Theorem dgrlt 23826

Description: Two ways to say that the degree of 𝐹 is strictly less than 𝑁. (Contributed by Mario Carneiro, 25-Jul-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
dgreq0.1	⊢ 𝑁 = (deg‘𝐹)
dgreq0.2	⊢ 𝐴 = (coeff‘𝐹)

Assertion

Ref	Expression
dgrlt	⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → ((𝐹 = 0𝑝 ∨ 𝑁 < 𝑀) ↔ (𝑁 ≤ 𝑀 ∧ (𝐴‘𝑀) = 0)))

Proof of Theorem dgrlt

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simpr 476	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝐹 = 0𝑝) → 𝐹 = 0𝑝)
2	1	fveq2d 6107	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝐹 = 0𝑝) → (deg‘𝐹) = (deg‘0𝑝))
3		dgreq0.1	. . . . . 6 ⊢ 𝑁 = (deg‘𝐹)
4		dgr0 23822	. . . . . . 7 ⊢ (deg‘0𝑝) = 0
5	4	eqcomi 2619	. . . . . 6 ⊢ 0 = (deg‘0𝑝)
6	2, 3, 5	3eqtr4g 2669	. . . . 5 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝐹 = 0𝑝) → 𝑁 = 0)
7		nn0ge0 11195	. . . . . 6 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ0 → 0 ≤ 𝑀)
8	7	ad2antlr 759	. . . . 5 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝐹 = 0𝑝) → 0 ≤ 𝑀)
9	6, 8	eqbrtrd 4605	. . . 4 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝐹 = 0𝑝) → 𝑁 ≤ 𝑀)
10	1	fveq2d 6107	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝐹 = 0𝑝) → (coeff‘𝐹) = (coeff‘0𝑝))
11		dgreq0.2	. . . . . . 7 ⊢ 𝐴 = (coeff‘𝐹)
12		coe0 23816	. . . . . . . 8 ⊢ (coeff‘0𝑝) = (ℕ0 × {0})
13	12	eqcomi 2619	. . . . . . 7 ⊢ (ℕ0 × {0}) = (coeff‘0𝑝)
14	10, 11, 13	3eqtr4g 2669	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝐹 = 0𝑝) → 𝐴 = (ℕ0 × {0}))
15	14	fveq1d 6105	. . . . 5 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝐹 = 0𝑝) → (𝐴‘𝑀) = ((ℕ0 × {0})‘𝑀))
16		c0ex 9913	. . . . . . 7 ⊢ 0 ∈ V
17	16	fvconst2 6374	. . . . . 6 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ0 → ((ℕ0 × {0})‘𝑀) = 0)
18	17	ad2antlr 759	. . . . 5 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝐹 = 0𝑝) → ((ℕ0 × {0})‘𝑀) = 0)
19	15, 18	eqtrd 2644	. . . 4 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝐹 = 0𝑝) → (𝐴‘𝑀) = 0)
20	9, 19	jca 553	. . 3 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝐹 = 0𝑝) → (𝑁 ≤ 𝑀 ∧ (𝐴‘𝑀) = 0))
21		dgrcl 23793	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) → (deg‘𝐹) ∈ ℕ0)
22	3, 21	syl5eqel 2692	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) → 𝑁 ∈ ℕ0)
23	22	nn0red 11229	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) → 𝑁 ∈ ℝ)
24		nn0re 11178	. . . . . 6 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ0 → 𝑀 ∈ ℝ)
25		ltle 10005	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℝ) → (𝑁 < 𝑀 → 𝑁 ≤ 𝑀))
26	23, 24, 25	syl2an 493	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → (𝑁 < 𝑀 → 𝑁 ≤ 𝑀))
27	26	imp 444	. . . 4 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑁 < 𝑀) → 𝑁 ≤ 𝑀)
28	11, 3	dgrub 23794	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0 ∧ (𝐴‘𝑀) ≠ 0) → 𝑀 ≤ 𝑁)
