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Theorem mzpexpmpt 30920
Description: Raise a polynomial function to a (fixed) exponent. (Contributed by Stefan O'Rear, 5-Oct-2014.)
Assertion
Ref Expression
mzpexpmpt  |-  ( ( ( x  e.  ( ZZ  ^m  V ) 
|->  A )  e.  (mzPoly `  V )  /\  D  e.  NN0 )  ->  (
x  e.  ( ZZ 
^m  V )  |->  ( A ^ D ) )  e.  (mzPoly `  V ) )
Distinct variable groups:    x, V    x, D
Allowed substitution hint:    A( x)

Proof of Theorem mzpexpmpt
Dummy variables  a 
b are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 oveq2 6278 . . . . . 6  |-  ( a  =  0  ->  ( A ^ a )  =  ( A ^ 0 ) )
21mpteq2dv 4526 . . . . 5  |-  ( a  =  0  ->  (
x  e.  ( ZZ 
^m  V )  |->  ( A ^ a ) )  =  ( x  e.  ( ZZ  ^m  V )  |->  ( A ^ 0 ) ) )
32eleq1d 2523 . . . 4  |-  ( a  =  0  ->  (
( x  e.  ( ZZ  ^m  V ) 
|->  ( A ^ a
) )  e.  (mzPoly `  V )  <->  ( x  e.  ( ZZ  ^m  V
)  |->  ( A ^
0 ) )  e.  (mzPoly `  V )
) )
43imbi2d 314 . . 3  |-  ( a  =  0  ->  (
( ( x  e.  ( ZZ  ^m  V
)  |->  A )  e.  (mzPoly `  V )  ->  ( x  e.  ( ZZ  ^m  V ) 
|->  ( A ^ a
) )  e.  (mzPoly `  V ) )  <->  ( (
x  e.  ( ZZ 
^m  V )  |->  A )  e.  (mzPoly `  V )  ->  (
x  e.  ( ZZ 
^m  V )  |->  ( A ^ 0 ) )  e.  (mzPoly `  V ) ) ) )
5 oveq2 6278 . . . . . 6  |-  ( a  =  b  ->  ( A ^ a )  =  ( A ^ b
) )
65mpteq2dv 4526 . . . . 5  |-  ( a  =  b  ->  (
x  e.  ( ZZ 
^m  V )  |->  ( A ^ a ) )  =  ( x  e.  ( ZZ  ^m  V )  |->  ( A ^ b ) ) )
76eleq1d 2523 . . . 4  |-  ( a  =  b  ->  (
( x  e.  ( ZZ  ^m  V ) 
|->  ( A ^ a
) )  e.  (mzPoly `  V )  <->  ( x  e.  ( ZZ  ^m  V
)  |->  ( A ^
b ) )  e.  (mzPoly `  V )
) )
87imbi2d 314 . . 3  |-  ( a  =  b  ->  (
( ( x  e.  ( ZZ  ^m  V
)  |->  A )  e.  (mzPoly `  V )  ->  ( x  e.  ( ZZ  ^m  V ) 
|->  ( A ^ a
) )  e.  (mzPoly `  V ) )  <->  ( (
x  e.  ( ZZ 
^m  V )  |->  A )  e.  (mzPoly `  V )  ->  (
x  e.  ( ZZ 
^m  V )  |->  ( A ^ b ) )  e.  (mzPoly `  V ) ) ) )
9 oveq2 6278 . . . . . 6  |-  ( a  =  ( b  +  1 )  ->  ( A ^ a )  =  ( A ^ (
b  +  1 ) ) )
109mpteq2dv 4526 . . . . 5  |-  ( a  =  ( b  +  1 )  ->  (
x  e.  ( ZZ 
^m  V )  |->  ( A ^ a ) )  =  ( x  e.  ( ZZ  ^m  V )  |->  ( A ^ ( b  +  1 ) ) ) )
1110eleq1d 2523 . . . 4  |-  ( a  =  ( b  +  1 )  ->  (
( x  e.  ( ZZ  ^m  V ) 
|->  ( A ^ a
) )  e.  (mzPoly `  V )  <->  ( x  e.  ( ZZ  ^m  V
)  |->  ( A ^
