Users' Mathboxes Mathbox for metakunt < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  aks6d1c1p7 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem aks6d1c1p7 42070
Description: 𝑋 is introspective to all positive integers. (Contributed by metakunt, 30-Apr-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
aks6d1c1p7.1 = {⟨𝑒, 𝑓⟩ ∣ (𝑒 ∈ ℕ ∧ 𝑓𝐵 ∧ ∀𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)(𝑒 ((𝑂𝑓)‘𝑦)) = ((𝑂𝑓)‘(𝑒 𝑦)))}
aks6d1c1p7.2 𝑆 = (Poly1𝐾)
aks6d1c1p7.3 𝐵 = (Base‘𝑆)
aks6d1c1p7.4 𝑋 = (var1𝐾)
aks6d1c1p7.5 𝑉 = (mulGrp‘𝐾)
aks6d1c1p7.6 = (.g𝑉)
aks6d1c1p7.7 𝑃 = (chr‘𝐾)
aks6d1c1p7.8 𝑂 = (eval1𝐾)
aks6d1c1p7.9 (𝜑𝐾 ∈ Field)
aks6d1c1p7.10 (𝜑𝑃 ∈ ℙ)
aks6d1c1p7.11 (𝜑𝑅 ∈ ℕ)
aks6d1c1p7.12 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
aks6d1c1p7.13 (𝜑𝑃𝑁)
aks6d1c1p7.14 (𝜑 → (𝑁 gcd 𝑅) = 1)
aks6d1c1p7.15 (𝜑𝐿 ∈ ℕ)
Assertion
Ref Expression
aks6d1c1p7 (𝜑𝐿 𝑋)
Distinct variable groups:   ,𝑒,𝑓   𝐵,𝑒,𝑓   𝑒,𝐿,𝑓,𝑦   𝑒,𝑂,𝑓   𝑅,𝑒,𝑓   𝑒,𝑉,𝑓   𝑒,𝑋,𝑓,𝑦   𝜑,𝑦
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑒,𝑓)   𝐵(𝑦)   𝑃(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)

Proof of Theorem aks6d1c1p7
Dummy variable 𝑙 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 aks6d1c1p7.8 . . . . . . 7 𝑂 = (eval1𝐾)
2 aks6d1c1p7.4 . . . . . . 7 𝑋 = (var1𝐾)
3 eqid 2740 . . . . . . 7 (Base‘𝐾) = (Base‘𝐾)
4 aks6d1c1p7.2 . . . . . . 7 𝑆 = (Poly1𝐾)
5 aks6d1c1p7.3 . . . . . . 7 𝐵 = (Base‘𝑆)
6 aks6d1c1p7.9 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐾 ∈ Field)
76fldcrngd 20764 . . . . . . . 8 (𝜑𝐾 ∈ CRing)
87adantr 480 . . . . . . 7 ((𝜑𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → 𝐾 ∈ CRing)
9 aks6d1c1p7.5 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑉 = (mulGrp‘𝐾)
109crngmgp 20268 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐾 ∈ CRing → 𝑉 ∈ CMnd)
117, 10syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑉 ∈ CMnd)
12 aks6d1c1p7.11 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑅 ∈ ℕ)
1312nnnn0d 12613 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑅 ∈ ℕ0)
14 aks6d1c1p7.6 . . . . . . . . . . . 12 = (.g𝑉)
1511, 13, 14isprimroot 42050 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) ↔ (𝑦 ∈ (Base‘𝑉) ∧ (𝑅 𝑦) = (0g𝑉) ∧ ∀𝑙 ∈ ℕ0 ((𝑙 𝑦) = (0g𝑉) → 𝑅𝑙))))
1615biimpd 229 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅) → (𝑦 ∈ (Base‘𝑉) ∧ (𝑅 𝑦) = (0g𝑉) ∧ ∀𝑙 ∈ ℕ0 ((𝑙 𝑦) = (0g𝑉) → 𝑅𝑙))))
1716imp 406 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝑦 ∈ (Base‘𝑉) ∧ (𝑅 𝑦) = (0g𝑉) ∧ ∀𝑙 ∈ ℕ0 ((𝑙 𝑦) = (0g𝑉) → 𝑅𝑙)))
1817simp1d 1142 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → 𝑦 ∈ (Base‘𝑉))
199, 3mgpbas 20167 . . . . . . . 8 (Base‘𝐾) = (Base‘𝑉)
2018, 19eleqtrrdi 2855 . . . . . . 7 ((𝜑𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → 𝑦 ∈ (Base‘𝐾))
211, 2, 3, 4, 5, 8, 20evl1vard 22362 . . . . . 6 ((𝜑𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝑋𝐵 ∧ ((𝑂𝑋)‘𝑦) = 𝑦))
2221simprd 495 . . . . 5 ((𝜑𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → ((𝑂𝑋)‘𝑦) = 𝑦)
