Theorem aks6d1c1p5 41615

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 20644	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ CRing)
3		aks6d1c1p5.6	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑉 = (mulGrp‘𝐾)
4	3	crngmgp 20188	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐾 ∈ CRing → 𝑉 ∈ CMnd)
5	2, 4	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑉 ∈ CMnd)
6	5	cmnmndd 19766	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑉 ∈ Mnd)
7	6	adantr 479	. . . . 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 41611	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝐷 ∈ ℕ ∧ 𝐹 ∈ 𝐵))
11	10	simpld 493	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ ℕ)
12	11	nnnn0d 12570	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ ℕ0)
13	12	adantr 479	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → 𝐷 ∈ ℕ0)
14		aks6d1c1p5.19	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝐸 ∼ 𝐹)
15	8, 14	aks6d1c1p1rcl 41611	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝐸 ∈ ℕ ∧ 𝐹 ∈ 𝐵))
16	15	simpld 493	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ ℕ)
17	16	nnnn0d 12570	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ ℕ0)
18	17	adantr 479	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → 𝐸 ∈ ℕ0)
19		aks6d1c1p5.11	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑂 = (eval1‘𝐾)
20		aks6d1c1p5.2	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑆 = (Poly1‘𝐾)
21		eqid 2728	. . . . . . . 8 ⊢ (Base‘𝐾) = (Base‘𝐾)
22		aks6d1c1p5.3	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑆)
23	2	adantr 479	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → 𝐾 ∈ CRing)
24		aks6d1c1p5.15	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ ℕ)
25	24	nnnn0d 12570	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ ℕ0)
26		aks6d1c1p5.7	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ↑ = (.g‘𝑉)
27	5, 25, 26	isprimroot 41596	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↔ (𝑦 ∈ (Base‘𝑉) ∧ (𝑅 ↑ 𝑦) = (0g‘𝑉) ∧ ∀𝑞 ∈ ℕ0 ((𝑞 ↑ 𝑦) = (0g‘𝑉) → 𝑅 ∥ 𝑞))))
28	27	biimpd 228	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) → (𝑦 ∈ (Base‘𝑉) ∧ (𝑅 ↑ 𝑦) = (0g‘𝑉) ∧ ∀𝑞 ∈ ℕ0 ((𝑞 ↑ 𝑦) = (0g‘𝑉) → 𝑅 ∥ 𝑞))))
29	28	imp 405	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝑦 ∈ (Base‘𝑉) ∧ (𝑅 ↑ 𝑦) = (0g‘𝑉) ∧ ∀𝑞 ∈ ℕ0 ((𝑞 ↑ 𝑦) = (0g‘𝑉) → 𝑅 ∥ 𝑞)))
30	29	simp1d 1139	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → 𝑦 ∈ (Base‘𝑉))
31	3, 21	mgpbas 20087	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (Base‘𝐾) = (Base‘𝑉)
32	31	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (Base‘𝐾) = (Base‘𝑉))
33	32	eqcomd 2734	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (Base‘𝑉) = (Base‘𝐾))
34	33	adantr 479	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (Base‘𝑉) = (Base‘𝐾))
35	30, 34	eleqtrd 2831	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → 𝑦 ∈ (Base‘𝐾))
36	10	simprd 494	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ 𝐵)
37	36	adantr 479	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → 𝐹 ∈ 𝐵)
38	19, 20, 21, 22, 23, 35, 37	fveval1fvcl 22259	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → ((𝑂‘𝐹)‘𝑦) ∈ (Base‘𝐾))
39	34	eleq2d 2815	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (((𝑂‘𝐹)‘𝑦) ∈ (Base‘𝑉) ↔ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦) ∈ (Base‘𝐾)))
40	38, 39	mpbird 256	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → ((𝑂‘𝐹)‘𝑦) ∈ (Base‘𝑉))
41	13, 18, 40	3jca 1125	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝐷 ∈ ℕ0 ∧ 𝐸 ∈ ℕ0 ∧ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦) ∈ (Base‘𝑉)))
42		eqid 2728	. . . . . 6 ⊢ (Base‘𝑉) = (Base‘𝑉)
43	42, 26	mulgnn0ass 19072	. . . . 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 582	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → ((𝐷 · 𝐸) ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)) = (𝐷 ↑ (𝐸 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦))))
45		eqidd 2729	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙)) = (𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙)))