( b  +  1 ) ) )  e.  (mzPoly `  V )
) )
1211imbi2d 314 . . 3  |-  ( a  =  ( b  +  1 )  ->  (
( ( x  e.  ( ZZ  ^m  V
)  |->  A )  e.  (mzPoly `  V )  ->  ( x  e.  ( ZZ  ^m  V ) 
|->  ( A ^ a
) )  e.  (mzPoly `  V ) )  <->  ( (
x  e.  ( ZZ 
^m  V )  |->  A )  e.  (mzPoly `  V )  ->  (
x  e.  ( ZZ 
^m  V )  |->  ( A ^ ( b  +  1 ) ) )  e.  (mzPoly `  V ) ) ) )
13 oveq2 6278 . . . . . 6  |-  ( a  =  D  ->  ( A ^ a )  =  ( A ^ D
) )
1413mpteq2dv 4526 . . . . 5  |-  ( a  =  D  ->  (
x  e.  ( ZZ 
^m  V )  |->  ( A ^ a ) )  =  ( x  e.  ( ZZ  ^m  V )  |->  ( A ^ D ) ) )
1514eleq1d 2523 . . . 4  |-  ( a  =  D  ->  (
( x  e.  ( ZZ  ^m  V ) 
|->  ( A ^ a
) )  e.  (mzPoly `  V )  <->  ( x  e.  ( ZZ  ^m  V
)  |->  ( A ^ D ) )  e.  (mzPoly `  V )
) )
1615imbi2d 314 . . 3  |-  ( a  =  D  ->  (
( ( x  e.  ( ZZ  ^m  V
)  |->  A )  e.  (mzPoly `  V )  ->  ( x  e.  ( ZZ  ^m  V ) 
|->  ( A ^ a
) )  e.  (mzPoly `  V ) )  <->  ( (
x  e.  ( ZZ 
^m  V )  |->  A )  e.  (mzPoly `  V )  ->  (
x  e.  ( ZZ 
^m  V )  |->  ( A ^ D ) )  e.  (mzPoly `  V ) ) ) )
17 mzpf 30911 . . . . . . 7  |-  ( ( x  e.  ( ZZ 
^m  V )  |->  A )  e.  (mzPoly `  V )  ->  (
x  e.  ( ZZ 
^m  V )  |->  A ) : ( ZZ 
^m  V ) --> ZZ )
18 zsscn 10868 . . . . . . 7  |-  ZZ  C_  CC
19 fss 5721 . . . . . . 7  |-  ( ( ( x  e.  ( ZZ  ^m  V ) 
|->  A ) : ( ZZ  ^m  V ) --> ZZ  /\  ZZ  C_  CC )  ->  ( x  e.  ( ZZ  ^m  V )  |->  A ) : ( ZZ  ^m  V ) --> CC )
2017, 18, 19sylancl 660 . . . . . 6  |-  ( ( x  e.  ( ZZ 
^m  V )  |->  A )  e.  (mzPoly `  V )  ->  (
x  e.  ( ZZ 
^m  V )  |->  A ) : ( ZZ 
^m  V ) --> CC )
21 eqid 2454 . . . . . . 7  |-  ( x  e.  ( ZZ  ^m  V )  |->  A )  =  ( x  e.  ( ZZ  ^m  V
)  |->  A )
2221fmpt 6028 . . . . . 6  |-  ( A. x  e.  ( ZZ  ^m  V ) A  e.  CC  <->  ( x  e.  ( ZZ  ^m  V
)  |->  A ) : ( ZZ  ^m  V
) --> CC )
2320, 22sylibr 212 . . . . 5  |-  ( ( x  e.  ( ZZ 
^m  V )  |->  A )  e.  (mzPoly `  V )  ->  A. x  e.  ( ZZ  ^m  V
) A  e.  CC )
24 nfra1 2835 . . . . . 6  |-  F/ x A. x  e.  ( ZZ  ^m  V ) A  e.  CC
25 rspa 2821 . . . . . . 7  |-  ( ( A. x  e.  ( ZZ  ^m  V ) A  e.  CC  /\  x  e.  ( ZZ  ^m  V ) )  ->  A  e.  CC )
2625exp0d 12289 . . . . . 6  |-  ( ( A. x  e.  ( ZZ  ^m  V ) A  e.  CC  /\  x  e.  ( ZZ  ^m  V ) )  -> 
( A ^ 0 )  =  1 )
2724, 26mpteq2da 4524 . . . . 5  |-  ( A. x  e.  ( ZZ  ^m  V ) A  e.  CC  ->  ( x  e.  ( ZZ  ^m  V
