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 42572
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 2737 . . . . . . 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 20714 . . . . . . . 8 (𝜑𝐾 ∈ CRing)
87adantr 480 . . . . . . 7 ((𝜑𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → 𝐾 ∈ CRing)
9 aks6d1c1p7.5 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑉 = (mulGrp‘𝐾)
109crngmgp 20217 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐾 ∈ CRing → 𝑉 ∈ CMnd)
117, 10syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑉 ∈ CMnd)
12 aks6d1c1p7.11 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑅 ∈ ℕ)
1312nnnn0d 12493 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑅 ∈ ℕ0)
14 aks6d1c1p7.6 . . . . . . . . . . . 12 = (.g𝑉)
1511, 13, 14isprimroot 42552 . . . . . . . . . . 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 1143 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → 𝑦 ∈ (Base‘𝑉))
199, 3mgpbas 20121 . . . . . . . 8 (Base‘𝐾) = (Base‘𝑉)
2018, 19eleqtrrdi 2848 . . . . . . 7 ((𝜑𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → 𝑦 ∈ (Base‘𝐾))
211, 2, 3, 4, 5, 8, 20evl1vard 22316 . . . . . 6 ((𝜑𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝑋𝐵 ∧ ((𝑂𝑋)‘𝑦) = 𝑦))
2221simprd 495 . . . . 5 ((𝜑𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → ((𝑂𝑋)‘𝑦) = 𝑦)
2322oveq2d 7378 . . . 4 ((𝜑𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝐿 ((𝑂𝑋)‘𝑦)) = (𝐿 𝑦))
2411cmnmndd 19774 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑉 ∈ Mnd)
2524adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → 𝑉 ∈ Mnd)
26 aks6d1c1p7.15 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐿 ∈ ℕ)
2726nnnn0d 12493 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐿 ∈ ℕ0)
2827adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → 𝐿 ∈ ℕ0)
2920, 19eleqtrdi 2847 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → 𝑦 ∈ (Base‘𝑉))
30 eqid 2737 . . . . . . . . . 10 (Base‘𝑉) = (Base‘𝑉)
3130, 14mulgnn0cl 19061 . . . . . . . . 9 ((𝑉 ∈ Mnd ∧ 𝐿 ∈ ℕ0𝑦 ∈ (Base‘𝑉)) → (𝐿 𝑦) ∈ (Base‘𝑉))
3225, 28, 29, 31syl3anc 1374 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝐿 𝑦) ∈ (Base‘𝑉))
3332, 19eleqtrrdi 2848 . . . . . . 7 ((𝜑𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝐿 𝑦) ∈ (Base‘𝐾))
341, 2, 3, 4, 5, 8, 33evl1vard 22316 . . . . . 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 2738 . . . . 5 ((𝜑𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝐿 𝑦) = (𝐿 𝑦))
3735, 36eqtr2d 2773 . . . 4 ((𝜑𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝐿 𝑦) = ((𝑂𝑋)‘(𝐿 𝑦)))
3823, 37eqtrd 2772 . . 3 ((𝜑𝑦 ∈ (𝑉 PrimRoots 𝑅)) → (𝐿 ((𝑂𝑋)‘𝑦)) = ((𝑂𝑋)‘(𝐿 𝑦)))
3938ralrimiva 3130 . 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 20221 . . . . . 6 (𝐾 ∈ CRing → 𝐾 ∈ Ring)
427, 41syl 17 . . . . 5 (𝜑𝐾 ∈ Ring)
43 eqid 2737 . . . . . 6 (Base‘𝑆) = (Base‘𝑆)
442, 4, 43vr1cl 22195 . . . . 5 (𝐾 ∈ Ring → 𝑋 ∈ (Base‘𝑆))
4542, 44syl 17 . . . 4 (𝜑𝑋 ∈ (Base‘𝑆))
4645, 5eleqtrrdi 2848 . . 3 (𝜑𝑋𝐵)
