Theorem aks6d1c1p5 42095

Description: The product of exponents is introspective. (Contributed by metakunt, 26-Apr-2025.)

Hypotheses

Ref	Expression
aks6d1c1p5.1	⊢ ∼ = {⟨𝑒, 𝑓⟩ ∣ (𝑒 ∈ ℕ ∧ 𝑓 ∈ 𝐵 ∧ ∀𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)(𝑒 ↑ ((𝑂‘𝑓)‘𝑦)) = ((𝑂‘𝑓)‘(𝑒 ↑ 𝑦)))}
aks6d1c1p5.2	⊢ 𝑆 = (Poly1‘𝐾)
aks6d1c1p5.3	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑆)
aks6d1c1p5.4	⊢ 𝑋 = (var1‘𝐾)
aks6d1c1p5.5	⊢ 𝑊 = (mulGrp‘𝑆)
aks6d1c1p5.6	⊢ 𝑉 = (mulGrp‘𝐾)
aks6d1c1p5.7	⊢ ↑ = (.g‘𝑉)
aks6d1c1p5.8	⊢ 𝐶 = (algSc‘𝑆)
aks6d1c1p5.10	⊢ 𝑃 = (chr‘𝐾)
aks6d1c1p5.11	⊢ 𝑂 = (eval1‘𝐾)
aks6d1c1p5.12	⊢ + = (+g‘𝑆)
aks6d1c1p5.13	⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ Field)
aks6d1c1p5.14	⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ ℙ)
aks6d1c1p5.15	⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ ℕ)
aks6d1c1p5.16	⊢ (𝜑 → (𝐸 gcd 𝑅) = 1)
aks6d1c1p5.17	⊢ (𝜑 → 𝑃 ∥ 𝑁)
aks6d1c1p5.18	⊢ (𝜑 → 𝐷 ∼ 𝐹)
aks6d1c1p5.19	⊢ (𝜑 → 𝐸 ∼ 𝐹)

Assertion

Ref	Expression
aks6d1c1p5	⊢ (𝜑 → (𝐷 · 𝐸) ∼ 𝐹)

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

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑒,𝑓)   𝐵(𝑦)   𝐶(𝑦,𝑒,𝑓)   𝑃(𝑦,𝑒,𝑓)   + (𝑦,𝑒,𝑓)   ∼ (𝑦,𝑒,𝑓)   𝑆(𝑦,𝑒,𝑓)   𝐾(𝑦,𝑒,𝑓)   𝑁(𝑦,𝑒,𝑓)   𝑊(𝑦,𝑒,𝑓)   𝑋(𝑦,𝑒,𝑓)

