Metamath Proof Explorer


Theorem taylply2

Description: The Taylor polynomial is a polynomial of degree (at most) N . This version of taylply shows that the coefficients of T are in a subring of the complex numbers. (Contributed by Mario Carneiro, 1-Jan-2017) Avoid ax-mulf . (Revised by GG, 30-Apr-2025)

Ref Expression
Hypotheses taylpfval.s โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘† โˆˆ { โ„ , โ„‚ } )
taylpfval.f โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น : ๐ด โŸถ โ„‚ )
taylpfval.a โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โІ ๐‘† )
taylpfval.n โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•0 )
taylpfval.b โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ dom ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘ ) )
taylpfval.t โŠข ๐‘‡ = ( ๐‘ ( ๐‘† Tayl ๐น ) ๐ต )
taylply2.1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ท โˆˆ ( SubRing โ€˜ โ„‚fld ) )
taylply2.2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ ๐ท )
taylply2.3 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ) โ†’ ( ( ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐ต ) / ( ! โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆˆ ๐ท )
Assertion taylply2 ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘‡ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐ท ) โˆง ( deg โ€˜ ๐‘‡ ) โ‰ค ๐‘ ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 taylpfval.s โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘† โˆˆ { โ„ , โ„‚ } )
2 taylpfval.f โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น : ๐ด โŸถ โ„‚ )
3 taylpfval.a โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โІ ๐‘† )
4 taylpfval.n โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•0 )
5 taylpfval.b โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ dom ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘ ) )
6 taylpfval.t โŠข ๐‘‡ = ( ๐‘ ( ๐‘† Tayl ๐น ) ๐ต )
7 taylply2.1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ท โˆˆ ( SubRing โ€˜ โ„‚fld ) )
8 taylply2.2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ ๐ท )
9 taylply2.3 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ) โ†’ ( ( ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐ต ) / ( ! โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆˆ ๐ท )
10 1 2 3 4 5 6 taylpfval โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‡ = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ( ( ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐ต ) / ( ! โ€˜ ๐‘˜ ) ) ยท ( ( ๐‘ฅ โˆ’ ๐ต ) โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) )
11 simpr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ )
12 cnex โŠข โ„‚ โˆˆ V
13 12 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โ„‚ โˆˆ V )
14 elpm2r โŠข ( ( ( โ„‚ โˆˆ V โˆง ๐‘† โˆˆ { โ„ , โ„‚ } ) โˆง ( ๐น : ๐ด โŸถ โ„‚ โˆง ๐ด โІ ๐‘† ) ) โ†’ ๐น โˆˆ ( โ„‚ โ†‘pm ๐‘† ) )
15 13 1 2 3 14 syl22anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น โˆˆ ( โ„‚ โ†‘pm ๐‘† ) )
16 dvnbss โŠข ( ( ๐‘† โˆˆ { โ„ , โ„‚ } โˆง ๐น โˆˆ ( โ„‚ โ†‘pm ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ dom ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘ ) โІ dom ๐น )
17 1 15 4 16 syl3anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ dom ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘ ) โІ dom ๐น )
18 2 17 fssdmd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ dom ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘ ) โІ ๐ด )
19 recnprss โŠข ( ๐‘† โˆˆ { โ„ , โ„‚ } โ†’ ๐‘† โІ โ„‚ )
20 1 19 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘† โІ โ„‚ )
21 3 20 sstrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โІ โ„‚ )
22 18 21 sstrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ dom ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘ ) โІ โ„‚ )
