Theorem aks6d1c1p2 42731

Description: 𝑃 and linear factors are introspective. (Contributed by metakunt, 25-Apr-2025.)

Hypotheses

Ref	Expression
aks6d1c1p2.1	⊢ ∼ = {⟨𝑒, 𝑓⟩ ∣ (𝑒 ∈ ℕ ∧ 𝑓 ∈ 𝐵 ∧ ∀𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)(𝑒 ↑ ((𝑂‘𝑓)‘𝑦)) = ((𝑂‘𝑓)‘(𝑒 ↑ 𝑦)))}
aks6d1c1p2.2	⊢ 𝑆 = (Poly1‘𝐾)
aks6d1c1p2.3	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑆)
aks6d1c1p2.4	⊢ 𝑋 = (var1‘𝐾)
aks6d1c1p2.5	⊢ 𝑊 = (mulGrp‘𝑆)
aks6d1c1p2.6	⊢ 𝑉 = (mulGrp‘𝐾)
aks6d1c1p2.7	⊢ ↑ = (.g‘𝑉)
aks6d1c1p2.8	⊢ 𝐶 = (algSc‘𝑆)
aks6d1c1p2.9	⊢ 𝐷 = (.g‘𝑊)
aks6d1c1p2.10	⊢ 𝑃 = (chr‘𝐾)
aks6d1c1p2.11	⊢ 𝑂 = (eval1‘𝐾)
aks6d1c1p2.12	⊢ + = (+g‘𝑆)
aks6d1c1p2.13	⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ Field)
aks6d1c1p2.14	⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ ℙ)
aks6d1c1p2.15	⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ ℕ)
aks6d1c1p2.16	⊢ (𝜑 → (𝑁 gcd 𝑅) = 1)
aks6d1c1p2.17	⊢ (𝜑 → 𝑃 ∥ 𝑁)
aks6d1c1p2.18	⊢ 𝐹 = (𝑋 + (𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴)))
aks6d1c1p2.19	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℤ)

Assertion

Ref	Expression
aks6d1c1p2	⊢ (𝜑 → 𝑃 ∼ 𝐹)

Distinct variable groups:   ↑ ,𝑒,𝑓   𝐵,𝑒,𝑓   𝑒,𝐹,𝑓,𝑦   𝑒,𝑂,𝑓   𝑃,𝑒,𝑓,𝑦   𝑅,𝑒,𝑓   𝑒,𝑉,𝑓   𝜑,𝑦

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑒,𝑓)   𝐴(𝑦,𝑒,𝑓)   𝐵(𝑦)   𝐶(𝑦,𝑒,𝑓)   𝐷(𝑦,𝑒,𝑓)   + (𝑦,𝑒,𝑓)   ∼ (𝑦,𝑒,𝑓)   𝑅(𝑦)   𝑆(𝑦,𝑒,𝑓)   ↑ (𝑦)   𝐾(𝑦,𝑒,𝑓)   𝑁(𝑦,𝑒,𝑓)   𝑂(𝑦)   𝑉(𝑦)   𝑊(𝑦,𝑒,𝑓)   𝑋(𝑦,𝑒,𝑓)

Proof of Theorem aks6d1c1p2

Dummy variable 𝑙 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		aks6d1c1p2.13	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ Field)
2		isfld 20792	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝐾 ∈ Field ↔ (𝐾 ∈ DivRing ∧ 𝐾 ∈ CRing))
3	1, 2	sylib 220	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → (𝐾 ∈ DivRing ∧ 𝐾 ∈ CRing))
4	3	simprd 499	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ CRing)
5		aks6d1c1p2.6	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 𝑉 = (mulGrp‘𝐾)
6	5	crngmgp 20293	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐾 ∈ CRing → 𝑉 ∈ CMnd)
7	4, 6	syl 17	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑉 ∈ CMnd)
8		aks6d1c1p2.15	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ ℕ)
9	8	nnnn0d 12544	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ ℕ0)
10		aks6d1c1p2.7	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ↑ = (.g‘𝑉)
11	7, 9, 10	isprimroot 42715	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↔ (𝑦 ∈ (Base‘𝑉) ∧ (𝑅 ↑ 𝑦) = (0g‘𝑉) ∧ ∀𝑙 ∈ ℕ0 ((𝑙 ↑ 𝑦) = (0g‘𝑉) → 𝑅 ∥ 𝑙))))
12	11	biimpd 231	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) → (𝑦 ∈ (Base‘𝑉) ∧ (𝑅 ↑ 𝑦) = (0g‘𝑉) ∧ ∀𝑙 ∈ ℕ0 ((𝑙 ↑ 𝑦) = (0g‘𝑉) → 𝑅 ∥ 𝑙))))
13	12	imp 410	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝑦 ∈ (Base‘𝑉) ∧ (𝑅 ↑ 𝑦) = (0g‘𝑉) ∧ ∀𝑙 ∈ ℕ0 ((𝑙 ↑ 𝑦) = (0g‘𝑉) → 𝑅 ∥ 𝑙)))
14	13	simp1d 1156	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → 𝑦 ∈ (Base‘𝑉))
15		eqid 2764	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (Base‘𝐾) = (Base‘𝐾)
16	5, 15	mgpbas 20193	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (Base‘𝐾) = (Base‘𝑉)
17	16	eqcomi 2773	. . . . . . . . . 10 ⊢ (Base‘𝑉) = (Base‘𝐾)
18	17	a1i 11	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (Base‘𝑉) = (Base‘𝐾))
19	18	adantr 484	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (Base‘𝑉) = (Base‘𝐾))
20	19	eleq2d 2850	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝑦 ∈ (Base‘𝑉) ↔ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)))