Proof of Theorem aks6d1c1p5

Dummy variables 𝑖 𝑙 𝑧 𝑞 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		aks6d1c1p5.13	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ Field)
2	1	fldcrngd 20627	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ CRing)
3		aks6d1c1p5.6	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑉 = (mulGrp‘𝐾)
4	3	crngmgp 20126	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐾 ∈ CRing → 𝑉 ∈ CMnd)
5	2, 4	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑉 ∈ CMnd)
6	5	cmnmndd 19683	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑉 ∈ Mnd)
7	6	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → 𝑉 ∈ Mnd)
8		aks6d1c1p5.1	. . . . . . . . . 10 ⊢ ∼ = {⟨𝑒, 𝑓⟩ ∣ (𝑒 ∈ ℕ ∧ 𝑓 ∈ 𝐵 ∧ ∀𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)(𝑒 ↑ ((𝑂‘𝑓)‘𝑦)) = ((𝑂‘𝑓)‘(𝑒 ↑ 𝑦)))}
9		aks6d1c1p5.18	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∼ 𝐹)
10	8, 9	aks6d1c1p1rcl 42091	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝐷 ∈ ℕ ∧ 𝐹 ∈ 𝐵))
11	10	simpld 494	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ ℕ)
12	11	nnnn0d 12445	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ ℕ0)
13	12	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → 𝐷 ∈ ℕ0)
14		aks6d1c1p5.19	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝐸 ∼ 𝐹)
15	8, 14	aks6d1c1p1rcl 42091	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝐸 ∈ ℕ ∧ 𝐹 ∈ 𝐵))
16	15	simpld 494	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ ℕ)
17	16	nnnn0d 12445	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ ℕ0)
18	17	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → 𝐸 ∈ ℕ0)
19		aks6d1c1p5.11	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑂 = (eval1‘𝐾)
20		aks6d1c1p5.2	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑆 = (Poly1‘𝐾)
21		eqid 2729	. . . . . . . 8 ⊢ (Base‘𝐾) = (Base‘𝐾)
22		aks6d1c1p5.3	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑆)
23	2	adantr 480	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → 𝐾 ∈ CRing)
24		aks6d1c1p5.15	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ ℕ)
25	24	nnnn0d 12445	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ ℕ0)
26		aks6d1c1p5.7	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ↑ = (.g‘𝑉)
27	5, 25, 26	isprimroot 42076	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↔ (𝑦 ∈ (Base‘𝑉) ∧ (𝑅 ↑ 𝑦) = (0g‘𝑉) ∧ ∀𝑞 ∈ ℕ0 ((𝑞 ↑ 𝑦) = (0g‘𝑉) → 𝑅 ∥ 𝑞))))
28	27	biimpd 229	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) → (𝑦 ∈ (Base‘𝑉) ∧ (𝑅 ↑ 𝑦) = (0g‘𝑉) ∧ ∀𝑞 ∈ ℕ0 ((𝑞 ↑ 𝑦) = (0g‘𝑉) → 𝑅 ∥ 𝑞))))
29	28	imp 406	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝑦 ∈ (Base‘𝑉) ∧ (𝑅 ↑ 𝑦) = (0g‘𝑉) ∧ ∀𝑞 ∈ ℕ0 ((𝑞 ↑ 𝑦) = (0g‘𝑉) → 𝑅 ∥ 𝑞)))
30	29	simp1d 1142	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → 𝑦 ∈ (Base‘𝑉))
31	3, 21	mgpbas 20030	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (Base‘𝐾) = (Base‘𝑉)
32	31	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (Base‘𝐾) = (Base‘𝑉))
33	32	eqcomd 2735	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (Base‘𝑉) = (Base‘𝐾))
34	33	adantr 480	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (Base‘𝑉) = (Base‘𝐾))
35	30, 34	eleqtrd 2830	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → 𝑦 ∈ (Base‘𝐾))
36	10	simprd 495	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ 𝐵)
37	36	adantr 480	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → 𝐹 ∈ 𝐵)
38	19, 20, 21, 22, 23, 35, 37	fveval1fvcl 22218	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → ((𝑂‘𝐹)‘𝑦) ∈ (Base‘𝐾))
39	34	eleq2d 2814	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (((𝑂‘𝐹)‘𝑦) ∈ (Base‘𝑉) ↔ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦) ∈ (Base‘𝐾)))
40	38, 39	mpbird 257	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → ((𝑂‘𝐹)‘𝑦) ∈ (Base‘𝑉))
41	13, 18, 40	3jca 1128	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝐷 ∈ ℕ0 ∧ 𝐸 ∈ ℕ0 ∧ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦) ∈ (Base‘𝑉)))
42		eqid 2729	. . . . . 6 ⊢ (Base‘𝑉) = (Base‘𝑉)
43	42, 26	mulgnn0ass 18989	. . . . 5 ⊢ ((𝑉 ∈ Mnd ∧ (𝐷 ∈ ℕ0 ∧ 𝐸 ∈ ℕ0 ∧ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦) ∈ (Base‘𝑉))) → ((𝐷 · 𝐸) ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)) = (𝐷 ↑ (𝐸 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦))))
44	7, 41, 43	syl2anc 584	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → ((𝐷 · 𝐸) ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)) = (𝐷 ↑ (𝐸 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦))))
