MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  dchrptlem3 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem dchrptlem3 25190
Description: Lemma for dchrpt 25191. (Contributed by Mario Carneiro, 28-Apr-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
dchrpt.g 𝐺 = (DChr‘𝑁)
dchrpt.z 𝑍 = (ℤ/nℤ‘𝑁)
dchrpt.d 𝐷 = (Base‘𝐺)
dchrpt.b 𝐵 = (Base‘𝑍)
dchrpt.1 1 = (1r𝑍)
dchrpt.n (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
dchrpt.n1 (𝜑𝐴1 )
dchrpt.u 𝑈 = (Unit‘𝑍)
dchrpt.h 𝐻 = ((mulGrp‘𝑍) ↾s 𝑈)
dchrpt.m · = (.g𝐻)
dchrpt.s 𝑆 = (𝑘 ∈ dom 𝑊 ↦ ran (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛 · (𝑊𝑘))))
dchrpt.au (𝜑𝐴𝑈)
dchrpt.w (𝜑𝑊 ∈ Word 𝑈)
dchrpt.2 (𝜑𝐻dom DProd 𝑆)
dchrpt.3 (𝜑 → (𝐻 DProd 𝑆) = 𝑈)
Assertion
Ref Expression
dchrptlem3 (𝜑 → ∃𝑥𝐷 (𝑥𝐴) ≠ 1)
Distinct variable groups:   𝑘,𝑛,𝑥, 1   𝐴,𝑘,𝑛,𝑥   𝑥,𝐵   𝑥,𝐺   𝑘,𝐻,𝑛,𝑥   𝑥,𝑁   𝑘,𝑊,𝑛,𝑥   · ,𝑘,𝑛,𝑥   𝑆,𝑘,𝑛,𝑥   𝑘,𝑍,𝑛,𝑥   𝑥,𝐷   𝜑,𝑘,𝑛,𝑥   𝑥,𝑈
Allowed substitution hints:   𝐵(𝑘,𝑛)   𝐷(𝑘,𝑛)   𝑈(𝑘,𝑛)   𝐺(𝑘,𝑛)   𝑁(𝑘,𝑛)

Proof of Theorem dchrptlem3
Dummy variables 𝑎 𝑚 𝑢 𝑖 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 dchrpt.n1 . . . . 5 (𝜑𝐴1 )
2 dchrpt.n . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
32nnnn0d 11543 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑁 ∈ ℕ0)
4 dchrpt.z . . . . . . . . . . . 12 𝑍 = (ℤ/nℤ‘𝑁)
54zncrng 20095 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ ℕ0𝑍 ∈ CRing)
63, 5syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑍 ∈ CRing)
7 crngring 18758 . . . . . . . . . 10 (𝑍 ∈ CRing → 𝑍 ∈ Ring)
86, 7syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑍 ∈ Ring)
9 dchrpt.u . . . . . . . . . 10 𝑈 = (Unit‘𝑍)
10 dchrpt.h . . . . . . . . . 10 𝐻 = ((mulGrp‘𝑍) ↾s 𝑈)
119, 10unitgrp 18867 . . . . . . . . 9 (𝑍 ∈ Ring → 𝐻 ∈ Grp)
128, 11syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑𝐻 ∈ Grp)
13 grpmnd 17630 . . . . . . . 8 (𝐻 ∈ Grp → 𝐻 ∈ Mnd)
1412, 13syl 17 . . . . . . 7 (𝜑𝐻 ∈ Mnd)
15 dchrpt.w . . . . . . . 8 (𝜑𝑊 ∈ Word 𝑈)
16 dmexg 7262 . . . . . . . 8 (𝑊 ∈ Word 𝑈 → dom 𝑊 ∈ V)
1715, 16syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → dom 𝑊 ∈ V)
18 eqid 2760 . . . . . . . 8 (0g𝐻) = (0g𝐻)
1918gsumz 17575 . . . . . . 7 ((𝐻 ∈ Mnd ∧ dom 𝑊 ∈ V) → (𝐻 Σg (𝑎 ∈ dom 𝑊 ↦ (0g𝐻))) = (0g𝐻))
2014, 17, 19syl2anc 696 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐻 Σg (𝑎 ∈ dom 𝑊 ↦ (0g𝐻))) = (0g𝐻))
21 dchrpt.1 . . . . . . . . . 10 1 = (1r𝑍)
229, 10, 21unitgrpid 18869 . . . . . . . . 9 (𝑍 ∈ Ring → 1 = (0g𝐻))
238, 22syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑1 = (0g𝐻))
2423mpteq2dv 4897 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑎 ∈ dom 𝑊1 ) = (𝑎 ∈ dom 𝑊 ↦ (0g𝐻)))
2524oveq2d 6829 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐻 Σg (𝑎 ∈ dom 𝑊1 )) = (𝐻 Σg (𝑎 ∈ dom 𝑊 ↦ (0g𝐻))))