21	14, 20	mpbid 234	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → 𝑦 ∈ (Base‘𝐾))
22	21	ex 416	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) → 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)))
23		aks6d1c1p2.18	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 𝐹 = (𝑋 + (𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴)))
24	23	a1i 11	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → 𝐹 = (𝑋 + (𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴))))
25	24	fveq2d 6873	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → (𝑂‘𝐹) = (𝑂‘(𝑋 + (𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴)))))
26	25	fveq1d 6871	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → ((𝑂‘𝐹)‘𝑦) = ((𝑂‘(𝑋 + (𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴))))‘𝑦))
27	26	oveq2d 7414	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → (𝑃 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)) = (𝑃 ↑ ((𝑂‘(𝑋 + (𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴))))‘𝑦)))
28		aks6d1c1p2.11	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 𝑂 = (eval1‘𝐾)
29		aks6d1c1p2.2	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 𝑆 = (Poly1‘𝐾)
30		aks6d1c1p2.3	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑆)
31	4	adantr 484	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → 𝐾 ∈ CRing)
32		simpr 488	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → 𝑦 ∈ (Base‘𝐾))
33		crngring 20297	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝐾 ∈ CRing → 𝐾 ∈ Ring)
34		aks6d1c1p2.4	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ 𝑋 = (var1‘𝐾)
35	34, 29, 30	vr1cl 22281	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝐾 ∈ Ring → 𝑋 ∈ 𝐵)
36	31, 33, 35	3syl 18	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → 𝑋 ∈ 𝐵)
37	28, 34, 15, 29, 30, 31, 32	evl1vard 22402	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ ((𝑂‘𝑋)‘𝑦) = 𝑦))
38	37	simprd 499	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → ((𝑂‘𝑋)‘𝑦) = 𝑦)
39	36, 38	jca 519	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ ((𝑂‘𝑋)‘𝑦) = 𝑦))
40	4, 33	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ Ring)
41	4	crngringd 20298	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ Ring)
42		eqid 2764	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (ℤRHom‘𝐾) = (ℤRHom‘𝐾)
43	42	zrhrhm 21565	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝐾 ∈ Ring → (ℤRHom‘𝐾) ∈ (ℤring RingHom 𝐾))
44		rhmghm 20534	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((ℤRHom‘𝐾) ∈ (ℤring RingHom 𝐾) → (ℤRHom‘𝐾) ∈ (ℤring GrpHom 𝐾))
45		zringbas 21507	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ℤ = (Base‘ℤring)
46	45, 15	ghmf 19262	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((ℤRHom‘𝐾) ∈ (ℤring GrpHom 𝐾) → (ℤRHom‘𝐾):ℤ⟶(Base‘𝐾))
47	41, 43, 44, 46	4syl 19	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝜑 → (ℤRHom‘𝐾):ℤ⟶(Base‘𝐾))
48		aks6d1c1p2.19	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℤ)
49	47, 48	ffvelcdmd 7068	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → ((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴) ∈ (Base‘𝐾))
50		aks6d1c1p2.8	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ 𝐶 = (algSc‘𝑆)
51	29, 50, 15, 30	ply1sclcl 22351	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ ((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴) ∈ (Base‘𝐾)) → (𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴)) ∈ 𝐵)