45		eqidd 2730	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙)) = (𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙)))
46		simpr 484	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) ∧ 𝑙 = 𝑦) → 𝑙 = 𝑦)
47	46	oveq2d 7365	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) ∧ 𝑙 = 𝑦) → (𝐸 ↑ 𝑙) = (𝐸 ↑ 𝑦))
48		simpr 484	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅))
49	42, 26, 7, 18, 30	mulgnn0cld 18974	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝐸 ↑ 𝑦) ∈ (Base‘𝑉))
50	45, 47, 48, 49	fvmptd 6937	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → ((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑦) = (𝐸 ↑ 𝑦))
51	50	fveq2d 6826	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → ((𝑂‘𝐹)‘((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑦)) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐸 ↑ 𝑦)))
52	51	oveq2d 7365	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝐷 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑦))) = (𝐷 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘(𝐸 ↑ 𝑦))))
53	52	eqcomd 2735	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝐷 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘(𝐸 ↑ 𝑦))) = (𝐷 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑦))))
54		2fveq3 6827	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑖 = 𝑦 → ((𝑂‘𝐹)‘((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑖)) = ((𝑂‘𝐹)‘((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑦)))
55	54	oveq2d 7365	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑖 = 𝑦 → (𝐷 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑖))) = (𝐷 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑦))))
56		fveq2 6822	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑖 = 𝑦 → ((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑖) = ((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑦))
57	56	oveq2d 7365	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑖 = 𝑦 → (𝐷 ↑ ((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑖)) = (𝐷 ↑ ((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑦)))
58	57	fveq2d 6826	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑖 = 𝑦 → ((𝑂‘𝐹)‘(𝐷 ↑ ((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑖))) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐷 ↑ ((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑦))))
59	55, 58	eqeq12d 2745	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑖 = 𝑦 → ((𝐷 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑖))) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐷 ↑ ((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑖))) ↔ (𝐷 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑦))) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐷 ↑ ((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑦)))))
60	8, 36, 11	aks6d1c1p1 42090	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → (𝐷 ∼ 𝐹 ↔ ∀𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)(𝐷 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐷 ↑ 𝑦))))
61	60	biimpd 229	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (𝐷 ∼ 𝐹 → ∀𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)(𝐷 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐷 ↑ 𝑦))))
62	9, 61	mpd 15	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → ∀𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)(𝐷 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐷 ↑ 𝑦)))
63	26	oveqi 7362	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝐸 ↑ 𝑙) = (𝐸(.g‘𝑉)𝑙)
64	63	a1i 11	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) → (𝐸 ↑ 𝑙) = (𝐸(.g‘𝑉)𝑙))
65	64	mpteq2ia 5187	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙)) = (𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸(.g‘𝑉)𝑙))
66		aks6d1c1p5.16	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → (𝐸 gcd 𝑅) = 1)
67	65, 5, 24, 16, 66	primrootscoprbij2 42086	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → (𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙)):(𝑉 PrimRoots 𝑅)–1-1-onto→(𝑉 PrimRoots 𝑅))
68		f1ofo 6771	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙)):(𝑉 PrimRoots 𝑅)–1-1-onto→(𝑉 PrimRoots 𝑅) → (𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙)):(𝑉 PrimRoots 𝑅)–onto→(𝑉 PrimRoots 𝑅))
69	67, 68	syl 17	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙)):(𝑉 PrimRoots 𝑅)–onto→(𝑉 PrimRoots 𝑅))
70		fveq2 6822	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑖) = 𝑦 → ((𝑂‘𝐹)‘((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑖)) = ((𝑂‘𝐹)‘𝑦))
