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Theorem mhppwdeg

Description: Degree of a homogeneous polynomial raised to a power. General version of deg1pw . (Contributed by SN, 26-Jul-2024) Remove sethood hypothesis. (Revised by SN, 18-May-2025)

Ref Expression
Hypotheses mhppwdeg.h H = I mHomP R
mhppwdeg.p P = I mPoly R
mhppwdeg.t T = mulGrp P
mhppwdeg.e × ˙ = T
mhppwdeg.r φ R Ring
mhppwdeg.m φ M 0
mhppwdeg.n φ N 0
mhppwdeg.x φ X H M
Assertion mhppwdeg φ N × ˙ X H M N

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mhppwdeg.h H = I mHomP R
2 mhppwdeg.p P = I mPoly R
3 mhppwdeg.t T = mulGrp P
4 mhppwdeg.e × ˙ = T
5 mhppwdeg.r φ R Ring
6 mhppwdeg.m φ M 0
7 mhppwdeg.n φ N 0
8 mhppwdeg.x φ X H M
9 oveq1 x = 0 x × ˙ X = 0 × ˙ X
10 oveq2 x = 0 M x = M 0
11 10 fveq2d x = 0 H M x = H M 0
12 9 11 eleq12d x = 0 x × ˙ X H M x 0 × ˙ X H M 0
13 oveq1 x = y x × ˙ X = y × ˙ X
14 oveq2 x = y M x = M y
15 14 fveq2d x = y H M x = H M y
16 13 15 eleq12d x = y x × ˙ X H M x y × ˙ X H M y
17 oveq1 x = y + 1 x × ˙ X = y + 1 × ˙ X
18 oveq2 x = y + 1 M x = M y + 1
19 18 fveq2d x = y + 1 H M x = H M y + 1
20 17 19 eleq12d x = y + 1 x × ˙ X H M x y + 1 × ˙ X H M y + 1
21 oveq1 x = N x × ˙ X = N × ˙ X
22 oveq2 x = N M x = M N
23 22 fveq2d x = N H M x = H M N
24 21 23 eleq12d x = N x × ˙ X H M x N × ˙ X H M N
25 reldmmhp Rel dom mHomP
26 25 1 8 elfvov1 φ I V
27 2 26 5 mplsca φ R = Scalar P
28 27 fveq2d φ 1 R = 1 Scalar P
29 28 fveq2d φ algSc P 1 R = algSc P 1 Scalar P
30 eqid algSc P = algSc P
31 eqid Scalar P = Scalar P
32 2 mpllmod I V R Ring P LMod
33 26 5 32 syl2anc φ P LMod
34 2 mplring I V R Ring P Ring
35 26 5 34 syl2anc φ P Ring
36 30 31 33 35 ascl1 φ algSc P 1 Scalar P = 1 P
37 29 36 eqtrd φ algSc P 1 R = 1 P
38 eqid Base R = Base R
39 eqid 1 R = 1 R
40 38 39 ringidcl R Ring 1 R Base R
41 5 40 syl φ 1 R Base R
42 1 2 30 38 26 5 41 mhpsclcl φ algSc P 1 R H 0
43 37 42 eqeltrrd φ 1 P H 0
44 eqid Base P = Base P
45 1 2 44 26 5 6 8 mhpmpl φ X Base P
46 3 44 mgpbas Base P = Base T
47 eqid 1 P = 1 P
48 3 47 ringidval 1 P = 0 T
49 46 48 4 mulg0 X Base P 0 × ˙ X = 1 P
50 45 49 syl φ 0 × ˙ X = 1 P
51 6 nn0cnd φ M
52 51 mul01d φ M 0 = 0
53 52 fveq2d φ H M 0 = H 0
54 43 50 53 3eltr4d φ 0 × ˙ X H M 0
55 eqid P = P
56 5 ad2antrr φ y 0 y × ˙ X H M y R Ring
57 6 ad2antrr φ y 0 y × ˙ X H M y M 0
58 simplr φ y 0 y × ˙ X H M y y 0
59 57 58 nn0mulcld φ y 0 y × ˙ X H M y M y 0
60 simpr φ y 0 y × ˙ X H M y y × ˙ X H M y
61 8 ad2antrr φ y 0 y × ˙ X H M y X H M
62 1 2 55 56 59 57 60 61 mhpmulcl φ y 0 y × ˙ X H M y y × ˙ X P X H M y + M
63 3 ringmgp P Ring T Mnd
64 35 63 syl φ T Mnd
65 64 ad2antrr φ y 0 y × ˙ X H M y T Mnd
66 45 ad2antrr φ y 0 y × ˙ X H M y X Base P
67 3 55 mgpplusg P = + T
68 46 4 67 mulgnn0p1 T Mnd y 0 X Base P y + 1 × ˙ X = y × ˙ X P X
69 65 58 66 68 syl3anc φ y 0 y × ˙ X H M y y + 1 × ˙ X = y × ˙ X P X
70 51 ad2antrr φ y 0 y × ˙ X H M y M
71 58 nn0cnd φ y 0 y × ˙ X H M y y
72 1cnd φ y 0 y × ˙ X H M y 1
73 70 71 72 adddid φ y 0 y × ˙ X H M y M y + 1 = M y + M 1
74 70 mulridd φ y 0 y × ˙ X H M y M 1 = M
75 74 oveq2d φ y 0 y × ˙ X H M y M y + M 1 = M y + M
76 73 75 eqtrd φ y 0 y × ˙ X H M y M y + 1 = M y + M
77 76 fveq2d φ y 0 y × ˙ X H M y H M y + 1 = H M y + M
78 62 69 77 3eltr4d φ y 0 y × ˙ X H M y y + 1 × ˙ X H M y + 1
79 12 16 20 24 54 78 nn0indd φ N 0 N × ˙ X H M N
80 7 79 mpdan φ N × ˙ X H M N