52	40, 49, 51	syl2anc 593	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → (𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴)) ∈ 𝐵)
53	52	adantr 484	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → (𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴)) ∈ 𝐵)
54	49	adantr 484	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → ((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴) ∈ (Base‘𝐾))
55	28, 29, 15, 50, 30, 31, 54, 32	evl1scad 22400	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → ((𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴)) ∈ 𝐵 ∧ ((𝑂‘(𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴)))‘𝑦) = ((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴)))
56	55	simprd 499	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → ((𝑂‘(𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴)))‘𝑦) = ((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴))
57	53, 56	jca 519	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → ((𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴)) ∈ 𝐵 ∧ ((𝑂‘(𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴)))‘𝑦) = ((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴)))
58		aks6d1c1p2.12	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ + = (+g‘𝑆)
59		eqid 2764	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (+g‘𝐾) = (+g‘𝐾)
60	28, 29, 15, 30, 31, 32, 39, 57, 58, 59	evl1addd 22406	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → ((𝑋 + (𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴))) ∈ 𝐵 ∧ ((𝑂‘(𝑋 + (𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴))))‘𝑦) = (𝑦(+g‘𝐾)((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴))))
61	60	simprd 499	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → ((𝑂‘(𝑋 + (𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴))))‘𝑦) = (𝑦(+g‘𝐾)((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴)))
62	61	oveq2d 7414	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → (𝑃 ↑ ((𝑂‘(𝑋 + (𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴))))‘𝑦)) = (𝑃 ↑ (𝑦(+g‘𝐾)((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴))))
63	27, 62	eqtrd 2799	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → (𝑃 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)) = (𝑃 ↑ (𝑦(+g‘𝐾)((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴))))
64	25	fveq1d 6871	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → ((𝑂‘𝐹)‘(𝑃 ↑ 𝑦)) = ((𝑂‘(𝑋 + (𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴))))‘(𝑃 ↑ 𝑦)))
65		eqid 2764	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (Base‘𝑉) = (Base‘𝑉)
66	5	ringmgp 20291	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝐾 ∈ Ring → 𝑉 ∈ Mnd)
67	31, 33, 66	3syl 18	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → 𝑉 ∈ Mnd)
68		aks6d1c1p2.14	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ ℙ)
69		prmnn 16710	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ ℕ)
70	68, 69	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ ℕ)
71	70	nnnn0d 12544	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ ℕ0)
72	71	adantr 484	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → 𝑃 ∈ ℕ0)
73	32, 16	eleqtrdi 2874	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → 𝑦 ∈ (Base‘𝑉))
74	65, 10, 67, 72, 73	mulgnn0cld 19139	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → (𝑃 ↑ 𝑦) ∈ (Base‘𝑉))
75	74, 17	eleqtrdi 2874	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → (𝑃 ↑ 𝑦) ∈ (Base‘𝐾))