29	28	3expia 1259	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → ((𝐴‘𝑀) ≠ 0 → 𝑀 ≤ 𝑁))
30		lenlt 9995	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑀 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → (𝑀 ≤ 𝑁 ↔ ¬ 𝑁 < 𝑀))
31	24, 23, 30	syl2anr 494	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → (𝑀 ≤ 𝑁 ↔ ¬ 𝑁 < 𝑀))
32	29, 31	sylibd 228	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → ((𝐴‘𝑀) ≠ 0 → ¬ 𝑁 < 𝑀))
33	32	necon4ad 2801	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → (𝑁 < 𝑀 → (𝐴‘𝑀) = 0))
34	33	imp 444	. . . 4 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑁 < 𝑀) → (𝐴‘𝑀) = 0)
35	27, 34	jca 553	. . 3 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑁 < 𝑀) → (𝑁 ≤ 𝑀 ∧ (𝐴‘𝑀) = 0))
36	20, 35	jaodan 822	. 2 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ (𝐹 = 0𝑝 ∨ 𝑁 < 𝑀)) → (𝑁 ≤ 𝑀 ∧ (𝐴‘𝑀) = 0))
37		leloe 10003	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℝ) → (𝑁 ≤ 𝑀 ↔ (𝑁 < 𝑀 ∨ 𝑁 = 𝑀)))
38	23, 24, 37	syl2an 493	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → (𝑁 ≤ 𝑀 ↔ (𝑁 < 𝑀 ∨ 𝑁 = 𝑀)))
39	38	biimpa 500	. . . . 5 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑁 ≤ 𝑀) → (𝑁 < 𝑀 ∨ 𝑁 = 𝑀))
40	39	adantrr 749	. . . 4 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ (𝑁 ≤ 𝑀 ∧ (𝐴‘𝑀) = 0)) → (𝑁 < 𝑀 ∨ 𝑁 = 𝑀))
41		fveq2 6103	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 = 𝑀 → (𝐴‘𝑁) = (𝐴‘𝑀))
42	3, 11	dgreq0 23825	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) → (𝐹 = 0𝑝 ↔ (𝐴‘𝑁) = 0))
43	42	ad2antrr 758	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ (𝑁 ≤ 𝑀 ∧ (𝐴‘𝑀) = 0)) → (𝐹 = 0𝑝 ↔ (𝐴‘𝑁) = 0))
44		simprr 792	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ (𝑁 ≤ 𝑀 ∧ (𝐴‘𝑀) = 0)) → (𝐴‘𝑀) = 0)
45	44	eqeq2d 2620	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ (𝑁 ≤ 𝑀 ∧ (𝐴‘𝑀) = 0)) → ((𝐴‘𝑁) = (𝐴‘𝑀) ↔ (𝐴‘𝑁) = 0))
46	43, 45	bitr4d 270	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ (𝑁 ≤ 𝑀 ∧ (𝐴‘𝑀) = 0)) → (𝐹 = 0𝑝 ↔ (𝐴‘𝑁) = (𝐴‘𝑀)))
47	41, 46	syl5ibr 235	. . . . 5 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ (𝑁 ≤ 𝑀 ∧ (𝐴‘𝑀) = 0)) → (𝑁 = 𝑀 → 𝐹 = 0𝑝))
48	47	orim2d 881	. . . 4 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ (𝑁 ≤ 𝑀 ∧ (𝐴‘𝑀) = 0)) → ((𝑁 < 𝑀 ∨ 𝑁 = 𝑀) → (𝑁 < 𝑀 ∨ 𝐹 = 0𝑝)))
49	40, 48	mpd 15	. . 3 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ (𝑁 ≤ 𝑀 ∧ (𝐴‘𝑀) = 0)) → (𝑁 < 𝑀 ∨ 𝐹 = 0𝑝))
50	49	orcomd 402	. 2 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ (𝑁 ≤ 𝑀 ∧ (𝐴‘𝑀) = 0)) → (𝐹 = 0𝑝 ∨ 𝑁 < 𝑀))
51	36, 50	impbida 873	1 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → ((𝐹 = 0𝑝 ∨ 𝑁 < 𝑀) ↔ (𝑁 ≤ 𝑀 ∧ (𝐴‘𝑀) = 0)))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 195   ∨ wo 382   ∧ wa 383   = wceq 1475   ∈ wcel 1977   ≠ wne 2780  {csn 4125   class class class wbr 4583   × cxp 5036  ‘cfv 5804  ℝcr 9814  0cc0 9815   < clt 9953   ≤ cle 9954  ℕ₀cn0 11169  0_𝑝c0p 23242  Polycply 23744  coeffccoe 23746  degcdgr 23747

