 0 ˙ = x y D | y A = 0 x J -1 F supp 0 ˙
77 63 fmpttd φ x y D | y A = 0 x J : y D | y A = 0 0 J
78 simpr φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v
79 eqid x y D | y A = 0 x J = x y D | y A = 0 x J
80 reseq1 x = u x J = u J
81 simpllr φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v u y D | y A = 0
82 81 resexd φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v u J V
83 79 80 81 82 fvmptd3 φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v x y D | y A = 0 x J u = u J
84 reseq1 x = v x J = v J
85 simplr φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v v y D | y A = 0
86 85 resexd φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v v J V
87 79 84 85 86 fvmptd3 φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v x y D | y A = 0 x J v = v J
88 78 83 87 3eqtr3d φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v u J = v J
89 6 a1i φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v J = I A
90 89 reseq2d φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v u J = u I A
91 89 reseq2d φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v v J = v I A
92 88 90 91 3eqtr3d φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v u I A = v I A
93 fveq1 y = u y A = u A
94 93 eqeq1d y = u y A = 0 u A = 0
95 94 81 elrabrd φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v u A = 0
96 fveq1 y = v y A = v A
97 96 eqeq1d y = v y A = 0 v A = 0
98 97 85 elrabrd φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v v A = 0
99 95 98 eqtr4d φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v u A = v A
100 99 opeq2d φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v A u A = A v A
101 100 sneqd φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v A u A = A v A
102 92 101 uneq12d φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v u I A A u A = v I A A v A
103 57 ad3antrrr φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v D 0 I
104 54 81 sselid φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v u D
105 103 104 sseldd φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v u 0 I
106 105 elmaprd φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v u : I 0
107 106 ffnd φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v u Fn I
108 8 ad3antrrr φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v A I
109 fnsnsplit u Fn I A I u = u I A A u A
110 107 108 109 syl2anc φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v u = u I A A u A
111 54 85 sselid φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v v D
112 103 111 sseldd φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v v 0 I
113 112 elmaprd φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v v : I 0
114 113 ffnd φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v v Fn I
115 fnsnsplit v Fn I A I v = v I A A v A
116 114 108 115 syl2anc φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v v = v I A A v A
117 102 110 116 3eqtr4d φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v u = v
118 117 ex φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v u = v
119 118 anasss φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v u = v
120 119 ralrimivva φ u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v u = v
121 dff13 x y D | y A = 0 x J : y D | y A = 0 1-1 0 J x y D | y A = 0 x J : y D | y A = 0 0 J u y D | y A = 0 v y D | y A = 0 x y D | y A = 0 x J u = x y D | y A = 0 x J v u = v
122 77 120 121 sylanbrc φ x y D | y A = 0 x J : y D | y A = 0 1-1 0 J
123 df-f1 x y D | y A = 0 x J : y D | y A = 0 1-1 0 J x y D | y A = 0 x J : y D | y A = 0 0 J Fun x y D | y A = 0 x J -1
124 123 simprbi x y D | y A = 0 x J : y D | y A = 0 1-1 0 J Fun x y D | y A = 0 x J -1
125 122 124 syl φ Fun x y D | y A = 0 x J -1
126 49 7 2 9 mplelsfi φ finSupp 0 ˙ F
127 126 fsuppimpd φ F supp 0 ˙ Fin
128 imafi Fun x y D | y A = 0 x J -1 F supp 0 ˙ Fin x y D | y A = 0 x J -1 F supp 0 ˙ Fin
129 125 127 128 syl2anc φ x y D | y A = 0 x J -1 F supp 0 ˙ Fin
130 76 129 eqeltrd φ F x y D | y A = 0 x J supp 0 ˙ Fin
131 73 130 eqeltrrd φ x y D | y A = 0 F x J supp 0 ˙ Fin
132 fconstmpt D y D | y A = 0 × 0 ˙ = x D y D | y A = 0 0 ˙
133 132 oveq1i D y D | y A = 0 × 0 ˙ supp 0 ˙ = x D y D | y A = 0 0 ˙ supp 0 ˙
134 fczsupp0 D y D | y A = 0 × 0 ˙ supp 0 ˙ =
135 133 134 eqtr3i x D y D | y A = 0 0 ˙ supp 0 ˙ =
136 0fi Fin
137 135 136 eqeltri x D y D | y A = 0 0 ˙ supp 0 ˙ Fin
138 137 a1i φ x D y D | y A = 0 0 ˙ supp 0 ˙ Fin
139 131 138 unfid φ supp 0 ˙ x y D | y A = 0 F x J supp 0 ˙ x D y D | y A = 0 0 ˙ Fin
140 48 139 eqeltrd φ x D if x A = 0 F x J 0 ˙ supp 0 ˙ Fin
141 34 35 37 140 isfsuppd φ finSupp 0 ˙ x D if x A = 0 F x J 0 ˙
142 20 141 eqbrtrd Could not format ( ph -> ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) finSupp .0. ) : No typesetting found for |- ( ph -> ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) finSupp .0. ) with typecode |-
143 eqid I mPoly R = I mPoly R
144 143 29 31 2 10 mplelbas Could not format ( ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) e. N <-> ( ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) e. ( Base ` ( I mPwSer R ) ) /\ ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) finSupp .0. ) ) : No typesetting found for |- ( ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) e. N <-> ( ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) e. ( Base ` ( I mPwSer R ) ) /\ ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) finSupp .0. ) ) with typecode |-
145 33 142 144 sylanbrc Could not format ( ph -> ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) e. N ) : No typesetting found for |- ( ph -> ( ( ( I extendVars R ) ` A ) ` F ) e. N ) with typecode |-