Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  rezh Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem rezh 30143
 Description: The ℤ-module of ℝ is a normed module. (Contributed by Thierry Arnoux, 14-Feb-2018.)
Assertion
Ref Expression
rezh (ℤMod‘ℝfld) ∈ NrmMod

Proof of Theorem rezh
Dummy variables 𝑥 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 cnnrg 22631 . . . . 5 fld ∈ NrmRing
2 resubdrg 20002 . . . . . 6 (ℝ ∈ (SubRing‘ℂfld) ∧ ℝfld ∈ DivRing)
32simpli 473 . . . . 5 ℝ ∈ (SubRing‘ℂfld)
4 df-refld 19999 . . . . . 6 fld = (ℂflds ℝ)
54subrgnrg 22524 . . . . 5 ((ℂfld ∈ NrmRing ∧ ℝ ∈ (SubRing‘ℂfld)) → ℝfld ∈ NrmRing)
61, 3, 5mp2an 708 . . . 4 fld ∈ NrmRing
7 eqid 2651 . . . . 5 (ℤMod‘ℝfld) = (ℤMod‘ℝfld)
87zhmnrg 30139 . . . 4 (ℝfld ∈ NrmRing → (ℤMod‘ℝfld) ∈ NrmRing)
9 nrgngp 22513 . . . 4 ((ℤMod‘ℝfld) ∈ NrmRing → (ℤMod‘ℝfld) ∈ NrmGrp)
106, 8, 9mp2b 10 . . 3 (ℤMod‘ℝfld) ∈ NrmGrp
11 nrgring 22514 . . . . 5 (ℝfld ∈ NrmRing → ℝfld ∈ Ring)
12 ringabl 18626 . . . . 5 (ℝfld ∈ Ring → ℝfld ∈ Abel)
136, 11, 12mp2b 10 . . . 4 fld ∈ Abel
147zlmlmod 19919 . . . 4 (ℝfld ∈ Abel ↔ (ℤMod‘ℝfld) ∈ LMod)
1513, 14mpbi 220 . . 3 (ℤMod‘ℝfld) ∈ LMod
16 zringnrg 22638 . . 3 ring ∈ NrmRing
1710, 15, 163pm3.2i 1259 . 2 ((ℤMod‘ℝfld) ∈ NrmGrp ∧ (ℤMod‘ℝfld) ∈ LMod ∧ ℤring ∈ NrmRing)
18 simpl 472 . . . . . 6 ((𝑧 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → 𝑧 ∈ ℤ)
1918zcnd 11521 . . . . 5 ((𝑧 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → 𝑧 ∈ ℂ)
20 simpr 476 . . . . . 6 ((𝑧 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → 𝑥 ∈ ℝ)
2120recnd 10106 . . . . 5 ((𝑧 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → 𝑥 ∈ ℂ)
2219, 21absmuld 14237 . . . 4 ((𝑧 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (abs‘(𝑧 · 𝑥)) = ((abs‘𝑧) · (abs‘𝑥)))
23 subrgsubg 18834 . . . . . . . . 9 (ℝ ∈ (SubRing‘ℂfld) → ℝ ∈ (SubGrp‘ℂfld))
243, 23ax-mp 5 . . . . . . . 8 ℝ ∈ (SubGrp‘ℂfld)
25 eqid 2651 . . . . . . . . 9 (.g‘ℂfld) = (.g‘ℂfld)
26 eqid 2651 . . . . . . . . . . 11 (.g‘ℝfld) = (.g‘ℝfld)
277, 26zlmvsca 19918 . . . . . . . . . 10 (.g‘ℝfld) = ( ·𝑠 ‘(ℤMod‘ℝfld))
2827eqcomi 2660 . . . . . . . . 9 ( ·𝑠 ‘(ℤMod‘ℝfld)) = (.g‘ℝfld)
2925, 4, 28subgmulg 17655 . . . . . . . 8 ((ℝ ∈ (SubGrp‘ℂfld) ∧ 𝑧 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (𝑧(.g‘ℂfld)𝑥) = (𝑧( ·𝑠 ‘(ℤMod‘ℝfld))𝑥))
3024, 29mp3an1 1451 . . . . . . 7 ((𝑧 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (𝑧(.g‘ℂfld)𝑥) = (𝑧( ·𝑠 ‘(ℤMod‘ℝfld))𝑥))
31 cnfldmulg 19826 . . . . . . . 8 ((𝑧 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → (𝑧(.g‘ℂfld)𝑥) = (𝑧 · 𝑥))