71	70	oveq2d 7365	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑖) = 𝑦 → (𝐷 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑖))) = (𝐷 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)))
72		oveq2 7357	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑖) = 𝑦 → (𝐷 ↑ ((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑖)) = (𝐷 ↑ 𝑦))
73	72	fveq2d 6826	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑖) = 𝑦 → ((𝑂‘𝐹)‘(𝐷 ↑ ((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑖))) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐷 ↑ 𝑦)))
74	71, 73	eqeq12d 2745	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑖) = 𝑦 → ((𝐷 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑖))) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐷 ↑ ((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑖))) ↔ (𝐷 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐷 ↑ 𝑦))))
75	74	cbvfo 7226	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙)):(𝑉 PrimRoots 𝑅)–onto→(𝑉 PrimRoots 𝑅) → (∀𝑖 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)(𝐷 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑖))) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐷 ↑ ((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑖))) ↔ ∀𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)(𝐷 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐷 ↑ 𝑦))))
76	69, 75	syl 17	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (∀𝑖 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)(𝐷 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑖))) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐷 ↑ ((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑖))) ↔ ∀𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)(𝐷 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐷 ↑ 𝑦))))
77	62, 76	mpbird 257	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ∀𝑖 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)(𝐷 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑖))) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐷 ↑ ((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑖))))
78	77	adantr 480	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → ∀𝑖 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)(𝐷 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑖))) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐷 ↑ ((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑖))))
79	59, 78, 48	rspcdva 3578	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝐷 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑦))) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐷 ↑ ((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑦))))
80	50	oveq2d 7365	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝐷 ↑ ((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑦)) = (𝐷 ↑ (𝐸 ↑ 𝑦)))
81	80	fveq2d 6826	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → ((𝑂‘𝐹)‘(𝐷 ↑ ((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑦))) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐷 ↑ (𝐸 ↑ 𝑦))))
82	79, 81	eqtrd 2764	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝐷 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑦))) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐷 ↑ (𝐸 ↑ 𝑦))))
83	53, 82	eqtr2d 2765	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → ((𝑂‘𝐹)‘(𝐷 ↑ (𝐸 ↑ 𝑦))) = (𝐷 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘(𝐸 ↑ 𝑦))))
84		fveq2 6822	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑧 = 𝑦 → ((𝑂‘𝐹)‘𝑧) = ((𝑂‘𝐹)‘𝑦))
85	84	oveq2d 7365	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑧 = 𝑦 → (𝐸 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑧)) = (𝐸 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)))
86		oveq2 7357	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑧 = 𝑦 → (𝐸 ↑ 𝑧) = (𝐸 ↑ 𝑦))
87	86	fveq2d 6826	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑧 = 𝑦 → ((𝑂‘𝐹)‘(𝐸 ↑ 𝑧)) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐸 ↑ 𝑦)))
88	85, 87	eqeq12d 2745	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑧 = 𝑦 → ((𝐸 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑧)) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐸 ↑ 𝑧)) ↔ (𝐸 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐸 ↑ 𝑦))))
89	8, 36, 16	aks6d1c1p1 42090	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → (𝐸 ∼ 𝐹 ↔ ∀𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)(𝐸 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐸 ↑ 𝑦))))
