Theorem abvmul 21108

Description: An absolute value distributes under multiplication. (Contributed by Mario Carneiro, 8-Sep-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
abvf.a	⊢ 𝐴 = (AbsVal‘𝑅)
abvf.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
abvmul.t	⊢ · = (.r‘𝑅)

Assertion

Ref	Expression
abvmul	⊢ ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵) → (𝐹‘(𝑋 · 𝑌)) = ((𝐹‘𝑋) · (𝐹‘𝑌)))

Proof of Theorem abvmul

Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		abvf.a	. . . . . . 7 ⊢ 𝐴 = (AbsVal‘𝑅)
2	1	abvrcl 21100	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ 𝐴 → 𝑅 ∈ Ring)
3		abvf.b	. . . . . . 7 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
4		eqid 2763	. . . . . . 7 ⊢ (+g‘𝑅) = (+g‘𝑅)
5		abvmul.t	. . . . . . 7 ⊢ · = (.r‘𝑅)
6		eqid 2763	. . . . . . 7 ⊢ (0g‘𝑅) = (0g‘𝑅)
7	1, 3, 4, 5, 6	isabv 21098	. . . . . 6 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → (𝐹 ∈ 𝐴 ↔ (𝐹:𝐵⟶(0[,)+∞) ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐵 (((𝐹‘𝑥) = 0 ↔ 𝑥 = (0g‘𝑅)) ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ((𝐹‘(𝑥 · 𝑦)) = ((𝐹‘𝑥) · (𝐹‘𝑦)) ∧ (𝐹‘(𝑥(+g‘𝑅)𝑦)) ≤ ((𝐹‘𝑥) + (𝐹‘𝑦)))))))
8	2, 7	syl 18	. . . . 5 ⊢ (𝐹 ∈ 𝐴 → (𝐹 ∈ 𝐴 ↔ (𝐹:𝐵⟶(0[,)+∞) ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐵 (((𝐹‘𝑥) = 0 ↔ 𝑥 = (0g‘𝑅)) ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ((𝐹‘(𝑥 · 𝑦)) = ((𝐹‘𝑥) · (𝐹‘𝑦)) ∧ (𝐹‘(𝑥(+g‘𝑅)𝑦)) ≤ ((𝐹‘𝑥) + (𝐹‘𝑦)))))))
9	8	ibi 270	. . . 4 ⊢ (𝐹 ∈ 𝐴 → (𝐹:𝐵⟶(0[,)+∞) ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐵 (((𝐹‘𝑥) = 0 ↔ 𝑥 = (0g‘𝑅)) ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ((𝐹‘(𝑥 · 𝑦)) = ((𝐹‘𝑥) · (𝐹‘𝑦)) ∧ (𝐹‘(𝑥(+g‘𝑅)𝑦)) ≤ ((𝐹‘𝑥) + (𝐹‘𝑦))))))
10		simpl 488	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹‘(𝑥 · 𝑦)) = ((𝐹‘𝑥) · (𝐹‘𝑦)) ∧ (𝐹‘(𝑥(+g‘𝑅)𝑦)) ≤ ((𝐹‘𝑥) + (𝐹‘𝑦))) → (𝐹‘(𝑥 · 𝑦)) = ((𝐹‘𝑥) · (𝐹‘𝑦)))
11	10	ralimi 3103	. . . . . 6 ⊢ (∀𝑦 ∈ 𝐵 ((𝐹‘(𝑥 · 𝑦)) = ((𝐹‘𝑥) · (𝐹‘𝑦)) ∧ (𝐹‘(𝑥(+g‘𝑅)𝑦)) ≤ ((𝐹‘𝑥) + (𝐹‘𝑦))) → ∀𝑦 ∈ 𝐵 (𝐹‘(𝑥 · 𝑦)) = ((𝐹‘𝑥) · (𝐹‘𝑦)))
12	11	adantl 487	. . . . 5 ⊢ ((((𝐹‘𝑥) = 0 ↔ 𝑥 = (0g‘𝑅)) ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ((𝐹‘(𝑥 · 𝑦)) = ((𝐹‘𝑥) · (𝐹‘𝑦)) ∧ (𝐹‘(𝑥(+g‘𝑅)𝑦)) ≤ ((𝐹‘𝑥) + (𝐹‘𝑦)))) → ∀𝑦 ∈ 𝐵 (𝐹‘(𝑥 · 𝑦)) = ((𝐹‘𝑥) · (𝐹‘𝑦)))
13	12	ralimi 3103	. . . 4 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝐵 (((𝐹‘𝑥) = 0 ↔ 𝑥 = (0g‘𝑅)) ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ((𝐹‘(𝑥 · 𝑦)) = ((𝐹‘𝑥) · (𝐹‘𝑦)) ∧ (𝐹‘(𝑥(+g‘𝑅)𝑦)) ≤ ((𝐹‘𝑥) + (𝐹‘𝑦)))) → ∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 (𝐹‘(𝑥 · 𝑦)) = ((𝐹‘𝑥) · (𝐹‘𝑦)))