2620, 25, 233eqtr4d 2804 . . . . 5 (𝜑 → (𝐻 Σg (𝑎 ∈ dom 𝑊1 )) = 1 )
271, 26neeqtrrd 3006 . . . 4 (𝜑𝐴 ≠ (𝐻 Σg (𝑎 ∈ dom 𝑊1 )))
28 dchrpt.2 . . . . . 6 (𝜑𝐻dom DProd 𝑆)
29 zex 11578 . . . . . . . . . 10 ℤ ∈ V
3029mptex 6650 . . . . . . . . 9 (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛 · (𝑊𝑘))) ∈ V
3130rnex 7265 . . . . . . . 8 ran (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛 · (𝑊𝑘))) ∈ V
32 dchrpt.s . . . . . . . 8 𝑆 = (𝑘 ∈ dom 𝑊 ↦ ran (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛 · (𝑊𝑘))))
3331, 32dmmpti 6184 . . . . . . 7 dom 𝑆 = dom 𝑊
3433a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → dom 𝑆 = dom 𝑊)
35 eqid 2760 . . . . . 6 (𝐻dProj𝑆) = (𝐻dProj𝑆)
36 dchrpt.au . . . . . . 7 (𝜑𝐴𝑈)
37 dchrpt.3 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐻 DProd 𝑆) = 𝑈)
3836, 37eleqtrrd 2842 . . . . . 6 (𝜑𝐴 ∈ (𝐻 DProd 𝑆))
39 eqid 2760 . . . . . 6 {X𝑖 ∈ dom 𝑊(𝑆𝑖) ∣ finSupp (0g𝐻)} = {X𝑖 ∈ dom 𝑊(𝑆𝑖) ∣ finSupp (0g𝐻)}
4023adantr 472 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑎 ∈ dom 𝑊) → 1 = (0g𝐻))
4128, 34dprdf2 18606 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑆:dom 𝑊⟶(SubGrp‘𝐻))
4241ffvelrnda 6522 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑎 ∈ dom 𝑊) → (𝑆𝑎) ∈ (SubGrp‘𝐻))
4318subg0cl 17803 . . . . . . . . 9 ((𝑆𝑎) ∈ (SubGrp‘𝐻) → (0g𝐻) ∈ (𝑆𝑎))
4442, 43syl 17 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑎 ∈ dom 𝑊) → (0g𝐻) ∈ (𝑆𝑎))
4540, 44eqeltrd 2839 . . . . . . 7 ((𝜑𝑎 ∈ dom 𝑊) → 1 ∈ (𝑆𝑎))
46 fvex 6362 . . . . . . . . . . 11 (1r𝑍) ∈ V
4721, 46eqeltri 2835 . . . . . . . . . 10 1 ∈ V
4847a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑1 ∈ V)
4917, 48fczfsuppd 8458 . . . . . . . 8 (𝜑 → (dom 𝑊 × { 1 }) finSupp 1 )
50 fconstmpt 5320 . . . . . . . . . 10 (dom 𝑊 × { 1 }) = (𝑎 ∈ dom 𝑊1 )
5150eqcomi 2769 . . . . . . . . 9 (𝑎 ∈ dom 𝑊1 ) = (dom 𝑊 × { 1 })
5251a1i 11 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑎 ∈ dom 𝑊1 ) = (dom 𝑊 × { 1 }))
5323eqcomd 2766 . . . . . . . 8 (𝜑 → (0g𝐻) = 1 )
5449, 52, 533brtr4d 4836 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑎 ∈ dom 𝑊1 ) finSupp (0g𝐻))
5539, 28, 34, 45, 54dprdwd 18610 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑎 ∈ dom 𝑊1 ) ∈ {X𝑖 ∈ dom 𝑊(𝑆𝑖) ∣ finSupp (0g𝐻)})
5628, 34, 35, 38, 18, 39, 55dpjeq 18658 . . . . 5 (𝜑 → (𝐴 = (𝐻 Σg (𝑎 ∈ dom 𝑊1 )) ↔ ∀𝑎 ∈ dom 𝑊(((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) = 1 ))
5756necon3abid 2968 . . . 4 (𝜑 → (𝐴 ≠ (𝐻 Σg (𝑎 ∈ dom 𝑊1 )) ↔ ¬ ∀𝑎 ∈ dom 𝑊(((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) = 1 ))
5827, 57mpbid 222 . . 3 (𝜑 → ¬ ∀𝑎 ∈ dom 𝑊(((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) = 1 )