3221, 31syldan 486 . . . . . . 7 ((𝑧 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (𝑧(.g‘ℂfld)𝑥) = (𝑧 · 𝑥))
3330, 32eqtr3d 2687 . . . . . 6 ((𝑧 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (𝑧( ·𝑠 ‘(ℤMod‘ℝfld))𝑥) = (𝑧 · 𝑥))
3433fveq2d 6233 . . . . 5 ((𝑧 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → ((abs ↾ ℝ)‘(𝑧( ·𝑠 ‘(ℤMod‘ℝfld))𝑥)) = ((abs ↾ ℝ)‘(𝑧 · 𝑥)))
35 zre 11419 . . . . . 6 (𝑧 ∈ ℤ → 𝑧 ∈ ℝ)
36 remulcl 10059 . . . . . . 7 ((𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (𝑧 · 𝑥) ∈ ℝ)
37 fvres 6245 . . . . . . 7 ((𝑧 · 𝑥) ∈ ℝ → ((abs ↾ ℝ)‘(𝑧 · 𝑥)) = (abs‘(𝑧 · 𝑥)))
3836, 37syl 17 . . . . . 6 ((𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → ((abs ↾ ℝ)‘(𝑧 · 𝑥)) = (abs‘(𝑧 · 𝑥)))
3935, 38sylan 487 . . . . 5 ((𝑧 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → ((abs ↾ ℝ)‘(𝑧 · 𝑥)) = (abs‘(𝑧 · 𝑥)))
4034, 39eqtrd 2685 . . . 4 ((𝑧 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → ((abs ↾ ℝ)‘(𝑧( ·𝑠 ‘(ℤMod‘ℝfld))𝑥)) = (abs‘(𝑧 · 𝑥)))
41 fvres 6245 . . . . 5 (𝑧 ∈ ℤ → ((abs ↾ ℤ)‘𝑧) = (abs‘𝑧))
42 fvres 6245 . . . . 5 (𝑥 ∈ ℝ → ((abs ↾ ℝ)‘𝑥) = (abs‘𝑥))
4341, 42oveqan12d 6709 . . . 4 ((𝑧 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (((abs ↾ ℤ)‘𝑧) · ((abs ↾ ℝ)‘𝑥)) = ((abs‘𝑧) · (abs‘𝑥)))
4422, 40, 433eqtr4d 2695 . . 3 ((𝑧 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → ((abs ↾ ℝ)‘(𝑧( ·𝑠 ‘(ℤMod‘ℝfld))𝑥)) = (((abs ↾ ℤ)‘𝑧) · ((abs ↾ ℝ)‘𝑥)))
4544rgen2 3004 . 2 𝑧 ∈ ℤ ∀𝑥 ∈ ℝ ((abs ↾ ℝ)‘(𝑧( ·𝑠 ‘(ℤMod‘ℝfld))𝑥)) = (((abs ↾ ℤ)‘𝑧) · ((abs ↾ ℝ)‘𝑥))
46 rebase 20000 . . . 4 ℝ = (Base‘ℝfld)
477, 46zlmbas 19914 . . 3 ℝ = (Base‘(ℤMod‘ℝfld))
48 recusp 23216 . . . . 5 fld ∈ CUnifSp
4948elexi 3244 . . . 4 fld ∈ V
50 cnring 19816 . . . . . . 7 fld ∈ Ring
51 ringmnd 18602 . . . . . . 7 (ℂfld ∈ Ring → ℂfld ∈ Mnd)
5250, 51ax-mp 5 . . . . . 6 fld ∈ Mnd
53 0re 10078 . . . . . 6 0 ∈ ℝ
54 ax-resscn 10031 . . . . . 6 ℝ ⊆ ℂ
55 cnfldbas 19798 . . . . . . 7 ℂ = (Base‘ℂfld)
56 cnfld0 19818 . . . . . . 7 0 = (0g‘ℂfld)
57 cnfldnm 22629 . . . . . . 7 abs = (norm‘ℂfld)
584, 55, 56, 57ressnm 29779 . . . . . 6 ((ℂfld ∈ Mnd ∧ 0 ∈ ℝ ∧ ℝ ⊆ ℂ) → (abs ↾ ℝ) = (norm‘ℝfld))
5952, 53, 54, 58mp3an 1464 . . . . 5 (abs ↾ ℝ) = (norm‘ℝfld)
607, 59zlmnm 30138 . . . 4 (ℝfld ∈ V → (abs ↾ ℝ) = (norm‘(ℤMod‘ℝfld)))
6149, 60ax-mp 5 . . 3 (abs ↾ ℝ) = (norm‘(ℤMod‘ℝfld))
62 eqid 2651 . . 3 ( ·𝑠 ‘(ℤMod‘ℝfld)) = ( ·𝑠 ‘(ℤMod‘ℝfld))
637zlmsca 19917 . . . 4 (ℝfld ∈ V → ℤring = (Scalar‘(ℤMod‘ℝfld)))
6449, 63ax-mp 5 . . 3 ring = (Scalar‘(ℤMod‘ℝfld))
65 zringbas 19872 . . 3 ℤ = (Base‘ℤring)