2322oveq2d 7464 . . . 4 ((𝜑𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝐿 ((𝑂𝑋)‘𝑦)) = (𝐿 𝑦))
2411cmnmndd 19846 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑉 ∈ Mnd)
2524adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → 𝑉 ∈ Mnd)
26 aks6d1c1p7.15 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐿 ∈ ℕ)
2726nnnn0d 12613 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐿 ∈ ℕ0)
2827adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → 𝐿 ∈ ℕ0)
2920, 19eleqtrdi 2854 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → 𝑦 ∈ (Base‘𝑉))
30 eqid 2740 . . . . . . . . . 10 (Base‘𝑉) = (Base‘𝑉)
3130, 14mulgnn0cl 19130 . . . . . . . . 9 ((𝑉 ∈ Mnd ∧ 𝐿 ∈ ℕ0𝑦 ∈ (Base‘𝑉)) → (𝐿 𝑦) ∈ (Base‘𝑉))
3225, 28, 29, 31syl3anc 1371 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝐿 𝑦) ∈ (Base‘𝑉))
3332, 19eleqtrrdi 2855 . . . . . . 7 ((𝜑𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝐿 𝑦) ∈ (Base‘𝐾))
341, 2, 3, 4, 5, 8, 33evl1vard 22362 . . . . . 6 ((𝜑𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝑋𝐵 ∧ ((𝑂𝑋)‘(𝐿 𝑦)) = (𝐿 𝑦)))
3534simprd 495 . . . . 5 ((𝜑𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → ((𝑂𝑋)‘(𝐿 𝑦)) = (𝐿 𝑦))
36 eqidd 2741 . . . . 5 ((𝜑𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝐿 𝑦) = (𝐿 𝑦))
3735, 36eqtr2d 2781 . . . 4 ((𝜑𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝐿 𝑦) = ((𝑂𝑋)‘(𝐿 𝑦)))
3823, 37eqtrd 2780 . . 3 ((𝜑𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝐿 ((𝑂𝑋)‘𝑦)) = ((𝑂𝑋)‘(𝐿 𝑦)))
3938ralrimiva 3152 . 2 (𝜑 → ∀𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)(𝐿 ((𝑂𝑋)‘𝑦)) = ((𝑂𝑋)‘(𝐿 𝑦)))
40 aks6d1c1p7.1 . . 3 = {⟨𝑒, 𝑓⟩ ∣ (𝑒 ∈ ℕ ∧ 𝑓𝐵 ∧ ∀𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)(𝑒 ((𝑂𝑓)‘𝑦)) = ((𝑂𝑓)‘(𝑒 𝑦)))}
41 crngring 20272 . . . . . 6 (𝐾 ∈ CRing → 𝐾 ∈ Ring)
427, 41syl 17 . . . . 5 (𝜑𝐾 ∈ Ring)
43 eqid 2740 . . . . . 6 (Base‘𝑆) = (Base‘𝑆)
442, 4, 43vr1cl 22240 . . . . 5 (𝐾 ∈ Ring → 𝑋 ∈ (Base‘𝑆))
4542, 44syl 17 . . . 4 (𝜑𝑋 ∈ (Base‘𝑆))
4645, 5eleqtrrdi 2855 . . 3 (𝜑𝑋𝐵)
4740, 46, 26aks6d1c1p1 42064 . 2 (𝜑 → (𝐿 𝑋 ↔ ∀𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)(𝐿 ((𝑂𝑋)‘𝑦)) = ((𝑂𝑋)‘(𝐿 𝑦))))
4839, 47mpbird 257 1 (𝜑𝐿 𝑋)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395  w3a 1087   = wceq 1537  wcel 2108  wral 3067   class class class wbr 5166  {copab 5228  cfv 6573  (class class class)co 7448  1c1 11185  cn 12293  0cn0 12553  cdvds 16302   gcd cgcd 16540  cprime 16718  Basecbs 17258  0gc0g 17499  Mndcmnd 18772  .gcmg 19107  CMndccmn 19822  mulGrpcmgp 20161  Ringcrg 20260  CRingccrg 20261  Fieldcfield 20752  chrcchr 21535  var1cv1 22198  Poly1cpl1 22199  eval1ce1 22339   PrimRoots cprimroots 42048
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1793  ax-4 1807  ax-5 1909  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2711  ax-rep 5303  ax-sep 5317  ax-nul 5324  ax-pow 5383  ax-pr 5447  ax-un 7770  ax-cnex 11240  ax-resscn 11241  ax-1cn 11242  ax-icn 11243  ax-addcl 11244  ax-addrcl 11245  ax-mulcl 11246  ax-mulrcl 11247  ax-mulcom 11248  ax-addass 11249  ax-mulass 11250  ax-distr 11251  ax-i2m1 11252  ax-1ne0 11253  ax-1rid 11254  ax-rnegex 11255  ax-rrecex 11256  ax-cnre 11257  ax-pre-lttri 11258  ax-pre-lttrn 11259  ax-pre-ltadd 11260  ax-pre-mulgt0 11261