59 rexnal 3133 . . 3 (∃𝑎 ∈ dom 𝑊 ¬ (((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) = 1 ↔ ¬ ∀𝑎 ∈ dom 𝑊(((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) = 1 )
6058, 59sylibr 224 . 2 (𝜑 → ∃𝑎 ∈ dom 𝑊 ¬ (((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) = 1 )
61 df-ne 2933 . . . 4 ((((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) ≠ 1 ↔ ¬ (((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) = 1 )
62 dchrpt.g . . . . . 6 𝐺 = (DChr‘𝑁)
63 dchrpt.d . . . . . 6 𝐷 = (Base‘𝐺)
64 dchrpt.b . . . . . 6 𝐵 = (Base‘𝑍)
652adantr 472 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ dom 𝑊 ∧ (((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) ≠ 1 )) → 𝑁 ∈ ℕ)
661adantr 472 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ dom 𝑊 ∧ (((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) ≠ 1 )) → 𝐴1 )
67 dchrpt.m . . . . . 6 · = (.g𝐻)
6836adantr 472 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ dom 𝑊 ∧ (((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) ≠ 1 )) → 𝐴𝑈)
6915adantr 472 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ dom 𝑊 ∧ (((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) ≠ 1 )) → 𝑊 ∈ Word 𝑈)
7028adantr 472 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ dom 𝑊 ∧ (((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) ≠ 1 )) → 𝐻dom DProd 𝑆)
7137adantr 472 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ dom 𝑊 ∧ (((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) ≠ 1 )) → (𝐻 DProd 𝑆) = 𝑈)
72 eqid 2760 . . . . . 6 (od‘𝐻) = (od‘𝐻)
73 eqid 2760 . . . . . 6 (-1↑𝑐(2 / ((od‘𝐻)‘(𝑊𝑎)))) = (-1↑𝑐(2 / ((od‘𝐻)‘(𝑊𝑎))))
74 simprl 811 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ dom 𝑊 ∧ (((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) ≠ 1 )) → 𝑎 ∈ dom 𝑊)
75 simprr 813 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ dom 𝑊 ∧ (((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) ≠ 1 )) → (((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) ≠ 1 )
76 eqid 2760 . . . . . 6 (𝑢𝑈 ↦ (℩𝑚 ∈ ℤ ((((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝑢) = (𝑚 · (𝑊𝑎)) ∧ = ((-1↑𝑐(2 / ((od‘𝐻)‘(𝑊𝑎))))↑𝑚)))) = (𝑢𝑈 ↦ (℩𝑚 ∈ ℤ ((((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝑢) = (𝑚 · (𝑊𝑎)) ∧ = ((-1↑𝑐(2 / ((od‘𝐻)‘(𝑊𝑎))))↑𝑚))))
7762, 4, 63, 64, 21, 65, 66, 9, 10, 67, 32, 68, 69, 70, 71, 35, 72, 73, 74, 75, 76dchrptlem2 25189 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ dom 𝑊 ∧ (((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) ≠ 1 )) → ∃𝑥𝐷 (𝑥𝐴) ≠ 1)
7877expr 644 . . . 4 ((𝜑𝑎 ∈ dom 𝑊) → ((((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) ≠ 1 → ∃𝑥𝐷 (𝑥𝐴) ≠ 1))
7961, 78syl5bir 233 . . 3 ((𝜑𝑎 ∈ dom 𝑊) → (¬ (((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) = 1 → ∃𝑥𝐷 (𝑥𝐴) ≠ 1))
