Theorem nmmulg 33569

Description: The norm of a group product, provided the ℤ-module is normed. (Contributed by Thierry Arnoux, 8-Nov-2017.)

Hypotheses

Ref	Expression
nmmulg.x	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
nmmulg.n	⊢ 𝑁 = (norm‘𝑅)
nmmulg.z	⊢ 𝑍 = (ℤMod‘𝑅)
nmmulg.t	⊢ · = (.g‘𝑅)

Assertion

Ref	Expression
nmmulg	⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (𝑁‘(𝑀 · 𝑋)) = ((abs‘𝑀) · (𝑁‘𝑋)))

Proof of Theorem nmmulg

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simp2 1135	. . . 4 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → 𝑀 ∈ ℤ)
2		zringbas 21379	. . . . 5 ⊢ ℤ = (Base‘ℤring)
3		nlmlmod 24608	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑍 ∈ NrmMod → 𝑍 ∈ LMod)
4		nmmulg.z	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑍 = (ℤMod‘𝑅)
5	4	zlmlmod 21452	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑅 ∈ Abel ↔ 𝑍 ∈ LMod)
6	3, 5	sylibr 233	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑍 ∈ NrmMod → 𝑅 ∈ Abel)
7	6	3ad2ant1 1131	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → 𝑅 ∈ Abel)
8	4	zlmsca 21450	. . . . . . 7 ⊢ (𝑅 ∈ Abel → ℤring = (Scalar‘𝑍))
9	7, 8	syl 17	. . . . . 6 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → ℤring = (Scalar‘𝑍))
10	9	fveq2d 6901	. . . . 5 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (Base‘ℤring) = (Base‘(Scalar‘𝑍)))
11	2, 10	eqtrid 2780	. . . 4 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → ℤ = (Base‘(Scalar‘𝑍)))
12	1, 11	eleqtrd 2831	. . 3 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → 𝑀 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑍)))
13		nmmulg.x	. . . . 5 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
14	4, 13	zlmbas 21444	. . . 4 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑍)
15		eqid 2728	. . . 4 ⊢ (norm‘𝑍) = (norm‘𝑍)
16		nmmulg.t	. . . . 5 ⊢ · = (.g‘𝑅)
17	4, 16	zlmvsca 21451	. . . 4 ⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝑍)
18		eqid 2728	. . . 4 ⊢ (Scalar‘𝑍) = (Scalar‘𝑍)
19		eqid 2728	. . . 4 ⊢ (Base‘(Scalar‘𝑍)) = (Base‘(Scalar‘𝑍))
20		eqid 2728	. . . 4 ⊢ (norm‘(Scalar‘𝑍)) = (norm‘(Scalar‘𝑍))
21	14, 15, 17, 18, 19, 20	nmvs 24606	. . 3 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑍)) ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → ((norm‘𝑍)‘(𝑀 · 𝑋)) = (((norm‘(Scalar‘𝑍))‘𝑀) · ((norm‘𝑍)‘𝑋)))
22	12, 21	syld3an2 1409	. 2 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → ((norm‘𝑍)‘(𝑀 · 𝑋)) = (((norm‘(Scalar‘𝑍))‘𝑀) · ((norm‘𝑍)‘𝑋)))
23		nmmulg.n	. . . . 5 ⊢ 𝑁 = (norm‘𝑅)
24	4, 23	zlmnm 33567	. . . 4 ⊢ (𝑅 ∈ Abel → 𝑁 = (norm‘𝑍))
25	7, 24	syl 17	. . 3 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → 𝑁 = (norm‘𝑍))
26	25	fveq1d 6899	. 2 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (𝑁‘(𝑀 · 𝑋)) = ((norm‘𝑍)‘(𝑀 · 𝑋)))
27		zzsnm 33560	. . . . 5 ⊢ (𝑀 ∈ ℤ → (abs‘𝑀) = ((norm‘ℤring)‘𝑀))
28	27	3ad2ant2 1132	. . . 4 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (abs‘𝑀) = ((norm‘ℤring)‘𝑀))
29	9	fveq2d 6901	. . . . 5 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (norm‘ℤring) = (norm‘(Scalar‘𝑍)))
30	29	fveq1d 6899	. . . 4 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → ((norm‘ℤring)‘𝑀) = ((norm‘(Scalar‘𝑍))‘𝑀))
31	28, 30	eqtrd 2768	. . 3 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (abs‘𝑀) = ((norm‘(Scalar‘𝑍))‘𝑀))
32	25	fveq1d 6899	. . 3 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (𝑁‘𝑋) = ((norm‘𝑍)‘𝑋))
33	31, 32	oveq12d 7438	. 2 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → ((abs‘𝑀) · (𝑁‘𝑋)) = (((norm‘(Scalar‘𝑍))‘𝑀) · ((norm‘𝑍)‘𝑋)))
34	22, 26, 33	3eqtr4d 2778	1 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (𝑁‘(𝑀 · 𝑋)) = ((abs‘𝑀) · (𝑁‘𝑋)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ w3a 1085   = wceq 1534   ∈ wcel 2099  ‘cfv 6548  (class class class)co 7420   · cmul 11144  ℤcz 12589  abscabs 15214  Basecbs 17180  Scalarcsca 17236  ._gcmg 19023  Abelcabl 19736  LModclmod 20743  ℤ_ringczring 21372  ℤModczlm 21426  normcnm 24498  NrmModcnlm 24502