66 zringnm 30132 . . . 4 (norm‘ℤring) = (abs ↾ ℤ)
6766eqcomi 2660 . . 3 (abs ↾ ℤ) = (norm‘ℤring)
6847, 61, 62, 64, 65, 67isnlm 22526 . 2 ((ℤMod‘ℝfld) ∈ NrmMod ↔ (((ℤMod‘ℝfld) ∈ NrmGrp ∧ (ℤMod‘ℝfld) ∈ LMod ∧ ℤring ∈ NrmRing) ∧ ∀𝑧 ∈ ℤ ∀𝑥 ∈ ℝ ((abs ↾ ℝ)‘(𝑧( ·𝑠 ‘(ℤMod‘ℝfld))𝑥)) = (((abs ↾ ℤ)‘𝑧) · ((abs ↾ ℝ)‘𝑥))))
6917, 45, 68mpbir2an 975 1 (ℤMod‘ℝfld) ∈ NrmMod
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   ∧ wa 383   ∧ w3a 1054   = wceq 1523   ∈ wcel 2030  ∀wral 2941  Vcvv 3231   ⊆ wss 3607   ↾ cres 5145  ‘cfv 5926  (class class class)co 6690  ℂcc 9972  ℝcr 9973  0cc0 9974   · cmul 9979  ℤcz 11415  abscabs 14018  Scalarcsca 15991   ·𝑠 cvsca 15992  Mndcmnd 17341  .gcmg 17587  SubGrpcsubg 17635  Abelcabl 18240  Ringcrg 18593  DivRingcdr 18795  SubRingcsubrg 18824  LModclmod 18911  ℂfldccnfld 19794  ℤringzring 19866  ℤModczlm 19897  ℝfldcrefld 19998  CUnifSpccusp 22148  normcnm 22428  NrmGrpcngp 22429  NrmRingcnrg 22431  NrmModcnlm 22432 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1762  ax-4 1777  ax-5 1879  ax-6 1945  ax-7 1981  ax-8 2032  ax-9 2039  ax-10 2059  ax-11 2074  ax-12 2087  ax-13 2282  ax-ext 2631  ax-rep 4804  ax-sep 4814  ax-nul 4822  ax-pow 4873  ax-pr 4936  ax-un 6991  ax-inf2 8576  ax-cnex 10030  ax-resscn 10031  ax-1cn 10032  ax-icn 10033  ax-addcl 10034  ax-addrcl 10035  ax-mulcl 10036  ax-mulrcl 10037  ax-mulcom 10038  ax-addass 10039  ax-mulass 10040  ax-distr 10041  ax-i2m1 10042  ax-1ne0 10043  ax-1rid 10044  ax-rnegex 10045  ax-rrecex 10046  ax-cnre 10047  ax-pre-lttri 10048  ax-pre-lttrn 10049  ax-pre-ltadd 10050  ax-pre-mulgt0 10051  ax-pre-sup 10052  ax-addf 10053  ax-mulf 10054 This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1055  df-3an 1056  df-tru 1526  df-ex 1745  df-nf 1750  df-sb 1938  df-eu 2502  df-mo 2503  df-clab 2638  df-cleq 2644  df-clel 2647  df-nfc 2782  df-ne 2824  df-nel 2927  df-ral 2946  df-rex 2947  df-reu 2948  df-rmo 2949  df-rab 2950  df-v 3233  df-sbc 3469  df-csb 3567  df-dif 3610  df-un 3612  df-in 3614  df-ss 3621  df-pss 3623  df-nul 3949  df-if 4120  df-pw 4193  df-sn 4211  df-pr 4213  df-tp 4215  df-op 4217  df-uni 4469  df-int 4508  df-iun 4554  df-iin 4555  df-br 4686  df-opab 4746  df-mpt 4763  df-tr 4786  df-id 5053  df-eprel 5058  df-po 5064  df-so 5065  df-fr 5102  df-se 5103  df-we 5104  df-xp 5149  df-rel 5150  df-cnv 5151  df-co 5152  df-dm 5153  df-rn 5154  df-res 5155  df-ima 5156  df-pred 5718  df-ord 5764  df-on 5765  df-lim 5766  df-suc 5767  df-iota 5889  df-fun 5928  df-fn 5929  df-f 5930  df-f1 5931  df-fo 5932  df-f1o 