8079rexlimdva 3169 . 2 (𝜑 → (∃𝑎 ∈ dom 𝑊 ¬ (((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) = 1 → ∃𝑥𝐷 (𝑥𝐴) ≠ 1))
8160, 80mpd 15 1 (𝜑 → ∃𝑥𝐷 (𝑥𝐴) ≠ 1)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 383   = wceq 1632  wcel 2139  wne 2932  wral 3050  wrex 3051  {crab 3054  Vcvv 3340  {csn 4321   class class class wbr 4804  cmpt 4881   × cxp 5264  dom cdm 5266  ran crn 5267  cio 6010  cfv 6049  (class class class)co 6813  Xcixp 8074   finSupp cfsupp 8440  1c1 10129  -cneg 10459   / cdiv 10876  cn 11212  2c2 11262  0cn0 11484  cz 11569  cexp 13054  Word cword 13477  Basecbs 16059  s cress 16060  0gc0g 16302   Σg cgsu 16303  Mndcmnd 17495  Grpcgrp 17623  .gcmg 17741  SubGrpcsubg 17789  odcod 18144   DProd cdprd 18592  dProjcdpj 18593  mulGrpcmgp 18689  1rcur 18701  Ringcrg 18747  CRingccrg 18748  Unitcui 18839  ℤ/nczn 20053  𝑐ccxp 24501  DChrcdchr 25156
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1871  ax-4 1886  ax-5 1988  ax-6 2054  ax-7 2090  ax-8 2141  ax-9 2148  ax-10 2168  ax-11 2183  ax-12 2196  ax-13 2391  ax-ext 2740  ax-rep 4923  ax-sep 4933  ax-nul 4941  ax-pow 4992  ax-pr 5055  ax-un 7114  ax-inf2 8711  ax-cnex 10184  ax-resscn 10185  ax-1cn 10186  ax-icn 10187  ax-addcl 10188  ax-addrcl 10189  ax-mulcl 10190  ax-mulrcl 10191  ax-mulcom 10192  ax-addass 10193  ax-mulass 10194  ax-distr 10195  ax-i2m1 10196  ax-1ne0 10197  ax-1rid 10198  ax-rnegex 10199  ax-rrecex 10200  ax-cnre 10201  ax-pre-lttri 10202  ax-pre-lttrn 10203  ax-pre-ltadd 10204  ax-pre-mulgt0 10205  ax-pre-sup 10206  ax-addf 10207  ax-mulf 10208
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1635  df-fal 1638  df-ex 1854  df-nf 1859  df-sb 2047  df-eu 2611  df-mo 2612  df-clab 2747  df-cleq 2753  df-clel 2756  df-nfc 2891  df-ne 2933  df-nel 3036  df-ral 3055  df-rex 3056  df-reu 3057  df-rmo 3058  df-rab 3059  df-v 3342  df-sbc 3577  df-csb 3675  df-dif 3718  df-un 3720  df-in 3722  df-ss 3729  df-pss 3731  df-nul 4059  df-if 4231  df-pw 4304  df-sn 4322  df-pr 4324  df-tp 4326  df-op 4328  df-uni 4589  df-int 4628  df-iun 4674  df-iin 4675  df-br 4805  df-opab 4865  df-mpt 4882  df-tr 4905  df-id 5174  df-eprel 5179  df-po 5187  df-so 5188  df-fr 5225  df-se 5226  df-we 5227  df-xp 5272  df-rel 5273  df-cnv 5274  df-co 5275  df-dm 5276  df-rn 5277  df-res 5278  df-ima 5279  df-pred 5841  df-ord 5887  df-on 5888  df-lim 5889  df-suc 5890  df-iota 6012  df-fun 6051  df-fn 6052  df-f 6053  df-f1 6054  df-fo 6055  df-f1o 6056  df-fv 6057  df-isom 6058  df-riota 6774  df-ov 6816  df-oprab 6817  df-mpt2 6818  df-of 7062  df-om 7231  df-1st 7333  df-2nd 7334  df-supp 7464  df-tpos 7521  df-wrecs 7576  df-recs 7637  df-rdg 7675  df-1o 7729  df-2o 7730  df-oadd 7733  