23 22 5 sseldd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚ )
24 23 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚ )
25 11 24 subcld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐‘ฅ โˆ’ ๐ต ) โˆˆ โ„‚ )
26 df-idp โŠข Xp = ( I โ†พ โ„‚ )
27 mptresid โŠข ( I โ†พ โ„‚ ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ๐‘ฅ )
28 26 27 eqtri โŠข Xp = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ๐‘ฅ )
29 28 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ Xp = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ๐‘ฅ ) )
30 fconstmpt โŠข ( โ„‚ ร— { ๐ต } ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ๐ต )
31 30 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โ„‚ ร— { ๐ต } ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ๐ต ) )
32 13 11 24 29 31 offval2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( Xp โˆ˜f โˆ’ ( โ„‚ ร— { ๐ต } ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘ฅ โˆ’ ๐ต ) ) )
33 eqidd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ( ( ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐ต ) / ( ! โ€˜ ๐‘˜ ) ) ยท ( ๐‘ฆ โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) = ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ( ( ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐ต ) / ( ! โ€˜ ๐‘˜ ) ) ยท ( ๐‘ฆ โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) )
34 oveq1 โŠข ( ๐‘ฆ = ( ๐‘ฅ โˆ’ ๐ต ) โ†’ ( ๐‘ฆ โ†‘ ๐‘˜ ) = ( ( ๐‘ฅ โˆ’ ๐ต ) โ†‘ ๐‘˜ ) )
35 34 oveq2d โŠข ( ๐‘ฆ = ( ๐‘ฅ โˆ’ ๐ต ) โ†’ ( ( ( ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐ต ) / ( ! โ€˜ ๐‘˜ ) ) ยท ( ๐‘ฆ โ†‘ ๐‘˜ ) ) = ( ( ( ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐ต ) / ( ! โ€˜ ๐‘˜ ) ) ยท ( ( ๐‘ฅ โˆ’ ๐ต ) โ†‘ ๐‘˜ ) ) )
36 35 sumeq2sdv โŠข ( ๐‘ฆ = ( ๐‘ฅ โˆ’ ๐ต ) โ†’ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ( ( ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐ต ) / ( ! โ€˜ ๐‘˜ ) ) ยท ( ๐‘ฆ โ†‘ ๐‘˜ ) ) = ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ( ( ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐ต ) / ( ! โ€˜ ๐‘˜ ) ) ยท ( ( ๐‘ฅ โˆ’ ๐ต ) โ†‘ ๐‘˜ ) ) )
37 25 32 33 36 fmptco โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ( ( ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐ต ) / ( ! โ€˜ ๐‘˜ ) ) ยท ( ๐‘ฆ โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) โˆ˜ ( Xp โˆ˜f โˆ’ ( โ„‚ ร— { ๐ต } ) ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ( ( ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐ต ) / ( ! โ€˜ ๐‘˜ ) ) ยท ( ( ๐‘ฅ โˆ’ ๐ต ) โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) )
38 10 37 eqtr4d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‡ = ( ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ( ( ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐ต ) / ( ! โ€˜ ๐‘˜ ) ) ยท ( ๐‘ฆ โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) โˆ˜ ( Xp โˆ˜f โˆ’ ( โ„‚ ร— { ๐ต } ) ) ) )
39 cnfldbas โŠข โ„‚ = ( Base โ€˜ โ„‚fld )
40 39 subrgss โŠข ( ๐ท โˆˆ ( SubRing โ€˜ โ„‚fld ) โ†’ ๐ท โІ โ„‚ )
41 7 40 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ท โІ โ„‚ )
42 41 4 9 elplyd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ( ( ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐ต ) / ( ! โ€˜ ๐‘˜ ) ) ยท ( ๐‘ฆ โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐ท ) )
43 cnfld1 โŠข 1 = ( 1r โ€˜ โ„‚fld )
44 43 subrg1cl โŠข ( ๐ท โˆˆ ( SubRing โ€˜ โ„‚fld ) โ†’ 1 โˆˆ ๐ท )
45 7 44 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 1 โˆˆ ๐ท )
46 plyid โŠข ( ( ๐ท โІ โ„‚ โˆง 1 โˆˆ ๐ท ) โ†’ Xp โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐ท ) )
47 41 45 46 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ Xp โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐ท ) )
48 plyconst โŠข ( ( ๐ท โІ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ ๐ท ) โ†’ ( โ„‚ ร— { ๐ต } ) โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐ท ) )
49 41 8 48 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โ„‚ ร— { ๐ต } ) โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐ท ) )
50 subrgsubg โŠข ( ๐ท โˆˆ ( SubRing โ€˜ โ„‚fld ) โ†’ ๐ท โˆˆ ( SubGrp โ€˜ โ„‚fld ) )
51 7 50 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ท โˆˆ ( SubGrp โ€˜ โ„‚fld ) )
52 cnfldadd โŠข + = ( +g โ€˜ โ„‚fld )
53 52 subgcl โŠข ( ( ๐ท โˆˆ ( SubGrp โ€˜ โ„‚fld ) โˆง ๐‘ข โˆˆ ๐ท โˆง ๐‘ฃ โˆˆ ๐ท ) โ†’ ( ๐‘ข + ๐‘ฃ ) โˆˆ ๐ท )
54 53 3expb โŠข ( ( ๐ท โˆˆ ( SubGrp โ€˜ โ„‚fld ) โˆง ( ๐‘ข โˆˆ ๐ท โˆง ๐‘ฃ โˆˆ ๐ท ) ) โ†’ ( ๐‘ข + ๐‘ฃ ) โˆˆ ๐ท )
55 51 54 sylan โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ข โˆˆ ๐ท โˆง ๐‘ฃ โˆˆ ๐ท ) ) โ†’ ( ๐‘ข + ๐‘ฃ ) โˆˆ ๐ท )
56 40 sseld โŠข ( ๐ท โˆˆ ( SubRing โ€˜ โ„‚fld ) โ†’ ( ๐‘ข โˆˆ ๐ท โ†’ ๐‘ข โˆˆ โ„‚ ) )
57 56 a1dd โŠข ( ๐ท โˆˆ ( SubRing โ€˜ โ„‚fld ) โ†’ ( ๐‘ข โˆˆ ๐ท โ†’ ( ๐‘ฃ โˆˆ ๐ท โ†’ ๐‘ข โˆˆ โ„‚ ) ) )
58 57 3imp โŠข ( ( ๐ท โˆˆ ( SubRing โ€˜ โ„‚fld ) โˆง ๐‘ข โˆˆ ๐ท โˆง ๐‘ฃ โˆˆ ๐ท ) โ†’ ๐‘ข โˆˆ โ„‚ )
59 40 sseld โŠข ( ๐ท โˆˆ ( SubRing โ€˜ โ„‚fld ) โ†’ ( ๐‘ฃ โˆˆ ๐ท โ†’ ๐‘ฃ โˆˆ โ„‚ ) )
60 59 a1d โŠข ( ๐ท โˆˆ ( SubRing โ€˜ โ„‚fld ) โ†’ ( ๐‘ข โˆˆ ๐ท โ†’ ( ๐‘ฃ โˆˆ ๐ท โ†’ ๐‘ฃ โˆˆ โ„‚ ) ) )
61 60 3imp โŠข ( ( ๐ท โˆˆ ( SubRing โ€˜ โ„‚fld ) โˆง ๐‘ข โˆˆ ๐ท โˆง ๐‘ฃ โˆˆ ๐ท ) โ†’ ๐‘ฃ โˆˆ โ„‚ )
62 ovmpot โŠข ( ( ๐‘ข โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ฃ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐‘ข ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ , ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ) ๐‘ฃ ) = ( ๐‘ข ยท ๐‘ฃ ) )
63 58 61 62 syl2anc โŠข ( ( ๐ท โˆˆ ( SubRing โ€˜ โ„‚fld ) โˆง ๐‘ข โˆˆ ๐ท โˆง ๐‘ฃ โˆˆ ๐ท ) โ†’ ( ๐‘ข ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ , ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ) ๐‘ฃ ) = ( ๐‘ข ยท ๐‘ฃ ) )
64 mpocnfldmul โŠข ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ , ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ) = ( .r โ€˜ โ„‚fld )
65 64 subrgmcl โŠข ( ( ๐ท โˆˆ ( SubRing โ€˜ โ„‚fld ) โˆง ๐‘ข โˆˆ ๐ท โˆง ๐‘ฃ โˆˆ ๐ท ) โ†’ ( ๐‘ข ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ , ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ) ๐‘ฃ ) โˆˆ ๐ท )
66 63 65 eqeltrrd โŠข ( ( ๐ท โˆˆ ( SubRing โ€˜ โ„‚fld ) โˆง ๐‘ข โˆˆ ๐ท โˆง ๐‘ฃ โˆˆ ๐ท ) โ†’ ( ๐‘ข ยท ๐‘ฃ ) โˆˆ ๐ท )
67 66 3expb โŠข ( ( ๐ท โˆˆ ( SubRing โ€˜ โ„‚fld ) โˆง ( ๐‘ข โˆˆ ๐ท โˆง ๐‘ฃ โˆˆ ๐ท ) ) โ†’ ( ๐‘ข ยท ๐‘ฃ ) โˆˆ ๐ท )
68 7 67 sylan โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ข โˆˆ ๐ท โˆง ๐‘ฃ โˆˆ ๐ท ) ) โ†’ ( ๐‘ข ยท ๐‘ฃ ) โˆˆ ๐ท )
69 ax-1cn โŠข 1 โˆˆ โ„‚
70 cnfldneg โŠข ( 1 โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( invg โ€˜ โ„‚fld ) โ€˜ 1 ) = - 1 )
71 69 70 ax-mp โŠข ( ( invg โ€˜ โ„‚fld ) โ€˜ 1 ) = - 1
72 eqid โŠข ( invg โ€˜ โ„‚fld ) = ( invg โ€˜ โ„‚fld )
73 72 subginvcl โŠข ( ( ๐ท โˆˆ ( SubGrp โ€˜ โ„‚fld ) โˆง 1 โˆˆ ๐ท ) โ†’ ( ( invg โ€˜ โ„‚fld ) โ€˜ 1 ) โˆˆ ๐ท )
74 51 45 73 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( invg โ€˜ โ„‚fld ) โ€˜ 1 ) โˆˆ ๐ท )
75 71 74 eqeltrrid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ - 1 โˆˆ ๐ท )
76 47 49 55 68 75 plysub โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( Xp โˆ˜f โˆ’ ( โ„‚ ร— { ๐ต } ) ) โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐ท ) )
77 42 76 55 68 plyco โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ( ( ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐ต ) / ( ! โ€˜ ๐‘˜ ) ) ยท ( ๐‘ฆ โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) โˆ˜ ( Xp โˆ˜f โˆ’ ( โ„‚ ร— { ๐ต } ) ) ) โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐ท ) )
78 38 77 eqeltrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‡ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐ท ) )
79 38 fveq2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( deg โ€˜ ๐‘‡ ) = ( deg โ€˜ ( ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ( ( ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐ต ) / ( ! โ€˜ ๐‘˜ ) ) ยท ( ๐‘ฆ โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) โˆ˜ ( Xp โˆ˜f โˆ’ ( โ„‚ ร— { ๐ต } ) ) ) ) )
80 eqid โŠข ( deg โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ( ( ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐ต ) / ( ! โ€˜ ๐‘˜ ) ) ยท ( ๐‘ฆ โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) = ( deg โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ( ( ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐ต ) / ( ! โ€˜ ๐‘˜ ) ) ยท ( ๐‘ฆ โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) )
81 eqid โŠข ( deg โ€˜ ( Xp โˆ˜f โˆ’ ( โ„‚ ร— { ๐ต } ) ) ) = ( deg โ€˜ ( Xp โˆ˜f โˆ’ ( โ„‚ ร— { ๐ต } ) ) )
82 80 81 42 76 dgrco โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ( ( ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐ต ) / ( ! โ€˜ ๐‘˜ ) ) ยท ( ๐‘ฆ โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) โˆ˜ ( Xp โˆ˜f โˆ’ ( โ„‚ ร— { ๐ต } ) ) ) ) = ( ( deg โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ( ( ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐ต ) / ( ! โ€˜ ๐‘˜ ) ) ยท ( ๐‘ฆ โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) ยท ( deg โ€˜ ( Xp โˆ˜f โˆ’ ( โ„‚ ร— { ๐ต } ) ) ) ) )
83 eqid โŠข ( Xp โˆ˜f โˆ’ ( โ„‚ ร— { ๐ต } ) ) = ( Xp โˆ˜f โˆ’ ( โ„‚ ร— { ๐ต } ) )
84 83 plyremlem โŠข ( ๐ต โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( Xp โˆ˜f โˆ’ ( โ„‚ ร— { ๐ต } ) ) โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง ( deg โ€˜ ( Xp โˆ˜f โˆ’ ( โ„‚ ร— { ๐ต } ) ) ) = 1 โˆง ( โ—ก ( Xp โˆ˜f โˆ’ ( โ„‚ ร— { ๐ต } ) ) โ€œ { 0 } ) = { ๐ต } ) )
85 23 84 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( Xp โˆ˜f โˆ’ ( โ„‚ ร— { ๐ต } ) ) โˆˆ ( Poly โ€˜ โ„‚ ) โˆง ( deg โ€˜ ( Xp โˆ˜f โˆ’ ( โ„‚ ร— { ๐ต } ) ) ) = 1 โˆง ( โ—ก ( Xp โˆ˜f โˆ’ ( โ„‚ ร— { ๐ต } ) ) โ€œ { 0 } ) = { ๐ต } ) )
86 85 simp2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( Xp โˆ˜f โˆ’ ( โ„‚ ร— { ๐ต } ) ) ) = 1 )
87 86 oveq2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( deg โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ( ( ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐ต ) / ( ! โ€˜ ๐‘˜ ) ) ยท ( ๐‘ฆ โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) ยท ( deg โ€˜ ( Xp โˆ˜f โˆ’ ( โ„‚ ร— { ๐ต } ) ) ) ) = ( ( deg โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ( ( ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐ต ) / ( ! โ€˜ ๐‘˜ ) ) ยท ( ๐‘ฆ โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) ยท 1 ) )
88 dgrcl โŠข ( ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ( ( ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐ต ) / ( ! โ€˜ ๐‘˜ ) ) ยท ( ๐‘ฆ โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐ท ) โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ( ( ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐ต ) / ( ! โ€˜ ๐‘˜ ) ) ยท ( ๐‘ฆ โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) โˆˆ โ„•0 )
89 42 88 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ( ( ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐ต ) / ( ! โ€˜ ๐‘˜ ) ) ยท ( ๐‘ฆ โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) โˆˆ โ„•0 )
90 89 nn0cnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ( ( ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐ต ) / ( ! โ€˜ ๐‘˜ ) ) ยท ( ๐‘ฆ โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) โˆˆ โ„‚ )