46		simpr 483	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) ∧ 𝑙 = 𝑦) → 𝑙 = 𝑦)
47	46	oveq2d 7442	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) ∧ 𝑙 = 𝑦) → (𝐸 ↑ 𝑙) = (𝐸 ↑ 𝑦))
48		simpr 483	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅))
49	42, 26, 7, 18, 30	mulgnn0cld 19057	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝐸 ↑ 𝑦) ∈ (Base‘𝑉))
50	45, 47, 48, 49	fvmptd 7017	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → ((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑦) = (𝐸 ↑ 𝑦))
51	50	fveq2d 6906	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → ((𝑂‘𝐹)‘((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑦)) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐸 ↑ 𝑦)))
52	51	oveq2d 7442	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝐷 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑦))) = (𝐷 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘(𝐸 ↑ 𝑦))))
53	52	eqcomd 2734	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝐷 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘(𝐸 ↑ 𝑦))) = (𝐷 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑦))))
54		2fveq3 6907	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑖 = 𝑦 → ((𝑂‘𝐹)‘((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑖)) = ((𝑂‘𝐹)‘((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑦)))
55	54	oveq2d 7442	. . . . . . . . . 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 6902	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑖 = 𝑦 → ((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑖) = ((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑦))
57	56	oveq2d 7442	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑖 = 𝑦 → (𝐷 ↑ ((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑖)) = (𝐷 ↑ ((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑦)))
58	57	fveq2d 6906	. . . . . . . . . 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 2744	. . . . . . . . 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 41610	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → (𝐷 ∼ 𝐹 ↔ ∀𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)(𝐷 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐷 ↑ 𝑦))))
61	60	biimpd 228	. . . . . . . . . . . 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 7439	. . . . . . . . . . . . . . . 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 5255	. . . . . . . . . . . . . 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 41606	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → (𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙)):(𝑉 PrimRoots 𝑅)–1-1-onto→(𝑉 PrimRoots 𝑅))
68		f1ofo 6851	. . . . . . . . . . . . 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 6902	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑖) = 𝑦 → ((𝑂‘𝐹)‘((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑖)) = ((𝑂‘𝐹)‘𝑦))
71	70	oveq2d 7442	. . . . . . . . . . . . . 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 7434	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑖) = 𝑦 → (𝐷 ↑ ((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑖)) = (𝐷 ↑ 𝑦))
73	72	fveq2d 6906	. . . . . . . . . . . . . 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 2744	. . . . . . . . . . . . 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 7304	. . . . . . . . . . . 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 256	. . . . . . . . . 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 479	. . . . . . . . 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 3612	. . . . . . . 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 7442	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝐷 ↑ ((𝑙 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↦ (𝐸 ↑ 𝑙))‘𝑦)) = (𝐷 ↑ (𝐸 ↑ 𝑦)))
81	80	fveq2d 6906	. . . . . . . 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 2768	. . . . . . 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 2769	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → ((𝑂‘𝐹)‘(𝐷 ↑ (𝐸 ↑ 𝑦))) = (𝐷 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘(𝐸 ↑ 𝑦))))