90	89	biimpd 229	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (𝐸 ∼ 𝐹 → ∀𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)(𝐸 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐸 ↑ 𝑦))))
91	14, 90	mpd 15	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → ∀𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)(𝐸 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐸 ↑ 𝑦)))
92		nfv 1914	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ Ⅎ𝑦(𝐸 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑧)) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐸 ↑ 𝑧))
93		nfv 1914	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ Ⅎ𝑧(𝐸 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐸 ↑ 𝑦))
94	92, 93, 88	cbvralw 3271	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (∀𝑧 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)(𝐸 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑧)) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐸 ↑ 𝑧)) ↔ ∀𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)(𝐸 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐸 ↑ 𝑦)))
95	91, 94	sylibr 234	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ∀𝑧 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)(𝐸 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑧)) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐸 ↑ 𝑧)))
96	95	adantr 480	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → ∀𝑧 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)(𝐸 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑧)) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐸 ↑ 𝑧)))
97	88, 96, 48	rspcdva 3578	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝐸 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐸 ↑ 𝑦)))
98	97	eqcomd 2735	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → ((𝑂‘𝐹)‘(𝐸 ↑ 𝑦)) = (𝐸 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)))
99	98	oveq2d 7365	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝐷 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘(𝐸 ↑ 𝑦))) = (𝐷 ↑ (𝐸 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦))))
100	83, 99	eqtrd 2764	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → ((𝑂‘𝐹)‘(𝐷 ↑ (𝐸 ↑ 𝑦))) = (𝐷 ↑ (𝐸 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦))))
101	100	eqcomd 2735	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝐷 ↑ (𝐸 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦))) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐷 ↑ (𝐸 ↑ 𝑦))))
102	13, 18, 30	3jca 1128	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝐷 ∈ ℕ0 ∧ 𝐸 ∈ ℕ0 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑉)))
103	42, 26	mulgnn0ass 18989	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑉 ∈ Mnd ∧ (𝐷 ∈ ℕ0 ∧ 𝐸 ∈ ℕ0 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑉))) → ((𝐷 · 𝐸) ↑ 𝑦) = (𝐷 ↑ (𝐸 ↑ 𝑦)))
104	103	eqcomd 2735	. . . . . 6 ⊢ ((𝑉 ∈ Mnd ∧ (𝐷 ∈ ℕ0 ∧ 𝐸 ∈ ℕ0 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑉))) → (𝐷 ↑ (𝐸 ↑ 𝑦)) = ((𝐷 · 𝐸) ↑ 𝑦))
105	7, 102, 104	syl2anc 584	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝐷 ↑ (𝐸 ↑ 𝑦)) = ((𝐷 · 𝐸) ↑ 𝑦))
106	105	fveq2d 6826	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → ((𝑂‘𝐹)‘(𝐷 ↑ (𝐸 ↑ 𝑦))) = ((𝑂‘𝐹)‘((𝐷 · 𝐸) ↑ 𝑦)))
107	44, 101, 106	3eqtrd 2768	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → ((𝐷 · 𝐸) ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)) = ((𝑂‘𝐹)‘((𝐷 · 𝐸) ↑ 𝑦)))
108	107	ralrimiva 3121	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)((𝐷 · 𝐸) ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)) = ((𝑂‘𝐹)‘((𝐷 · 𝐸) ↑ 𝑦)))
109	11, 16	nnmulcld 12181	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐷 · 𝐸) ∈ ℕ)
110	8, 36, 109	aks6d1c1p1 42090	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝐷 · 𝐸) ∼ 𝐹 ↔ ∀𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)((𝐷 · 𝐸) ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)) = ((𝑂‘𝐹)‘((𝐷 · 𝐸) ↑ 𝑦))))
111	108, 110	mpbird 257	1 ⊢ (𝜑 → (𝐷 · 𝐸) ∼ 𝐹)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∧ w3a 1086   = wceq 1540   ∈ wcel 2109  ∀wral 3044   class class class wbr 5092  {copab 5154   ↦ cmpt 5173  –onto→wfo 6480  –1-1-onto→wf1o 6481  ‘cfv 6482  (class class class)co 7349  1c1 11010   · cmul 11014  ℕcn 12128  ℕ₀cn0 12384   ∥ cdvds 16163   gcd cgcd 16405  ℙcprime 16582  Basecbs 17120  +_gcplusg 17161  0_gc0g 17343  Mndcmnd 18608  ._gcmg 18946  CMndccmn 19659  mulGrpcmgp 20025  CRingccrg 20119  Fieldcfield 20615  chrcchr 21408  algSccascl 21759  var₁cv1 22058  Poly₁cpl1 22059  eval₁ce1 22199   PrimRoots cprimroots 42074