)  |->  ( A ^
0 ) )  =  ( x  e.  ( ZZ  ^m  V ) 
|->  1 ) )
2823, 27syl 16 . . . 4  |-  ( ( x  e.  ( ZZ 
^m  V )  |->  A )  e.  (mzPoly `  V )  ->  (
x  e.  ( ZZ 
^m  V )  |->  ( A ^ 0 ) )  =  ( x  e.  ( ZZ  ^m  V )  |->  1 ) )
29 elfvex 5875 . . . . 5  |-  ( ( x  e.  ( ZZ 
^m  V )  |->  A )  e.  (mzPoly `  V )  ->  V  e.  _V )
30 1z 10890 . . . . 5  |-  1  e.  ZZ
31 mzpconstmpt 30915 . . . . 5  |-  ( ( V  e.  _V  /\  1  e.  ZZ )  ->  ( x  e.  ( ZZ  ^m  V ) 
|->  1 )  e.  (mzPoly `  V ) )
3229, 30, 31sylancl 660 . . . 4  |-  ( ( x  e.  ( ZZ 
^m  V )  |->  A )  e.  (mzPoly `  V )  ->  (
x  e.  ( ZZ 
^m  V )  |->  1 )  e.  (mzPoly `  V ) )
3328, 32eqeltrd 2542 . . 3  |-  ( ( x  e.  ( ZZ 
^m  V )  |->  A )  e.  (mzPoly `  V )  ->  (
x  e.  ( ZZ 
^m  V )  |->  ( A ^ 0 ) )  e.  (mzPoly `  V ) )
34233ad2ant2 1016 . . . . . . 7  |-  ( ( b  e.  NN0  /\  ( x  e.  ( ZZ  ^m  V )  |->  A )  e.  (mzPoly `  V )  /\  (
x  e.  ( ZZ 
^m  V )  |->  ( A ^ b ) )  e.  (mzPoly `  V ) )  ->  A. x  e.  ( ZZ  ^m  V ) A  e.  CC )
35 simp1 994 . . . . . . 7  |-  ( ( b  e.  NN0  /\  ( x  e.  ( ZZ  ^m  V )  |->  A )  e.  (mzPoly `  V )  /\  (
x  e.  ( ZZ 
^m  V )  |->  ( A ^ b ) )  e.  (mzPoly `  V ) )  -> 
b  e.  NN0 )
36 nfv 1712 . . . . . . . . 9  |-  F/ x  b  e.  NN0
3724, 36nfan 1933 . . . . . . . 8  |-  F/ x
( A. x  e.  ( ZZ  ^m  V
) A  e.  CC  /\  b  e.  NN0 )
3825adantlr 712 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A. x  e.  ( ZZ  ^m  V
) A  e.  CC  /\  b  e.  NN0 )  /\  x  e.  ( ZZ  ^m  V ) )  ->  A  e.  CC )
39 simplr 753 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A. x  e.  ( ZZ  ^m  V
) A  e.  CC  /\  b  e.  NN0 )  /\  x  e.  ( ZZ  ^m  V ) )  ->  b  e.  NN0 )
4038, 39expp1d 12296 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A. x  e.  ( ZZ  ^m  V
) A  e.  CC  /\  b  e.  NN0 )  /\  x  e.  ( ZZ  ^m  V ) )  ->  ( A ^
( b  +  1 ) )  =  ( ( A ^ b
)  x.  A ) )
4137, 40mpteq2da 4524 . . . . . . 7  |-  ( ( A. x  e.  ( ZZ  ^m  V ) A  e.  CC  /\  b  e.  NN0 )  -> 
( x  e.  ( ZZ  ^m  V ) 
|->  ( A ^ (
b  +  1 ) ) )  =  ( x  e.  ( ZZ 
^m  V )  |->  ( ( A ^ b
)  x.  A ) ) )
4234, 35, 41syl2anc 659 . . . . . 6  |-  ( ( b  e.  NN0  /\  ( x  e.  ( ZZ  ^m  V )  |->  A )  e.  (mzPoly `  V )  /\  (
x  e.  ( ZZ 
^m  V )  |->  ( A ^ b ) )  e.  (mzPoly `  V ) )  -> 