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1713  ax-4 1728  ax-5 1827  ax-6 1875  ax-7 1922  ax-8 1979  ax-9 1986  ax-10 2006  ax-11 2021  ax-12 2034  ax-13 2234  ax-ext 2590  ax-rep 4699  ax-sep 4709  ax-nul 4717  ax-pow 4769  ax-pr 4833  ax-un 6847  ax-inf2 8421  ax-cnex 9871  ax-resscn 9872  ax-1cn 9873  ax-icn 9874  ax-addcl 9875  ax-addrcl 9876  ax-mulcl 9877  ax-mulrcl 9878  ax-mulcom 9879  ax-addass 9880  ax-mulass 9881  ax-distr 9882  ax-i2m1 9883  ax-1ne0 9884  ax-1rid 9885  ax-rnegex 9886  ax-rrecex 9887  ax-cnre 9888  ax-pre-lttri 9889  ax-pre-lttrn 9890  ax-pre-ltadd 9891  ax-pre-mulgt0 9892  ax-pre-sup 9893  ax-addf 9894

This theorem depends on definitions:  df-bi 196  df-or 384  df-an 385  df-3or 1032  df-3an 1033  df-tru 1478  df-fal 1481  df-ex 1696  df-nf 1701  df-sb 1868  df-eu 2462  df-mo 2463  df-clab 2597  df-cleq 2603  df-clel 2606  df-nfc 2740  df-ne 2782  df-nel 2783  df-ral 2901  df-rex 2902  df-reu 2903  df-rmo 2904  df-rab 2905  df-v 3175  df-sbc 3403  df-csb 3500  df-dif 3543  df-un 3545  df-in 3547  df-ss 3554  df-pss 3556  df-nul 3875  df-if 4037  df-pw 4110  df-sn 4126  df-pr 4128  df-tp 4130  df-op 4132  df-uni 4373  df-int 4411  df-iun 4457  df-br 4584  df-opab 4644  df-mpt 4645  df-tr 4681  df-eprel 4949  df-id 4953  df-po 4959  df-so 4960  df-fr 4997  df-se 4998  df-we 4999  df-xp 5044  df-rel 5045  df-cnv 5046  df-co 5047  df-dm 5048  df-rn 5049  df-res 5050  df-ima 5051  df-pred 5597  df-ord 5643  df-on 5644  df-lim 5645  df-suc 5646  df-iota 5768  df-fun 5806  df-fn 5807  df-f 5808  df-f1 5809  df-fo 5810  df-f1o 5811  df-fv 5812  df-isom 5813  df-riota 6511  df-ov 6552  df-oprab 6553  df-mpt2 6554  df-of 6795  df-om 6958  df-1st 7059  df-2nd 7060  df-wrecs 7294  df-recs 7355  df-rdg 7393  df-1o 7447  df-oadd 7451  df-er 7629  df-map 7746  df-pm 7747  df-en 7842  df-dom 7843  df-sdom 7844  df-fin 7845  df-sup 8231  df-inf 8232  df-oi 8298  df-card 8648  df-pnf 9955  df-mnf 9956  df-xr 9957  df-ltxr 9958  df-le 9959  df-sub 10147  df-neg 10148  df-div 10564  df-nn 10898  df-2 10956  df-3 10957  df-n0 11170  df-z 11255  df-uz 11564  df-rp 11709  df-fz 12198  df-fzo 12335  df-fl 12455  df-seq 12664  df-exp 12723  df-hash 12980  df-cj 13687  df-re 13688  df-im 13689  df-sqrt 13823  df-abs 13824  df-clim 14067  df-rlim 14068  df-sum 14265  df-0p 23243  df-ply 23748  df-coe 23750  df-dgr 23751

This theorem is referenced by:  dgrcolem2  23834  plydivlem4  23855  plydiveu  23857  dgrsub2  36724  elaa2lem  39126