4740, 46, 26aks6d1c1p1 42566 . 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 1542  wcel 2114  wral 3052   class class class wbr 5086  {copab 5148  cfv 6494  (class class class)co 7362  1c1 11034  cn 12169  0cn0 12432  cdvds 16216   gcd cgcd 16458  cprime 16635  Basecbs 17174  0gc0g 17397  Mndcmnd 18697  .gcmg 19038  CMndccmn 19750  mulGrpcmgp 20116  Ringcrg 20209  CRingccrg 20210  Fieldcfield 20702  chrcchr 21495  var1cv1 22153  Poly1cpl1 22154  eval1ce1 22293   PrimRoots cprimroots 42550
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5213  ax-sep 5232  ax-nul 5242  ax-pow 5304  ax-pr 5372  ax-un 7684  ax-cnex 11089  ax-resscn 11090  ax-1cn 11091  ax-icn 11092  ax-addcl 11093  ax-addrcl 11094  ax-mulcl 11095  ax-mulrcl 11096  ax-mulcom 11097  ax-addass 11098  ax-mulass 11099  ax-distr 11100  ax-i2m1 11101  ax-1ne0 11102  ax-1rid 11103  ax-rnegex 11104  ax-rrecex 11105  ax-cnre 11106  ax-pre-lttri 11107  ax-pre-lttrn 11108  ax-pre-ltadd 11109  ax-pre-mulgt0 11110
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rmo 3343  df-reu 3344  df-rab 3391  df-v 3432  df-sbc 3730  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-pss 3910  df-nul 4275  df-if 4468  df-pw 4544  df-sn 4569  df-pr 4571  df-tp 4573  df-op 4575  df-uni 4852  df-int 4891  df-iun 4936  df-iin 4937  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-tr 5194  df-id 5521  df-eprel 5526  df-po 5534  df-so 5535  df-fr 5579  df-se 5580  df-we 5581  df-xp 5632  df-rel 5633  df-cnv 5634  df-co 5635  df-dm 5636  df-rn 5637  df-res 5638  df-ima 5639  df-pred 6261  df-ord 6322  df-on 6323  df-lim 6324  df-suc 6325  df-iota 6450  df-fun 6496  df-fn 6497  df-f 6498  df-f1 6499  df-fo 6500  df-f1o 6501  df-fv 6502  df-isom 6503  df-riota 7319  df-ov 7365  df-oprab 7366  df-mpo 7367  df-of 7626  df-ofr 7627  df-om 7813  df-1st 7937  df-2nd 7938  df-supp 8106  df-frecs 8226  df-wrecs 8257  df-recs 8306  df-rdg 8344  df-1o 8400  df-2o 8401  df-er 8638  df-map 8770  df-pm 8771  df-ixp 8841  df-en 8889  df-dom 8890  df-sdom 8891  df-fin 8892  df-fsupp 9270  df-sup 9350  df-oi 9420  df-card 9858  df-pnf 11176  df-mnf 11177  df-xr 11178  df-ltxr 11179  df-le 11180  df-sub 11374  df-neg 11375  df-nn 12170  df-2 12239  df-3 12240  df-4 12241  df-5 12242  df-6 12243  df-7 12244  df-8 12245  df-9 12246  df-n0 12433  df-z 12520  df-dec 12640  df-uz 12784  df-fz 13457  df-fzo 13604  df-seq 13959  df-hash 14288  df-struct 17112  df-sets 17129  df-slot 17147  df-ndx 17159  df-base 17175  df-ress 17196  df-plusg 17228  df-mulr 17229  df-sca 17231  df-vsca 17232  df-ip 17233  df-tset 17234  df-ple 17235  df-ds 17237  df-hom 17239  df-cco 17240  df-0g 17399  df-gsum 17400  df-prds 17405  df-pws 17407  df-mre 17543  df-mrc 17544  df-acs 17546  df-mgm 18603  df-sgrp 18682  df-mnd 18698  df-mhm 18746  df-submnd 18747  df-grp 18907  df-minusg 18908  df-sbg 18909  df-mulg 19039  df-subg 19094  df-ghm 19183  df-cntz 19287  df-cmn 19752  df-abl 19753  df-mgp 20117  df-rng 20129  df-ur 20158  df-srg 20163  df-ring 20211  df-cring 20212  df-rhm 20447  df-subrng 20518  df-subrg 20542  df-field 20704  df-lmod 20852  df-lss 20922  df-lsp 20962  df-assa 21847  df-asp 21848  df-ascl 21849  df-psr 21903  df-mvr 21904  df-mpl 21905  df-opsr 21907  df-evls 22066  df-evl 22067  df-psr1 22157  df-vr1 22158  df-ply1 22159  df-evl1 22295  df-primroots 42551
This theorem is referenced by:  aks6d1c1  42575
  Copyright terms: Public domain W3C validator