76	28, 34, 15, 29, 30, 31, 75	evl1vard 22402	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ ((𝑂‘𝑋)‘(𝑃 ↑ 𝑦)) = (𝑃 ↑ 𝑦)))
77	28, 29, 15, 50, 30, 31, 54, 75	evl1scad 22400	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → ((𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴)) ∈ 𝐵 ∧ ((𝑂‘(𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴)))‘(𝑃 ↑ 𝑦)) = ((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴)))
78	77	simprd 499	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → ((𝑂‘(𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴)))‘(𝑃 ↑ 𝑦)) = ((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴))
79	53, 78	jca 519	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → ((𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴)) ∈ 𝐵 ∧ ((𝑂‘(𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴)))‘(𝑃 ↑ 𝑦)) = ((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴)))
80	28, 29, 15, 30, 31, 75, 76, 79, 58, 59	evl1addd 22406	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → ((𝑋 + (𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴))) ∈ 𝐵 ∧ ((𝑂‘(𝑋 + (𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴))))‘(𝑃 ↑ 𝑦)) = ((𝑃 ↑ 𝑦)(+g‘𝐾)((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴))))
81	80	simprd 499	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → ((𝑂‘(𝑋 + (𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴))))‘(𝑃 ↑ 𝑦)) = ((𝑃 ↑ 𝑦)(+g‘𝐾)((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴)))
82	64, 81	eqtrd 2799	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → ((𝑂‘𝐹)‘(𝑃 ↑ 𝑦)) = ((𝑃 ↑ 𝑦)(+g‘𝐾)((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴)))
83		aks6d1c1p2.9	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ 𝐷 = (.g‘𝑊)
84		aks6d1c1p2.5	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ 𝑊 = (mulGrp‘𝑆)
85	84	fveq2i 6872	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (.g‘𝑊) = (.g‘(mulGrp‘𝑆))
86	83, 85	eqtri 2787	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ 𝐷 = (.g‘(mulGrp‘𝑆))
87	5	fveq2i 6872	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (.g‘𝑉) = (.g‘(mulGrp‘𝐾))
88	10, 87	eqtri 2787	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ↑ = (.g‘(mulGrp‘𝐾))
89	28, 29, 15, 30, 31, 32, 37, 86, 88, 72	evl1expd 22410	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → ((𝑃𝐷𝑋) ∈ 𝐵 ∧ ((𝑂‘(𝑃𝐷𝑋))‘𝑦) = (𝑃 ↑ 𝑦)))
90		eqid 2764	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (+g‘𝑆) = (+g‘𝑆)
91	28, 29, 15, 30, 31, 32, 89, 57, 90, 59	evl1addd 22406	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → (((𝑃𝐷𝑋)(+g‘𝑆)(𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴))) ∈ 𝐵 ∧ ((𝑂‘((𝑃𝐷𝑋)(+g‘𝑆)(𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴))))‘𝑦) = ((𝑃 ↑ 𝑦)(+g‘𝐾)((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴))))
92	91	simprd 499	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → ((𝑂‘((𝑃𝐷𝑋)(+g‘𝑆)(𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴))))‘𝑦) = ((𝑃 ↑ 𝑦)(+g‘𝐾)((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴)))
93		eqidd 2765	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → ((𝑃 ↑ 𝑦)(+g‘𝐾)((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴)) = ((𝑃 ↑ 𝑦)(+g‘𝐾)((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴)))
94	92, 93	eqtrd 2799	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → ((𝑂‘((𝑃𝐷𝑋)(+g‘𝑆)(𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴))))‘𝑦) = ((𝑃 ↑ 𝑦)(+g‘𝐾)((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴)))