91 90 mulridd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( deg โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ( ( ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐ต ) / ( ! โ€˜ ๐‘˜ ) ) ยท ( ๐‘ฆ โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) ยท 1 ) = ( deg โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ( ( ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐ต ) / ( ! โ€˜ ๐‘˜ ) ) ยท ( ๐‘ฆ โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) )
92 87 91 eqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( deg โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ( ( ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐ต ) / ( ! โ€˜ ๐‘˜ ) ) ยท ( ๐‘ฆ โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) ยท ( deg โ€˜ ( Xp โˆ˜f โˆ’ ( โ„‚ ร— { ๐ต } ) ) ) ) = ( deg โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ( ( ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐ต ) / ( ! โ€˜ ๐‘˜ ) ) ยท ( ๐‘ฆ โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) )
93 79 82 92 3eqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( deg โ€˜ ๐‘‡ ) = ( deg โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ( ( ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐ต ) / ( ! โ€˜ ๐‘˜ ) ) ยท ( ๐‘ฆ โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) )
94 elfznn0 โŠข ( ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 )
95 dvnf โŠข ( ( ๐‘† โˆˆ { โ„ , โ„‚ } โˆง ๐น โˆˆ ( โ„‚ โ†‘pm ๐‘† ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) : dom ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โŸถ โ„‚ )
96 1 15 94 95 syl2an3an โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ) โ†’ ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) : dom ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โŸถ โ„‚ )
97 id โŠข ( ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) )
98 dvn2bss โŠข ( ( ๐‘† โˆˆ { โ„ , โ„‚ } โˆง ๐น โˆˆ ( โ„‚ โ†‘pm ๐‘† ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ) โ†’ dom ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘ ) โІ dom ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) )
99 1 15 97 98 syl2an3an โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ) โ†’ dom ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘ ) โІ dom ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) )
100 5 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ) โ†’ ๐ต โˆˆ dom ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘ ) )
101 99 100 sseldd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ) โ†’ ๐ต โˆˆ dom ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) )
102 96 101 ffvelcdmd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐ต ) โˆˆ โ„‚ )
103 94 adantl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 )
104 103 faccld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ) โ†’ ( ! โ€˜ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„• )
105 104 nncnd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ) โ†’ ( ! โ€˜ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„‚ )
106 104 nnne0d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ) โ†’ ( ! โ€˜ ๐‘˜ ) โ‰  0 )
107 102 105 106 divcld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ) โ†’ ( ( ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐ต ) / ( ! โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆˆ โ„‚ )
108 42 4 107 33 dgrle โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( deg โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ( ( ( ( ๐‘† D๐‘› ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐ต ) / ( ! โ€˜ ๐‘˜ ) ) ยท ( ๐‘ฆ โ†‘ ๐‘˜ ) ) ) ) โ‰ค ๐‘ )
109 93 108 eqbrtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( deg โ€˜ ๐‘‡ ) โ‰ค ๐‘ )
110 78 109 jca โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘‡ โˆˆ ( Poly โ€˜ ๐ท ) โˆง ( deg โ€˜ ๐‘‡ ) โ‰ค ๐‘ ) )