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 847  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1778  df-nf 1782  df-sb 2065  df-mo 2543  df-eu 2572  df-clab 2718  df-cleq 2732  df-clel 2819  df-nfc 2895  df-ne 2947  df-nel 3053  df-ral 3068  df-rex 3077  df-rmo 3388  df-reu 3389  df-rab 3444  df-v 3490  df-sbc 3805  df-csb 3922  df-dif 3979  df-un 3981  df-in 3983  df-ss 3993  df-pss 3996  df-nul 4353  df-if 4549  df-pw 4624  df-sn 4649  df-pr 4651  df-tp 4653  df-op 4655  df-uni 4932  df-int 4971  df-iun 5017  df-iin 5018  df-br 5167  df-opab 5229  df-mpt 5250  df-tr 5284  df-id 5593  df-eprel 5599  df-po 5607  df-so 5608  df-fr 5652  df-se 5653  df-we 5654  df-xp 5706  df-rel 5707  df-cnv 5708  df-co 5709  df-dm 5710  df-rn 5711  df-res 5712  df-ima 5713  df-pred 6332  df-ord 6398  df-on 6399  df-lim 6400  df-suc 6401  df-iota 6525  df-fun 6575  df-fn 6576  df-f 6577  df-f1 6578  df-fo 6579  df-f1o 6580  df-fv 6581  df-isom 6582  df-riota 7404  df-ov 7451  df-oprab 7452  df-mpo 7453  df-of 7714  df-ofr 7715  df-om 7904  df-1st 8030  df-2nd 8031  df-supp 8202  df-frecs 8322  df-wrecs 8353  df-recs 8427  df-rdg 8466  df-1o 8522  df-2o 8523  df-er 8763  df-map 8886  df-pm 8887  df-ixp 8956  df-en 9004  df-dom 9005  df-sdom 9006  df-fin 9007  df-fsupp 9432  df-sup 9511  df-oi 9579  df-card 10008  df-pnf 11326  df-mnf 11327  df-xr 11328  df-ltxr 11329  df-le 11330  df-sub 11522  df-neg 11523  df-nn 12294  df-2 12356  df-3 12357  df-4 12358  df-5 12359  df-6 12360  df-7 12361  df-8 12362  df-9 12363  df-n0 12554  df-z 12640  df-dec 12759  df-uz 12904  df-fz 13568  df-fzo 13712  df-seq 14053  df-hash 14380  df-struct 17194  df-sets 17211  df-slot 17229  df-ndx 17241  df-base 17259  df-ress 17288  df-plusg 17324  df-mulr 17325  df-sca 17327  df-vsca 17328  df-ip 17329  df-tset 17330  df-ple 17331  df-ds 17333  df-hom 17335  df-cco 17336  df-0g 17501  df-gsum 17502  df-prds 17507  df-pws 17509  df-mre 17644  df-mrc 17645  df-acs 17647  df-mgm 18678  df-sgrp 18757  df-mnd 18773  df-mhm 18818  df-submnd 18819  df-grp 18976  df-minusg 18977  df-sbg 18978  df-mulg 19108  df-subg 19163  df-ghm 19253  df-cntz 19357  df-cmn 19824  df-abl 19825  df-mgp 20162  df-rng 20180  df-ur 20209  df-srg 20214  df-ring 20262  df-cring 20263  df-rhm 20498  df-subrng 20572  df-subrg 20597  df-field 20754  df-lmod 20882  df-lss 20953  df-lsp 20993  df-assa 21896  df-asp 21897  df-ascl 21898  df-psr 21952  df-mvr 21953  df-mpl 21954  df-opsr 21956  df-evls 22121  df-evl 22122  df-psr1 22202  df-vr1 22203  df-ply1 22204  df-evl1 22341  df-primroots 42049
This theorem is referenced by:  aks6d1c1  42073
  Copyright terms: Public domain W3C validator