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2167  ax-ext 2699  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5429  ax-un 7740  ax-cnex 11195  ax-resscn 11196  ax-1cn 11197  ax-icn 11198  ax-addcl 11199  ax-addrcl 11200  ax-mulcl 11201  ax-mulrcl 11202  ax-mulcom 11203  ax-addass 11204  ax-mulass 11205  ax-distr 11206  ax-i2m1 11207  ax-1ne0 11208  ax-1rid 11209  ax-rnegex 11210  ax-rrecex 11211  ax-cnre 11212  ax-pre-lttri 11213  ax-pre-lttrn 11214  ax-pre-ltadd 11215  ax-pre-mulgt0 11216  ax-pre-sup 11217  ax-addf 11218  ax-mulf 11219

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 847  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2530  df-eu 2559  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 3373  df-reu 3374  df-rab 3430  df-v 3473  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-tp 4634  df-op 4636  df-uni 4909  df-iun 4998  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5576  df-eprel 5582  df-po 5590  df-so 5591  df-fr 5633  df-we 5635  df-xp 5684  df-rel 5685  df-cnv 5686  df-co 5687  df-dm 5688  df-rn 5689  df-res 5690  df-ima 5691  df-pred 6305  df-ord 6372  df-on 6373  df-lim 6374  df-suc 6375  df-iota 6500  df-fun 6550  df-fn 6551  df-f 6552  df-f1 6553  df-fo 6554  df-f1o 6555  df-fv 6556  df-riota 7376  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-om 7871  df-1st 7993  df-2nd 7994  df-frecs 8287  df-wrecs 8318  df-recs 8392  df-rdg 8431  df-1o 8487  df-er 8725  df-en 8965  df-dom 8966  df-sdom 8967  df-fin 8968  df-sup 9466  df-pnf 11281  df-mnf 11282  df-xr 11283  df-ltxr 11284  df-le 11285  df-sub 11477  df-neg 11478  df-div 11903  df-nn 12244  df-2 12306  df-3 12307  df-4 12308  df-5 12309  df-6 12310  df-7 12311  df-8 12312  df-9 12313  df-n0 12504  df-z 12590  df-dec 12709  df-uz 12854  df-rp 13008  df-fz 13518  df-fzo 13661  df-seq 14000  df-exp 14060  df-cj 15079  df-re 15080  df-im 15081  df-sqrt 15215  df-abs 15216  df-struct 17116  df-sets 17133  df-slot 17151  df-ndx 17163  df-base 17181  df-ress 17210  df-plusg 17246  df-mulr 17247  df-starv 17248  df-sca 17249  df-vsca 17250  df-ip 17251  df-tset 17252  df-ple 17253  df-ds 17255  df-unif 17256  df-0g 17423  df-mgm 18600  df-sgrp 18679  df-mnd 18695  df-grp 18893  df-minusg 18894  df-mulg 19024  df-subg 19078  df-cmn 19737  df-abl 19738  df-mgp 20075  df-rng 20093  df-ur 20122  df-ring 20175  df-cring 20176  df-subrng 20483  df-subrg 20508  df-lmod 20745  df-cnfld 21280  df-zring 21373  df-zlm 21430  df-nm 24504  df-nlm 24508

This theorem is referenced by:  zrhnm  33570