Theorem abvmul 20737

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 20729	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ 𝐴 → 𝑅 ∈ Ring)
3		abvf.b	. . . . . . 7 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
4		eqid 2730	. . . . . . 7 ⊢ (+g‘𝑅) = (+g‘𝑅)
5		abvmul.t	. . . . . . 7 ⊢ · = (.r‘𝑅)
6		eqid 2730	. . . . . . 7 ⊢ (0g‘𝑅) = (0g‘𝑅)
7	1, 3, 4, 5, 6	isabv 20727	. . . . . 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 17	. . . . 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 267	. . . 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 482	. . . . . . 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 3067	. . . . . 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 481	. . . . 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 3067	. . . 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 503	. . 3 ⊢ (𝐹 ∈ 𝐴 → ∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 (𝐹‘(𝑥 · 𝑦)) = ((𝐹‘𝑥) · (𝐹‘𝑦)))
15		fvoveq1 7413	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → (𝐹‘(𝑥 · 𝑦)) = (𝐹‘(𝑋 · 𝑦)))
16		fveq2 6861	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → (𝐹‘𝑥) = (𝐹‘𝑋))
17	16	oveq1d 7405	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → ((𝐹‘𝑥) · (𝐹‘𝑦)) = ((𝐹‘𝑋) · (𝐹‘𝑦)))
18	15, 17	eqeq12d 2746	. . . 4 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → ((𝐹‘(𝑥 · 𝑦)) = ((𝐹‘𝑥) · (𝐹‘𝑦)) ↔ (𝐹‘(𝑋 · 𝑦)) = ((𝐹‘𝑋) · (𝐹‘𝑦))))
19		oveq2 7398	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = 𝑌 → (𝑋 · 𝑦) = (𝑋 · 𝑌))
20	19	fveq2d 6865	. . . . 5 ⊢ (𝑦 = 𝑌 → (𝐹‘(𝑋 · 𝑦)) = (𝐹‘(𝑋 · 𝑌)))
21		fveq2 6861	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = 𝑌 → (𝐹‘𝑦) = (𝐹‘𝑌))
22	21	oveq2d 7406	. . . . 5 ⊢ (𝑦 = 𝑌 → ((𝐹‘𝑋) · (𝐹‘𝑦)) = ((𝐹‘𝑋) · (𝐹‘𝑌)))
23	20, 22	eqeq12d 2746	. . . 4 ⊢ (𝑦 = 𝑌 → ((𝐹‘(𝑋 · 𝑦)) = ((𝐹‘𝑋) · (𝐹‘𝑦)) ↔ (𝐹‘(𝑋 · 𝑌)) = ((𝐹‘𝑋) · (𝐹‘𝑌))))
24	18, 23	rspc2v 3602	. . 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 31	. 2 ⊢ (𝐹 ∈ 𝐴 → ((𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵) → (𝐹‘(𝑋 · 𝑌)) = ((𝐹‘𝑋) · (𝐹‘𝑌))))
26	25	3impib 1116	1 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵) → (𝐹‘(𝑋 · 𝑌)) = ((𝐹‘𝑋) · (𝐹‘𝑌)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∧ w3a 1086   = wceq 1540   ∈ wcel 2109  ∀wral 3045   class class class wbr 5110  ⟶wf 6510  ‘cfv 6514  (class class class)co 7390  0cc0 11075   + caddc 11078   · cmul 11080  +∞cpnf 11212   ≤ cle 11216  [,)cico 13315  Basecbs 17186  +_gcplusg 17227  ._rcmulr 17228  0_gc0g 17409  Ringcrg 20149  AbsValcabv 20724

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2702  ax-sep 5254  ax-nul 5264  ax-pow 5323  ax-pr 5390  ax-un 7714

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2709  df-cleq 2722  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2927  df-ral 3046  df-rex 3055  df-rab 3409  df-v 3452  df-sbc 3757  df-dif 3920  df-un 3922  df-in 3924  df-ss 3934  df-nul 4300  df-if 4492  df-pw 4568  df-sn 4593  df-pr 4595  df-op 4599  df-uni 4875  df-br 5111  df-opab 5173  df-mpt 5192  df-id 5536  df-xp 5647  df-rel 5648  df-cnv 5649  df-co 5650  df-dm 5651  df-rn 5652  df-res 5653  df-ima 5654  df-iota 6467  df-fun 6516  df-fn 6517  df-f 6518  df-fv 6522  df-ov 7393  df-oprab 7394  df-mpo 7395  df-map 8804  df-abv 20725

This theorem is referenced by:  abv1z  20740  abvneg  20742  abvrec  20744  abvdiv  20745  abvdom  20746  abvres  20747  nmmul  24559  sranlm  24579  abvcxp  27533  qabvexp  27544  ostthlem2  27546  ostth2lem2  27552  ostth3  27556  abvexp  42527