df-omul 7734  df-er 7911  df-ec 7913  df-qs 7917  df-map 8025  df-pm 8026  df-ixp 8075  df-en 8122  df-dom 8123  df-sdom 8124  df-fin 8125  df-fsupp 8441  df-fi 8482  df-sup 8513  df-inf 8514  df-oi 8580  df-card 8955  df-acn 8958  df-cda 9182  df-pnf 10268  df-mnf 10269  df-xr 10270  df-ltxr 10271  df-le 10272  df-sub 10460  df-neg 10461  df-div 10877  df-nn 11213  df-2 11271  df-3 11272  df-4 11273  df-5 11274  df-6 11275  df-7 11276  df-8 11277  df-9 11278  df-n0 11485  df-z 11570  df-dec 11686  df-uz 11880  df-q 11982  df-rp 12026  df-xneg 12139  df-xadd 12140  df-xmul 12141  df-ioo 12372  df-ioc 12373  df-ico 12374  df-icc 12375  df-fz 12520  df-fzo 12660  df-fl 12787  df-mod 12863  df-seq 12996  df-exp 13055  df-fac 13255  df-bc 13284  df-hash 13312  df-word 13485  df-shft 14006  df-cj 14038  df-re 14039  df-im 14040  df-sqrt 14174  df-abs 14175  df-limsup 14401  df-clim 14418  df-rlim 14419  df-sum 14616  df-ef 14997  df-sin 14999  df-cos 15000  df-pi 15002  df-dvds 15183  df-struct 16061  df-ndx 16062  df-slot 16063  df-base 16065  df-sets 16066  df-ress 16067  df-plusg 16156  df-mulr 16157  df-starv 16158  df-sca 16159  df-vsca 16160  df-ip 16161  df-tset 16162  df-ple 16163  df-ds 16166  df-unif 16167  df-hom 16168  df-cco 16169  df-rest 16285  df-topn 16286  df-0g 16304  df-gsum 16305  df-topgen 16306  df-pt 16307  df-prds 16310  df-xrs 16364  df-qtop 16369  df-imas 16370  df-qus 16371  df-xps 16372  df-mre 16448  df-mrc 16449  df-acs 16451  df-mgm 17443  df-sgrp 17485  df-mnd 17496  df-mhm 17536  df-submnd 17537  df-grp 17626  df-minusg 17627  df-sbg 17628  df-mulg 17742  df-subg 17792  df-nsg 17793  df-eqg 17794  df-ghm 17859  df-gim 17902  df-cntz 17950  df-oppg 17976  df-od 18148  df-lsm 18251  df-pj1 18252  df-cmn 18395  df-abl 18396  df-dprd 18594  df-dpj 18595  df-mgp 18690  df-ur 18702  df-ring 18749  df-cring 18750  df-oppr 18823  df-dvdsr 18841  df-unit 18842  df-rnghom 18917  df-subrg 18980  df-lmod 19067  df-lss 19135  df-lsp 19174  df-sra 19374  df-rgmod 19375  df-lidl 19376  df-rsp 19377  df-2idl 19434  df-psmet 19940  df-xmet 19941  df-met 19942  df-bl 19943  df-mopn 19944  df-fbas 19945  df-fg 19946  df-cnfld 19949  df-zring 20021  df-zrh 20054  df-zn 20057  df-top 20901  df-topon 20918  df-topsp 20939  df-bases 20952  df-cld 21025  df-ntr 21026  df-cls 21027  df-nei 21104  df-lp 21142  df-perf 21143  df-cn 21233  df-cnp 21234  df-haus 21321  df-tx 21567  df-hmeo 21760  df-fil 21851  df-fm 21943  df-flim 21944  df-flf 21945  df-xms 22326  df-ms 22327  df-tms 22328  df-cncf 22882  df-limc 23829  df-dv 23830  df-log 24502  df-cxp 24503  df-dchr 25157
This theorem is referenced by:  dchrpt  25191
  Copyright terms: Public domain W3C validator