95	94	eqcomd 2770	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → ((𝑃 ↑ 𝑦)(+g‘𝐾)((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴)) = ((𝑂‘((𝑃𝐷𝑋)(+g‘𝑆)(𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴))))‘𝑦))
96		eqid 2764	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴)) = (𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴))
97		aks6d1c1p2.10	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ 𝑃 = (chr‘𝐾)
98	29, 34, 90, 84, 83, 50, 96, 97, 4, 68, 48	ply1fermltlchr 22377	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → (𝑃𝐷(𝑋(+g‘𝑆)(𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴)))) = ((𝑃𝐷𝑋)(+g‘𝑆)(𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴))))
99	98	fveq2d 6873	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → (𝑂‘(𝑃𝐷(𝑋(+g‘𝑆)(𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴))))) = (𝑂‘((𝑃𝐷𝑋)(+g‘𝑆)(𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴)))))
100	99	fveq1d 6871	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → ((𝑂‘(𝑃𝐷(𝑋(+g‘𝑆)(𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴)))))‘𝑦) = ((𝑂‘((𝑃𝐷𝑋)(+g‘𝑆)(𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴))))‘𝑦))
101	100	eqcomd 2770	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → ((𝑂‘((𝑃𝐷𝑋)(+g‘𝑆)(𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴))))‘𝑦) = ((𝑂‘(𝑃𝐷(𝑋(+g‘𝑆)(𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴)))))‘𝑦))
102	101	adantr 484	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → ((𝑂‘((𝑃𝐷𝑋)(+g‘𝑆)(𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴))))‘𝑦) = ((𝑂‘(𝑃𝐷(𝑋(+g‘𝑆)(𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴)))))‘𝑦))
103	28, 29, 15, 30, 31, 32, 37, 55, 90, 59	evl1addd 22406	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → ((𝑋(+g‘𝑆)(𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴))) ∈ 𝐵 ∧ ((𝑂‘(𝑋(+g‘𝑆)(𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴))))‘𝑦) = (𝑦(+g‘𝐾)((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴))))
104	28, 29, 15, 30, 31, 32, 103, 86, 88, 72	evl1expd 22410	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → ((𝑃𝐷(𝑋(+g‘𝑆)(𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴)))) ∈ 𝐵 ∧ ((𝑂‘(𝑃𝐷(𝑋(+g‘𝑆)(𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴)))))‘𝑦) = (𝑃 ↑ (𝑦(+g‘𝐾)((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴)))))
105	104	simprd 499	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → ((𝑂‘(𝑃𝐷(𝑋(+g‘𝑆)(𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴)))))‘𝑦) = (𝑃 ↑ (𝑦(+g‘𝐾)((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴))))
106	95, 102, 105	3eqtrd 2803	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → ((𝑃 ↑ 𝑦)(+g‘𝐾)((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴)) = (𝑃 ↑ (𝑦(+g‘𝐾)((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴))))
107	82, 106	eqtrd 2799	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → ((𝑂‘𝐹)‘(𝑃 ↑ 𝑦)) = (𝑃 ↑ (𝑦(+g‘𝐾)((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴))))
108	107	eqcomd 2770	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → (𝑃 ↑ (𝑦(+g‘𝐾)((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴))) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝑃 ↑ 𝑦)))
109	63, 108	eqtrd 2799	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → (𝑃 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝑃 ↑ 𝑦)))
110	109	adantlr 725	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → (𝑃 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝑃 ↑ 𝑦)))