84		fveq2 6902	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑧 = 𝑦 → ((𝑂‘𝐹)‘𝑧) = ((𝑂‘𝐹)‘𝑦))
85	84	oveq2d 7442	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑧 = 𝑦 → (𝐸 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑧)) = (𝐸 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)))
86		oveq2 7434	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑧 = 𝑦 → (𝐸 ↑ 𝑧) = (𝐸 ↑ 𝑦))
87	86	fveq2d 6906	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑧 = 𝑦 → ((𝑂‘𝐹)‘(𝐸 ↑ 𝑧)) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐸 ↑ 𝑦)))
88	85, 87	eqeq12d 2744	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑧 = 𝑦 → ((𝐸 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑧)) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐸 ↑ 𝑧)) ↔ (𝐸 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐸 ↑ 𝑦))))
89	8, 36, 16	aks6d1c1p1 41610	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → (𝐸 ∼ 𝐹 ↔ ∀𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)(𝐸 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐸 ↑ 𝑦))))
90	89	biimpd 228	. . . . . . . . . . . 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 1909	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ Ⅎ𝑦(𝐸 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑧)) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐸 ↑ 𝑧))
93		nfv 1909	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ Ⅎ𝑧(𝐸 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐸 ↑ 𝑦))
94	92, 93, 88	cbvralw 3301	. . . . . . . . . . 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 233	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ∀𝑧 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)(𝐸 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑧)) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐸 ↑ 𝑧)))
96	95	adantr 479	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → ∀𝑧 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)(𝐸 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑧)) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐸 ↑ 𝑧)))
97	88, 96, 48	rspcdva 3612	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝐸 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐸 ↑ 𝑦)))
98	97	eqcomd 2734	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → ((𝑂‘𝐹)‘(𝐸 ↑ 𝑦)) = (𝐸 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)))
99	98	oveq2d 7442	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝐷 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘(𝐸 ↑ 𝑦))) = (𝐷 ↑ (𝐸 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦))))
100	83, 99	eqtrd 2768	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → ((𝑂‘𝐹)‘(𝐷 ↑ (𝐸 ↑ 𝑦))) = (𝐷 ↑ (𝐸 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦))))
101	100	eqcomd 2734	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝐷 ↑ (𝐸 ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦))) = ((𝑂‘𝐹)‘(𝐷 ↑ (𝐸 ↑ 𝑦))))
102	13, 18, 30	3jca 1125	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝐷 ∈ ℕ0 ∧ 𝐸 ∈ ℕ0 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑉)))
103	42, 26	mulgnn0ass 19072	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑉 ∈ Mnd ∧ (𝐷 ∈ ℕ0 ∧ 𝐸 ∈ ℕ0 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑉))) → ((𝐷 · 𝐸) ↑ 𝑦) = (𝐷 ↑ (𝐸 ↑ 𝑦)))
104	103	eqcomd 2734	. . . . . 6 ⊢ ((𝑉 ∈ Mnd ∧ (𝐷 ∈ ℕ0 ∧ 𝐸 ∈ ℕ0 ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑉))) → (𝐷 ↑ (𝐸 ↑ 𝑦)) = ((𝐷 · 𝐸) ↑ 𝑦))
105	7, 102, 104	syl2anc 582	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝐷 ↑ (𝐸 ↑ 𝑦)) = ((𝐷 · 𝐸) ↑ 𝑦))
106	105	fveq2d 6906	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → ((𝑂‘𝐹)‘(𝐷 ↑ (𝐸 ↑ 𝑦))) = ((𝑂‘𝐹)‘((𝐷 · 𝐸) ↑ 𝑦)))
107	44, 101, 106	3eqtrd 2772	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → ((𝐷 · 𝐸) ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)) = ((𝑂‘𝐹)‘((𝐷 · 𝐸) ↑ 𝑦)))
108	107	ralrimiva 3143	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)((𝐷 · 𝐸) ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)) = ((𝑂‘𝐹)‘((𝐷 · 𝐸) ↑ 𝑦)))
109	11, 16	nnmulcld 12303	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐷 · 𝐸) ∈ ℕ)