14	9, 13	simpl2im 513	. . 3 ⊢ (𝐹 ∈ 𝐴 → ∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 (𝐹‘(𝑥 · 𝑦)) = ((𝐹‘𝑥) · (𝐹‘𝑦)))
15		fvoveq1 7466	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → (𝐹‘(𝑥 · 𝑦)) = (𝐹‘(𝑋 · 𝑦)))
16		fveq2 6908	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → (𝐹‘𝑥) = (𝐹‘𝑋))
17	16	oveq1d 7458	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → ((𝐹‘𝑥) · (𝐹‘𝑦)) = ((𝐹‘𝑋) · (𝐹‘𝑦)))
18	15, 17	eqeq12d 2779	. . . 4 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → ((𝐹‘(𝑥 · 𝑦)) = ((𝐹‘𝑥) · (𝐹‘𝑦)) ↔ (𝐹‘(𝑋 · 𝑦)) = ((𝐹‘𝑋) · (𝐹‘𝑦))))
19		oveq2 7451	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = 𝑌 → (𝑋 · 𝑦) = (𝑋 · 𝑌))
20	19	fveq2d 6912	. . . . 5 ⊢ (𝑦 = 𝑌 → (𝐹‘(𝑋 · 𝑦)) = (𝐹‘(𝑋 · 𝑌)))
21		fveq2 6908	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = 𝑌 → (𝐹‘𝑦) = (𝐹‘𝑌))
22	21	oveq2d 7459	. . . . 5 ⊢ (𝑦 = 𝑌 → ((𝐹‘𝑋) · (𝐹‘𝑦)) = ((𝐹‘𝑋) · (𝐹‘𝑌)))
23	20, 22	eqeq12d 2779	. . . 4 ⊢ (𝑦 = 𝑌 → ((𝐹‘(𝑋 · 𝑦)) = ((𝐹‘𝑋) · (𝐹‘𝑦)) ↔ (𝐹‘(𝑋 · 𝑌)) = ((𝐹‘𝑋) · (𝐹‘𝑌))))
24	18, 23	rspc2v 3590	. . 3 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵) → (∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 (𝐹‘(𝑥 · 𝑦)) = ((𝐹‘𝑥) · (𝐹‘𝑦)) → (𝐹‘(𝑋 · 𝑌)) = ((𝐹‘𝑋) · (𝐹‘𝑌))))
25	14, 24	syl5com 32	. 2 ⊢ (𝐹 ∈ 𝐴 → ((𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵) → (𝐹‘(𝑋 · 𝑌)) = ((𝐹‘𝑋) · (𝐹‘𝑌))))
26	25	3impib 1134	1 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵) → (𝐹‘(𝑋 · 𝑌)) = ((𝐹‘𝑋) · (𝐹‘𝑌)))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2147  ∀wral 3080   class class class wbr 5106  ⟶wf 6554  ‘cfv 6558  (class class class)co 7443  0cc0 11227   + caddc 11230   · cmul 11232  +∞cpnf 11367   ≤ cle 11371  [,)cico 13505  Basecbs 17416  +_gcplusg 17457  ._rcmulr 17458  0_gc0g 17639  Ringcrg 20489  AbsValcabv 21095

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7775

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-ss 3901  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4839  df-uni 4871  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-id 5550  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-iota 6512  df-fun 6560  df-fn 6561  df-f 6562  df-fv 6566  df-ov 7446  df-oprab 7447  df-mpo 7448  df-map 8877  df-abv 21096

This theorem is used by:  abv1z  21111  abvneg  21113  abvrec  21115  abvdiv  21116  abvdom  21117  abvres  21118  nmmul  25013  sranlm  25033  abvcxp  27972  qabvexp  27983  ostthlem2  27985  ostth2lem2  27991  ostth3  27995  abvexp  43789