111	110	ex 416	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝑦 ∈ (Base‘𝐾) → (𝑃 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝑃 ↑ 𝑦))))
112	111	ex 416	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) → (𝑦 ∈ (Base‘𝐾) → (𝑃 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝑃 ↑ 𝑦)))))
113	22, 112	mpdd 43	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) → (𝑃 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝑃 ↑ 𝑦))))
114	113	imp 410	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝑃 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝑃 ↑ 𝑦)))
115	114	ralrimiva 3156	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)(𝑃 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝑃 ↑ 𝑦)))
116		aks6d1c1p2.1	. . 3 ⊢ ∼ = {⟨𝑒, 𝑓⟩ ∣ (𝑒 ∈ ℕ ∧ 𝑓 ∈ 𝐵 ∧ ∀𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)(𝑒 ↑ ((𝑂‘𝑓)‘𝑦)) = ((𝑂‘𝑓)‘(𝑒 ↑ 𝑦)))}
117	29	ply1crng 22262	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐾 ∈ CRing → 𝑆 ∈ CRing)
118	4, 117	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ CRing)
119		crngring 20297	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑆 ∈ CRing → 𝑆 ∈ Ring)
120	118, 119	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ Ring)
121	120	ringgrpd 20294	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ Grp)
122	41, 35	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)
123	121, 122, 52	3jca 1142	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑆 ∈ Grp ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ (𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴)) ∈ 𝐵))
124	30, 58	grpcl 18985	. . . . 5 ⊢ ((𝑆 ∈ Grp ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ (𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴)) ∈ 𝐵) → (𝑋 + (𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴))) ∈ 𝐵)
125	123, 124	syl 17	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑋 + (𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴))) ∈ 𝐵)
126	23	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐹 = (𝑋 + (𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴))))
127	126	eleq1d 2849	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐹 ∈ 𝐵 ↔ (𝑋 + (𝐶‘((ℤRHom‘𝐾)‘𝐴))) ∈ 𝐵))
128	125, 127	mpbird 259	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ 𝐵)
129	116, 128, 70	aks6d1c1p1 42729	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑃 ∼ 𝐹 ↔ ∀𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)(𝑃 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝑃 ↑ 𝑦))))
130	115, 129	mpbird 259	1 ⊢ (𝜑 → 𝑃 ∼ 𝐹)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 399   ∧ w3a 1099   = wceq 1562   ∈ wcel 2144  ∀wral 3078   class class class wbr 5102  {copab 5164  ⟶wf 6519  ‘cfv 6523  (class class class)co 7398  1c1 11076  ℕcn 12212  ℕ₀cn0 12483  ℤcz 12570   ∥ cdvds 16288   gcd cgcd 16530  ℙcprime 16707  Basecbs 17247  +_gcplusg 17288  0_gc0g 17470  Mndcmnd 18770  Grpcgrp 18977  ._gcmg 19111   GrpHom cghm 19255  CMndccmn 19822  mulGrpcmgp 20188  Ringcrg 20285  CRingccrg 20286   RingHom crh 20520  DivRingcdr 20781  Fieldcfield 20782  ℤ_ringczring 21500  ℤRHomczrh 21553  chrcchr 21555  algSccascl 21906  var₁cv1 22240  Poly₁cpl1 22241  eval₁ce1 22379   PrimRoots cprimroots 42713

