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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 26 5 mpllmodd φ P LMod
33 2 26 5 mplringd φ P Ring
34 30 31 32 33 ascl1 φ algSc P 1 Scalar P = 1 P
35 29 34 eqtrd φ algSc P 1 R = 1 P
36 eqid Base R = Base R
37 eqid 1 R = 1 R
38 36 37 ringidcl R Ring 1 R Base R
39 5 38 syl φ 1 R Base R
40 1 2 30 36 26 5 39 mhpsclcl φ algSc P 1 R H 0
41 35 40 eqeltrrd φ 1 P H 0
42 eqid Base P = Base P
43 1 2 42 26 5 6 8 mhpmpl φ X Base P
44 3 42 mgpbas Base P = Base T
45 eqid 1 P = 1 P
46 3 45 ringidval 1 P = 0 T
47 44 46 4 mulg0 X Base P 0 × ˙ X = 1 P
48 43 47 syl φ 0 × ˙ X = 1 P
49 6 nn0cnd φ M
50 49 mul01d φ M 0 = 0
51 50 fveq2d φ H M 0 = H 0
52 41 48 51 3eltr4d φ 0 × ˙ X H M 0
53 eqid P = P
54 5 ad2antrr φ y 0 y × ˙ X H M y R Ring
55 6 ad2antrr φ y 0 y × ˙ X H M y M 0
56 simplr φ y 0 y × ˙ X H M y y 0
57 55 56 nn0mulcld φ y 0 y × ˙ X H M y M y 0
58 simpr φ y 0 y × ˙ X H M y y × ˙ X H M y
59 8 ad2antrr φ y 0 y × ˙ X H M y X H M
60 1 2 53 54 57 55 58 59 mhpmulcl φ y 0 y × ˙ X H M y y × ˙ X P X H M y + M
61 3 ringmgp P Ring T Mnd
62 33 61 syl φ T Mnd
63 62 ad2antrr φ y 0 y × ˙ X H M y T Mnd
64 43 ad2antrr φ y 0 y × ˙ X H M y X Base P
65 3 53 mgpplusg P = + T
66 44 4 65 mulgnn0p1 T Mnd y 0 X Base P y + 1 × ˙ X = y × ˙ X P X
67 63 56 64 66 syl3anc φ y 0 y × ˙ X H M y y + 1 × ˙ X = y × ˙ X P X
68 49 ad2antrr φ y 0 y × ˙ X H M y M
69 56 nn0cnd φ y 0 y × ˙ X H M y y
70 1cnd φ y 0 y × ˙ X H M y 1
71 68 69 70 adddid φ y 0 y × ˙ X H M y M y + 1 = M y + M 1
72 68 mulridd φ y 0 y × ˙ X H M y M 1 = M
73 72 oveq2d φ y 0 y × ˙ X H M y M y + M 1 = M y + M
74 71 73 eqtrd φ y 0 y × ˙ X H M y M y + 1 = M y + M
75 74 fveq2d φ y 0 y × ˙ X H M y H M y + 1 = H M y + M
76 60 67 75 3eltr4d φ y 0 y × ˙ X H M y y + 1 × ˙ X H M y + 1
77 12 16 20 24 52 76 nn0indd φ N 0 N × ˙ X H M N
78 7 77 mpdan φ N × ˙ X H M N