( x  e.  ( ZZ  ^m  V ) 
|->  ( A ^ (
b  +  1 ) ) )  =  ( x  e.  ( ZZ 
^m  V )  |->  ( ( A ^ b
)  x.  A ) ) )
43 simp3 996 . . . . . . 7  |-  ( ( b  e.  NN0  /\  ( x  e.  ( ZZ  ^m  V )  |->  A )  e.  (mzPoly `  V )  /\  (
x  e.  ( ZZ 
^m  V )  |->  ( A ^ b ) )  e.  (mzPoly `  V ) )  -> 
( x  e.  ( ZZ  ^m  V ) 
|->  ( A ^ b
) )  e.  (mzPoly `  V ) )
44 simp2 995 . . . . . . 7  |-  ( ( b  e.  NN0  /\  ( x  e.  ( ZZ  ^m  V )  |->  A )  e.  (mzPoly `  V )  /\  (
x  e.  ( ZZ 
^m  V )  |->  ( A ^ b ) )  e.  (mzPoly `  V ) )  -> 
( x  e.  ( ZZ  ^m  V ) 
|->  A )  e.  (mzPoly `  V ) )
45 mzpmulmpt 30917 . . . . . . 7  |-  ( ( ( x  e.  ( ZZ  ^m  V ) 
|->  ( A ^ b
) )  e.  (mzPoly `  V )  /\  (
x  e.  ( ZZ 
^m  V )  |->  A )  e.  (mzPoly `  V ) )  -> 
( x  e.  ( ZZ  ^m  V ) 
|->  ( ( A ^
b )  x.  A
) )  e.  (mzPoly `  V ) )
4643, 44, 45syl2anc 659 . . . . . 6  |-  ( ( b  e.  NN0  /\  ( x  e.  ( ZZ  ^m  V )  |->  A )  e.  (mzPoly `  V )  /\  (
x  e.  ( ZZ 
^m  V )  |->  ( A ^ b ) )  e.  (mzPoly `  V ) )  -> 
( x  e.  ( ZZ  ^m  V ) 
|->  ( ( A ^
b )  x.  A
) )  e.  (mzPoly `  V ) )
4742, 46eqeltrd 2542 . . . . 5  |-  ( ( b  e.  NN0  /\  ( x  e.  ( ZZ  ^m  V )  |->  A )  e.  (mzPoly `  V )  /\  (
x  e.  ( ZZ 
^m  V )  |->  ( A ^ b ) )  e.  (mzPoly `  V ) )  -> 
( x  e.  ( ZZ  ^m  V ) 
|->  ( A ^ (
b  +  1 ) ) )  e.  (mzPoly `  V ) )
48473exp 1193 . . . 4  |-  ( b  e.  NN0  ->  ( ( x  e.  ( ZZ 
^m  V )  |->  A )  e.  (mzPoly `  V )  ->  (
( x  e.  ( ZZ  ^m  V ) 
|->  ( A ^ b
) )  e.  (mzPoly `  V )  ->  (
x  e.  ( ZZ 
^m  V )  |->  ( A ^ ( b  +  1 ) ) )  e.  (mzPoly `  V ) ) ) )
4948a2d 26 . . 3  |-  ( b  e.  NN0  ->  ( ( ( x  e.  ( ZZ  ^m  V ) 
|->  A )  e.  (mzPoly `  V )  ->  (
x  e.  ( ZZ 
^m  V )  |->  ( A ^ b ) )  e.  (mzPoly `  V ) )  -> 
( ( x  e.  ( ZZ  ^m  V
)  |->  A )  e.  (mzPoly `  V )  ->  ( x  e.  ( ZZ  ^m  V ) 
|->  ( A ^ (
b  +  1 ) ) )  e.  (mzPoly `  V ) ) ) )
504, 8, 12, 16, 33, 49nn0ind 10955 . 2  |-  ( D  e.  NN0  ->  ( ( x  e.  ( ZZ 
^m  V )  |->  A )  e.  (mzPoly `  V )  ->  (
x  e.  ( ZZ 
^m  V )  |->  ( A ^ D ) )  e.  (mzPoly `  V ) ) )
5150impcom 428 1  |-  ( ( ( x  e.  ( ZZ  ^m  V ) 
|->  A )  e.  (mzPoly `  V )  /\  D  e.  NN0 )  ->  (
x  e.  ( ZZ 
