Metamath Proof Explorer


Theorem coe11

Description: The coefficient function is one-to-one, so if the coefficients are equal then the functions are equal and vice-versa. (Contributed by Mario Carneiro, 24-Jul-2014) (Revised by Mario Carneiro, 23-Aug-2014)

Ref Expression
Hypotheses coefv0.1 โŠข ๐ด = ( coeff โ€˜ ๐น )
coeadd.2 โŠข ๐ต = ( coeff โ€˜ ๐บ )
Assertion coe11 ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) ) โ†’ ( ๐น = ๐บ โ†” ๐ด = ๐ต ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 coefv0.1 โŠข ๐ด = ( coeff โ€˜ ๐น )
2 coeadd.2 โŠข ๐ต = ( coeff โ€˜ ๐บ )
3 fveq2 โŠข ( ๐น = ๐บ โ†’ ( coeff โ€˜ ๐น ) = ( coeff โ€˜ ๐บ ) )
4 3 1 2 3eqtr4g โŠข ( ๐น = ๐บ โ†’ ๐ด = ๐ต )
5 simp3 โŠข ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐ด = ๐ต ) โ†’ ๐ด = ๐ต )
6 5 cnveqd โŠข ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐ด = ๐ต ) โ†’ โ—ก ๐ด = โ—ก ๐ต )
7 6 imaeq1d โŠข ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐ด = ๐ต ) โ†’ ( โ—ก ๐ด โ€œ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) = ( โ—ก ๐ต โ€œ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) )
8 7 supeq1d โŠข ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐ด = ๐ต ) โ†’ sup ( ( โ—ก ๐ด โ€œ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) , โ„•0 , < ) = sup ( ( โ—ก ๐ต โ€œ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) , โ„•0 , < ) )
9 1 dgrval โŠข ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โ†’ ( deg โ€˜ ๐น ) = sup ( ( โ—ก ๐ด โ€œ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) , โ„•0 , < ) )
10 9 3ad2ant1 โŠข ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐ด = ๐ต ) โ†’ ( deg โ€˜ ๐น ) = sup ( ( โ—ก ๐ด โ€œ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) , โ„•0 , < ) )
11 2 dgrval โŠข ( ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โ†’ ( deg โ€˜ ๐บ ) = sup ( ( โ—ก ๐ต โ€œ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) , โ„•0 , < ) )
12 11 3ad2ant2 โŠข ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐ด = ๐ต ) โ†’ ( deg โ€˜ ๐บ ) = sup ( ( โ—ก ๐ต โ€œ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) , โ„•0 , < ) )
13 8 10 12 3eqtr4d โŠข ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐ด = ๐ต ) โ†’ ( deg โ€˜ ๐น ) = ( deg โ€˜ ๐บ ) )
14 13 oveq2d โŠข ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐ด = ๐ต ) โ†’ ( 0 ... ( deg โ€˜ ๐น ) ) = ( 0 ... ( deg โ€˜ ๐บ ) ) )
15 simpl3 โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐ด = ๐ต ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ( deg โ€˜ ๐น ) ) ) โ†’ ๐ด = ๐ต )
16 15 fveq1d โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐ด = ๐ต ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ( deg โ€˜ ๐น ) ) ) โ†’ ( ๐ด โ€˜ ๐‘˜ ) = ( ๐ต โ€˜ ๐‘˜ ) )
17 16 oveq1d โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐ด = ๐ต ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ( deg โ€˜ ๐น ) ) ) โ†’ ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) = ( ( ๐ต โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) )
18 14 17 sumeq12dv โŠข ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐ด = ๐ต ) โ†’ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ( deg โ€˜ ๐น ) ) ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) = ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ( deg โ€˜ ๐บ ) ) ( ( ๐ต โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) )
19 18 mpteq2dv โŠข ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐ด = ๐ต ) โ†’ ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ( deg โ€˜ ๐น ) ) ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ( deg โ€˜ ๐บ ) ) ( ( ๐ต โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) )
20 eqid โŠข ( deg โ€˜ ๐น ) = ( deg โ€˜ ๐น )
21 1 20 coeid โŠข ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โ†’ ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ( deg โ€˜ ๐น ) ) ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) )
22 21 3ad2ant1 โŠข ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐ด = ๐ต ) โ†’ ๐น = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ( deg โ€˜ ๐น ) ) ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) )
23 eqid โŠข ( deg โ€˜ ๐บ ) = ( deg โ€˜ ๐บ )
24 2 23 coeid โŠข ( ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โ†’ ๐บ = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ( deg โ€˜ ๐บ ) ) ( ( ๐ต โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) )
25 24 3ad2ant2 โŠข ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐ด = ๐ต ) โ†’ ๐บ = ( ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ( deg โ€˜ ๐บ ) ) ( ( ๐ต โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ง โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) )
26 19 22 25 3eqtr4d โŠข ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐ด = ๐ต ) โ†’ ๐น = ๐บ )
27 26 3expia โŠข ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) ) โ†’ ( ๐ด = ๐ต โ†’ ๐น = ๐บ ) )
28 4 27 impbid2 โŠข ( ( ๐น โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐บ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐‘† ) ) โ†’ ( ๐น = ๐บ โ†” ๐ด = ๐ต ) )