5933  df-fv 5934  df-isom 5935  df-riota 6651  df-ov 6693  df-oprab 6694  df-mpt2 6695  df-of 6939  df-om 7108  df-1st 7210  df-2nd 7211  df-supp 7341  df-tpos 7397  df-wrecs 7452  df-recs 7513  df-rdg 7551  df-1o 7605  df-2o 7606  df-oadd 7609  df-er 7787  df-map 7901  df-ixp 7951  df-en 7998  df-dom 7999  df-sdom 8000  df-fin 8001  df-fsupp 8317  df-fi 8358  df-sup 8389  df-inf 8390  df-oi 8456  df-card 8803  df-cda 9028  df-pnf 10114  df-mnf 10115  df-xr 10116  df-ltxr 10117  df-le 10118  df-sub 10306  df-neg 10307  df-div 10723  df-nn 11059  df-2 11117  df-3 11118  df-4 11119  df-5 11120  df-6 11121  df-7 11122  df-8 11123  df-9 11124  df-n0 11331  df-z 11416  df-dec 11532  df-uz 11726  df-q 11827  df-rp 11871  df-xneg 11984  df-xadd 11985  df-xmul 11986  df-ioo 12217  df-ico 12219  df-icc 12220  df-fz 12365  df-fzo 12505  df-seq 12842  df-exp 12901  df-hash 13158  df-cj 13883  df-re 13884  df-im 13885  df-sqrt 14019  df-abs 14020  df-struct 15906  df-ndx 15907  df-slot 15908  df-base 15910  df-sets 15911  df-ress 15912  df-plusg 16001  df-mulr 16002  df-starv 16003  df-sca 16004  df-vsca 16005  df-ip 16006  df-tset 16007  df-ple 16008  df-ds 16011  df-unif 16012  df-hom 16013  df-cco 16014  df-rest 16130  df-topn 16131  df-0g 16149  df-gsum 16150  df-topgen 16151  df-pt 16152  df-prds 16155  df-xrs 16209  df-qtop 16214  df-imas 16215  df-xps 16217  df-mre 16293  df-mrc 16294  df-acs 16296  df-mgm 17289  df-sgrp 17331  df-mnd 17342  df-submnd 17383  df-grp 17472  df-minusg 17473  df-sbg 17474  df-mulg 17588  df-subg 17638  df-cntz 17796  df-cmn 18241  df-abl 18242  df-mgp 18536  df-ur 18548  df-ring 18595  df-cring 18596  df-oppr 18669  df-dvdsr 18687  df-unit 18688  df-invr 18718  df-dvr 18729  df-drng 18797  df-subrg 18826  df-abv 18865  df-lmod 18913  df-psmet 19786  df-xmet 19787  df-met 19788  df-bl 19789  df-mopn 19790  df-fbas 19791  df-fg 19792  df-metu 19793  df-cnfld 19795  df-zring 19867  df-zlm 19901  df-refld 19999  df-top 20747  df-topon 20764  df-topsp 20785  df-bases 20798  df-cld 20871  df-ntr 20872  df-cls 20873  df-nei 20950  df-cn 21079  df-cnp 21080  df-haus 21167  df-cmp 21238  df-tx 21413  df-hmeo 21606  df-fil 21697  df-flim 21790  df-fcls 21792  df-ust 22051  df-utop 22082  df-uss 22107  df-usp 22108  df-cfilu 22138  df-cusp 22149  df-xms 22172  df-ms 22173  df-tms 22174  df-nm 22434  df-ngp 22435  df-nrg 22437  df-nlm 22438  df-cncf 22728  df-cfil 23099  df-cmet 23101  df-cms 23178 This theorem is referenced by:  rerrext  30181
 Copyright terms: Public domain W3C validator