^m  V )  |->  ( A ^ D ) )  e.  (mzPoly `  V ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 367    /\ w3a 971    = wceq 1398    e. wcel 1823   A.wral 2804   _Vcvv 3106    C_ wss 3461    |-> cmpt 4497   -->wf 5566   ` cfv 5570  (class class class)co 6270    ^m cmap 7412   CCcc 9479   0cc0 9481   1c1 9482    + caddc 9484    x. cmul 9486   NN0cn0 10791   ZZcz 10860   ^cexp 12151  mzPolycmzp 30897
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1623  ax-4 1636  ax-5 1709  ax-6 1752  ax-7 1795  ax-8 1825  ax-9 1827  ax-10 1842  ax-11 1847  ax-12 1859  ax-13 2004  ax-ext 2432  ax-rep 4550  ax-sep 4560  ax-nul 4568  ax-pow 4615  ax-pr 4676  ax-un 6565  ax-cnex 9537  ax-resscn 9538  ax-1cn 9539  ax-icn 9540  ax-addcl 9541  ax-addrcl 9542  ax-mulcl 9543  ax-mulrcl 9544  ax-mulcom 9545  ax-addass 9546  ax-mulass 9547  ax-distr 9548  ax-i2m1 9549  ax-1ne0 9550  ax-1rid 9551  ax-rnegex 9552  ax-rrecex 9553  ax-cnre 9554  ax-pre-lttri 9555  ax-pre-lttrn 9556  ax-pre-ltadd 9557  ax-pre-mulgt0 9558
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 368  df-an 369  df-3or 972  df-3an 973  df-tru 1401  df-ex 1618  df-nf 1622  df-sb 1745  df-eu 2288  df-mo 2289  df-clab 2440  df-cleq 2446  df-clel 2449  df-nfc 2604  df-ne 2651  df-nel 2652  df-ral 2809  df-rex 2810  df-reu 2811  df-rab 2813  df-v 3108  df-sbc 3325  df-csb 3421  df-dif 3464  df-un 3466  df-in 3468  df-ss 3475  df-pss 3477  df-nul 3784  df-if 3930  df-pw 4001  df-sn 4017  df-pr 4019  df-tp 4021  df-op 4023  df-uni 4236  df-int 4272  df-iun 4317  df-br 4440  df-opab 4498  df-mpt 4499  df-tr 4533  df-eprel 4780  df-id 4784  df-po 4789  df-so 4790  df-fr 4827  df-we 4829  df-ord 4870  df-on 4871  df-lim 4872  df-suc 4873  df-xp 4994  df-rel 4995  df-cnv 4996  df-co 4997  df-dm 4998  df-rn 4999  df-res 5000  df-ima 5001  df-iota 5534  df-fun 5572  df-fn 5573  df-f 5574  df-f1 5575  df-fo 5576  df-f1o 5577  df-fv 5578  df-riota 6232  df-ov 6273  df-oprab 6274  df-mpt2 6275  df-of 6513  df-om 6674  df-2nd 6774  df-recs 7034  df-rdg 7068  df-er 7303  df-map 7414  df-en 7510  df-dom 7511  df-sdom 7512  df-pnf 9619  df-mnf 9620  df-xr 9621  df-ltxr 9622  df-le 9623  df-sub 9798  df-neg 9799  df-nn 10532  df-n0 10792  df-z 10861  df-uz 11083  df-seq 12093  df-exp 12152  df-mzpcl 30898  df-mzp 30899
This theorem is referenced by:  diophin  30948  rmydioph  31198  rmxdioph  31200  expdiophlem2  31206
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