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1817  ax-4 1831  ax-5 1932  ax-6 1989  ax-7 2030  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2214  ax-ext 2736  ax-rep 5229  ax-sep 5248  ax-nul 5258  ax-pow 5324  ax-pr 5392  ax-un 7720  ax-cnex 11131  ax-resscn 11132  ax-1cn 11133  ax-icn 11134  ax-addcl 11135  ax-addrcl 11136  ax-mulcl 11137  ax-mulrcl 11138  ax-mulcom 11139  ax-addass 11140  ax-mulass 11141  ax-distr 11142  ax-i2m1 11143  ax-1ne0 11144  ax-1rid 11145  ax-rnegex 11146  ax-rrecex 11147  ax-cnre 11148  ax-pre-lttri 11149  ax-pre-lttrn 11150  ax-pre-ltadd 11151  ax-pre-mulgt0 11152  ax-pre-sup 11153  ax-addf 11154  ax-mulf 11155

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 400  df-or 859  df-3or 1100  df-3an 1101  df-tru 1565  df-fal 1575  df-ex 1802  df-nf 1806  df-sb 2093  df-mo 2568  df-eu 2598  df-clab 2743  df-cleq 2756  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3064  df-ral 3079  df-rex 3089  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3458  df-sbc 3747  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4288  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-iin 4954  df-br 5103  df-opab 5165  df-mpt 5184  df-tr 5210  df-id 5544  df-eprel 5549  df-po 5557  df-so 5558  df-fr 5602  df-se 5603  df-we 5604  df-xp 5655  df-rel 5656  df-cnv 5657  df-co 5658  df-dm 5659  df-rn 5660  df-res 5661  df-ima 5662  df-pred 6290  df-ord 6351  df-on 6352  df-lim 6353  df-suc 6354  df-iota 6479  df-fun 6525  df-fn 6526  df-f 6527  df-f1 6528  df-fo 6529  df-f1o 6530  df-fv 6531  df-isom 6532  df-riota 7355  df-ov 7401  df-oprab 7402  df-mpo 7403  df-of 7662  df-ofr 7663  df-om 7849  df-1st 7972  df-2nd 7973  df-supp 8143  df-tpos 8208  df-frecs 8264  df-wrecs 8295  df-recs 8344  df-rdg 8383  df-1o 8439  df-2o 8440  df-oadd 8443  df-er 8680  df-map 8812  df-pm 8813  df-ixp 8882  df-en 8930  df-dom 8931  df-sdom 8932  df-fin 8933  df-fsupp 9310  df-sup 9390  df-inf 9391  df-oi 9460  df-dju 9861  df-card 9899  df-pnf 11220  df-mnf 11221  df-xr 11222  df-ltxr 11223  df-le 11224  df-sub 11418  df-neg 11419  df-div 11847  df-nn 12213  df-2 12282  df-3 12283  df-4 12284  df-5 12285  df-6 12286  df-7 12287  df-8 12288  df-9 12289  df-n0 12484  df-xnn0 12557  df-z 12571  df-dec 12691  df-uz 12842  df-rp 12996  df-fz 13515  df-fzo 13662  df-fl 13804  df-mod 13882  df-seq 14017  df-exp 14077  df-fac 14289  df-bc 14318  df-hash 14346  df-cj 15128  df-re 15129  df-im 15130  df-sqrt 15264  df-abs 15265  df-dvds 16289  df-gcd 16531  df-prm 16708  df-phi 16803  df-struct 17185  df-sets 17202  df-slot 17220  df-ndx 17232  df-base 17248  df-ress 17269  df-plusg 17301  df-mulr 17302  df-starv 17303  df-sca 17304  df-vsca 17305  df-ip 17306  df-tset 17307  df-ple 17308  df-ds 17310  df-unif 17311  df-hom 17312  df-cco 17313  df-0g 17472  df-gsum 17473  df-prds 17478  df-pws 17480  df-mre 17616  df-mrc 17617  df-acs 17619  df-mgm 18676  df-sgrp 18755  df-mnd 18771  df-mhm 18819  df-submnd 18820  df-grp 18980  df-minusg 18981  df-sbg 18982  df-mulg 19112  df-subg 19167  df-ghm 19256  df-cntz 19359  df-od 19570  df-cmn 19824  df-abl 19825  df-mgp 20189  df-rng 20201  df-ur 20234  df-srg 20239  df-ring 20287  df-cring 20288  df-oppr 20388  df-dvdsr 20408  df-unit 20409  df-invr 20439  df-dvr 20452  df-rhm 20523  df-subrng 20598  df-subrg 20622  df-drng 20783  df-field 20784  df-lmod 20931  df-lss 21001  df-lsp 21041  df-cnfld 21427  df-zring 21501  df-zrh 21557  df-chr 21559  df-assa 21907  df-asp 21908  df-ascl 21909  df-psr 21963  df-mvr 21964  df-mpl 21965  df-opsr 21967  df-evls 22129  df-evl 22130  df-psr1 22244  df-vr1 22245  df-ply1 22246  df-coe1 22247  df-evl1 22381  df-primroots 42714

This theorem is referenced by:  aks6d1c1  42738