110	8, 36, 109	aks6d1c1p1 41610	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝐷 · 𝐸) ∼ 𝐹 ↔ ∀𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)((𝐷 · 𝐸) ↑ ((𝑂‘𝐹)‘𝑦)) = ((𝑂‘𝐹)‘((𝐷 · 𝐸) ↑ 𝑦))))
111	108, 110	mpbird 256	1 ⊢ (𝜑 → (𝐷 · 𝐸) ∼ 𝐹)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 394   ∧ w3a 1084   = wceq 1533   ∈ wcel 2098  ∀wral 3058   class class class wbr 5152  {copab 5214   ↦ cmpt 5235  –onto→wfo 6551  –1-1-onto→wf1o 6552  ‘cfv 6553  (class class class)co 7426  1c1 11147   · cmul 11151  ℕcn 12250  ℕ₀cn0 12510   ∥ cdvds 16238   gcd cgcd 16476  ℙcprime 16649  Basecbs 17187  +_gcplusg 17240  0_gc0g 17428  Mndcmnd 18701  ._gcmg 19030  CMndccmn 19742  mulGrpcmgp 20081  CRingccrg 20181  Fieldcfield 20632  chrcchr 21434  algSccascl 21793  var₁cv1 22102  Poly₁cpl1 22103  eval₁ce1 22240   PrimRoots cprimroots 41594

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2166  ax-ext 2699  ax-rep 5289  ax-sep 5303  ax-nul 5310  ax-pow 5369  ax-pr 5433  ax-un 7746  ax-cnex 11202  ax-resscn 11203  ax-1cn 11204  ax-icn 11205  ax-addcl 11206  ax-addrcl 11207  ax-mulcl 11208  ax-mulrcl 11209  ax-mulcom 11210  ax-addass 11211  ax-mulass 11212  ax-distr 11213  ax-i2m1 11214  ax-1ne0 11215  ax-1rid 11216  ax-rnegex 11217  ax-rrecex 11218  ax-cnre 11219  ax-pre-lttri 11220  ax-pre-lttrn 11221  ax-pre-ltadd 11222  ax-pre-mulgt0 11223  ax-pre-sup 11224

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2706  df-cleq 2720  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2938  df-nel 3044  df-ral 3059  df-rex 3068  df-rmo 3374  df-reu 3375  df-rab 3431  df-v 3475  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4327  df-if 4533  df-pw 4608  df-sn 4633  df-pr 4635  df-tp 4637  df-op 4639  df-uni 4913  df-int 4954  df-iun 5002  df-iin 5003  df-br 5153  df-opab 5215  df-mpt 5236  df-tr 5270  df-id 5580  df-eprel 5586  df-po 5594  df-so 5595  df-fr 5637  df-se 5638  df-we 5639  df-xp 5688  df-rel 5689  df-cnv 5690  df-co 5691  df-dm 5692  df-rn 5693  df-res 5694  df-ima 5695  df-pred 6310  df-ord 6377  df-on 6378  df-lim 6379  df-suc 6380  df-iota 6505  df-fun 6555  df-fn 6556  df-f 6557  df-f1 6558  df-fo 6559  df-f1o 6560  df-fv 6561  df-isom 6562  df-riota 7382  df-ov 7429  df-oprab 7430  df-mpo 7431  df-of 7691  df-ofr 7692  df-om 7877  df-1st 7999  df-2nd 8000  df-supp 8172  df-frecs 8293  df-wrecs 8324  df-recs 8398  df-rdg 8437  df-1o 8493  df-er 8731  df-map 8853  df-pm 8854  df-ixp 8923  df-en 8971  df-dom 8972  df-sdom 8973  df-fin 8974  df-fsupp 9394  df-sup 9473  df-inf 9474  df-oi 9541  df-card 9970  df-pnf 11288  df-mnf 11289  df-xr 11290  df-ltxr 11291  df-le 11292  df-sub 11484  df-neg 11485  df-div 11910  df-nn 12251  df-2 12313  df-3 12314  df-4 12315  df-5 12316  df-6 12317  df-7 12318  df-8 12319  df-9 12320  df-n0 12511  df-z 12597  df-dec 12716  df-uz 12861  df-rp 13015  df-fz 13525  df-fzo 13668  df-fl 13797  df-mod 13875  df-seq 14007  df-exp 14067  df-hash 14330  df-cj 15086  df-re 15087  df-im 15088  df-sqrt 15222  df-abs 15223  df-dvds 16239  df-gcd 16477  df-struct 17123  df-sets 17140  df-slot 17158  df-ndx 17170  df-base 17188  df-ress 17217  df-plusg 17253  df-mulr 17254  df-sca 17256  df-vsca 17257  df-ip 17258  df-tset 17259  df-ple 17260  df-ds 17262  df-hom 17264  df-cco 17265  df-0g 17430  df-gsum 17431  df-prds 17436  df-pws 17438  df-mre 17573  df-mrc 17574  df-acs 17576  df-mgm 18607  df-sgrp 18686  df-mnd 18702  df-mhm 18747  df-submnd 18748  df-grp 18900  df-minusg 18901  df-sbg 18902  df-mulg 19031  df-subg 19085  df-ghm 19175  df-cntz 19275  df-cmn 19744  df-abl 19745  df-mgp 20082  df-rng 20100  df-ur 20129  df-srg 20134  df-ring 20182  df-cring 20183  df-rhm 20418  df-subrng 20490  df-subrg 20515  df-field 20634  df-lmod 20752  df-lss 20823  df-lsp 20863  df-assa 21794  df-asp 21795  df-ascl 21796  df-psr 21849  df-mvr 21850  df-mpl 21851  df-opsr 21853  df-evls 22025  df-evl 22026  df-psr1 22106  df-ply1 22108  df-evl1 22242  df-primroots 41595

This theorem is referenced by:  aks6d1c1p8  41618  aks6d1c1  41619