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 2701  ax-rep 5218  ax-sep 5235  ax-nul 5245  ax-pow 5304  ax-pr 5371  ax-un 7671  ax-cnex 11065  ax-resscn 11066  ax-1cn 11067  ax-icn 11068  ax-addcl 11069  ax-addrcl 11070  ax-mulcl 11071  ax-mulrcl 11072  ax-mulcom 11073  ax-addass 11074  ax-mulass 11075  ax-distr 11076  ax-i2m1 11077  ax-1ne0 11078  ax-1rid 11079  ax-rnegex 11080  ax-rrecex 11081  ax-cnre 11082  ax-pre-lttri 11083  ax-pre-lttrn 11084  ax-pre-ltadd 11085  ax-pre-mulgt0 11086  ax-pre-sup 11087

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-nel 3030  df-ral 3045  df-rex 3054  df-rmo 3343  df-reu 3344  df-rab 3395  df-v 3438  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-dif 3906  df-un 3908  df-in 3910  df-ss 3920  df-pss 3923  df-nul 4285  df-if 4477  df-pw 4553  df-sn 4578  df-pr 4580  df-tp 4582  df-op 4584  df-uni 4859  df-int 4897  df-iun 4943  df-iin 4944  df-br 5093  df-opab 5155  df-mpt 5174  df-tr 5200  df-id 5514  df-eprel 5519  df-po 5527  df-so 5528  df-fr 5572  df-se 5573  df-we 5574  df-xp 5625  df-rel 5626  df-cnv 5627  df-co 5628  df-dm 5629  df-rn 5630  df-res 5631  df-ima 5632  df-pred 6249  df-ord 6310  df-on 6311  df-lim 6312  df-suc 6313  df-iota 6438  df-fun 6484  df-fn 6485  df-f 6486  df-f1 6487  df-fo 6488  df-f1o 6489  df-fv 6490  df-isom 6491  df-riota 7306  df-ov 7352  df-oprab 7353  df-mpo 7354  df-of 7613  df-ofr 7614  df-om 7800  df-1st 7924  df-2nd 7925  df-supp 8094  df-frecs 8214  df-wrecs 8245  df-recs 8294  df-rdg 8332  df-1o 8388  df-2o 8389  df-er 8625  df-map 8755  df-pm 8756  df-ixp 8825  df-en 8873  df-dom 8874  df-sdom 8875  df-fin 8876  df-fsupp 9252  df-sup 9332  df-inf 9333  df-oi 9402  df-card 9835  df-pnf 11151  df-mnf 11152  df-xr 11153  df-ltxr 11154  df-le 11155  df-sub 11349  df-neg 11350  df-div 11778  df-nn 12129  df-2 12191  df-3 12192  df-4 12193  df-5 12194  df-6 12195  df-7 12196  df-8 12197  df-9 12198  df-n0 12385  df-z 12472  df-dec 12592  df-uz 12736  df-rp 12894  df-fz 13411  df-fzo 13558  df-fl 13696  df-mod 13774  df-seq 13909  df-exp 13969  df-hash 14238  df-cj 15006  df-re 15007  df-im 15008  df-sqrt 15142  df-abs 15143  df-dvds 16164  df-gcd 16406  df-struct 17058  df-sets 17075  df-slot 17093  df-ndx 17105  df-base 17121  df-ress 17142  df-plusg 17174  df-mulr 17175  df-sca 17177  df-vsca 17178  df-ip 17179  df-tset 17180  df-ple 17181  df-ds 17183  df-hom 17185  df-cco 17186  df-0g 17345  df-gsum 17346  df-prds 17351  df-pws 17353  df-mre 17488  df-mrc 17489  df-acs 17491  df-mgm 18514  df-sgrp 18593  df-mnd 18609  df-mhm 18657  df-submnd 18658  df-grp 18815  df-minusg 18816  df-sbg 18817  df-mulg 18947  df-subg 19002  df-ghm 19092  df-cntz 19196  df-cmn 19661  df-abl 19662  df-mgp 20026  df-rng 20038  df-ur 20067  df-srg 20072  df-ring 20120  df-cring 20121  df-rhm 20357  df-subrng 20431  df-subrg 20455  df-field 20617  df-lmod 20765  df-lss 20835  df-lsp 20875  df-assa 21760  df-asp 21761  df-ascl 21762  df-psr 21816  df-mvr 21817  df-mpl 21818  df-opsr 21820  df-evls 21979  df-evl 21980  df-psr1 22062  df-ply1 22064  df-evl1 22201  df-primroots 42075

This theorem is referenced by:  aks6d1c1p8  42098  aks6d1c1  42099