Theorem nmmulg 31213

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 1133	. . . 4 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → 𝑀 ∈ ℤ)
2		zringbas 20626	. . . . 5 ⊢ ℤ = (Base‘ℤring)
3		nlmlmod 23290	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑍 ∈ NrmMod → 𝑍 ∈ LMod)
4		nmmulg.z	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑍 = (ℤMod‘𝑅)
5	4	zlmlmod 20673	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑅 ∈ Abel ↔ 𝑍 ∈ LMod)
6	3, 5	sylibr 236	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑍 ∈ NrmMod → 𝑅 ∈ Abel)
7	6	3ad2ant1 1129	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → 𝑅 ∈ Abel)
8	4	zlmsca 20671	. . . . . . 7 ⊢ (𝑅 ∈ Abel → ℤring = (Scalar‘𝑍))
9	7, 8	syl 17	. . . . . 6 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → ℤring = (Scalar‘𝑍))
10	9	fveq2d 6677	. . . . 5 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (Base‘ℤring) = (Base‘(Scalar‘𝑍)))
11	2, 10	syl5eq 2871	. . . 4 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → ℤ = (Base‘(Scalar‘𝑍)))
12	1, 11	eleqtrd 2918	. . 3 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → 𝑀 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑍)))
13		nmmulg.x	. . . . 5 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
14	4, 13	zlmbas 20668	. . . 4 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑍)
15		eqid 2824	. . . 4 ⊢ (norm‘𝑍) = (norm‘𝑍)
16		nmmulg.t	. . . . 5 ⊢ · = (.g‘𝑅)
17	4, 16	zlmvsca 20672	. . . 4 ⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝑍)
18		eqid 2824	. . . 4 ⊢ (Scalar‘𝑍) = (Scalar‘𝑍)
19		eqid 2824	. . . 4 ⊢ (Base‘(Scalar‘𝑍)) = (Base‘(Scalar‘𝑍))
20		eqid 2824	. . . 4 ⊢ (norm‘(Scalar‘𝑍)) = (norm‘(Scalar‘𝑍))
21	14, 15, 17, 18, 19, 20	nmvs 23288	. . 3 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑍)) ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → ((norm‘𝑍)‘(𝑀 · 𝑋)) = (((norm‘(Scalar‘𝑍))‘𝑀) · ((norm‘𝑍)‘𝑋)))
22	12, 21	syld3an2 1407	. 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 31211	. . . 4 ⊢ (𝑅 ∈ Abel → 𝑁 = (norm‘𝑍))
25	7, 24	syl 17	. . 3 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → 𝑁 = (norm‘𝑍))
26	25	fveq1d 6675	. 2 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (𝑁‘(𝑀 · 𝑋)) = ((norm‘𝑍)‘(𝑀 · 𝑋)))
27		zzsnm 31206	. . . . 5 ⊢ (𝑀 ∈ ℤ → (abs‘𝑀) = ((norm‘ℤring)‘𝑀))
28	27	3ad2ant2 1130	. . . 4 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (abs‘𝑀) = ((norm‘ℤring)‘𝑀))
29	9	fveq2d 6677	. . . . 5 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (norm‘ℤring) = (norm‘(Scalar‘𝑍)))
30	29	fveq1d 6675	. . . 4 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → ((norm‘ℤring)‘𝑀) = ((norm‘(Scalar‘𝑍))‘𝑀))
31	28, 30	eqtrd 2859	. . 3 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (abs‘𝑀) = ((norm‘(Scalar‘𝑍))‘𝑀))
32	25	fveq1d 6675	. . 3 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (𝑁‘𝑋) = ((norm‘𝑍)‘𝑋))
33	31, 32	oveq12d 7177	. 2 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → ((abs‘𝑀) · (𝑁‘𝑋)) = (((norm‘(Scalar‘𝑍))‘𝑀) · ((norm‘𝑍)‘𝑋)))
34	22, 26, 33	3eqtr4d 2869	1 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (𝑁‘(𝑀 · 𝑋)) = ((abs‘𝑀) · (𝑁‘𝑋)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ w3a 1083   = wceq 1536   ∈ wcel 2113  ‘cfv 6358  (class class class)co 7159   · cmul 10545  ℤcz 11984  abscabs 14596  Basecbs 16486  Scalarcsca 16571  ._gcmg 18227  Abelcabl 18910  LModclmod 19637  ℤ_ringzring 20620  ℤModczlm 20651  normcnm 23189  NrmModcnlm 23193

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 1969  ax-7 2014  ax-8 2115  ax-9 2123  ax-10 2144  ax-11 2160  ax-12 2176  ax-ext 2796  ax-sep 5206  ax-nul 5213  ax-pow 5269  ax-pr 5333  ax-un 7464  ax-cnex 10596  ax-resscn 10597  ax-1cn 10598  ax-icn 10599  ax-addcl 10600  ax-addrcl 10601  ax-mulcl 10602  ax-mulrcl 10603  ax-mulcom 10604  ax-addass 10605  ax-mulass 10606  ax-distr 10607  ax-i2m1 10608  ax-1ne0 10609  ax-1rid 10610  ax-rnegex 10611  ax-rrecex 10612  ax-cnre 10613  ax-pre-lttri 10614  ax-pre-lttrn 10615  ax-pre-ltadd 10616  ax-pre-mulgt0 10617  ax-pre-sup 10618  ax-addf 10619  ax-mulf 10620

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1084  df-3an 1085  df-tru 1539  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2069  df-mo 2621  df-eu 2653  df-clab 2803  df-cleq 2817  df-clel 2896  df-nfc 2966  df-ne 3020  df-nel 3127  df-ral 3146  df-rex 3147  df-reu 3148  df-rmo 3149  df-rab 3150  df-v 3499  df-sbc 3776  df-csb 3887  df-dif 3942  df-un 3944  df-in 3946  df-ss 3955  df-pss 3957  df-nul 4295  df-if 4471  df-pw 4544  df-sn 4571  df-pr 4573  df-tp 4575  df-op 4577  df-uni 4842  df-int 4880  df-iun 4924  df-br 5070  df-opab 5132  df-mpt 5150  df-tr 5176  df-id 5463  df-eprel 5468  df-po 5477  df-so 5478  df-fr 5517  df-we 5519  df-xp 5564  df-rel 5565  df-cnv 5566  df-co 5567  df-dm 5568  df-rn 5569  df-res 5570  df-ima 5571  df-pred 6151  df-ord 6197  df-on 6198  df-lim 6199  df-suc 6200  df-iota 6317  df-fun 6360  df-fn 6361  df-f 6362  df-f1 6363  df-fo 6364  df-f1o 6365  df-fv 6366  df-riota 7117  df-ov 7162  df-oprab 7163  df-mpo 7164  df-om 7584  df-1st 7692  df-2nd 7693  df-wrecs 7950  df-recs 8011  df-rdg 8049  df-1o 8105  df-oadd 8109  df-er 8292  df-en 8513  df-dom 8514  df-sdom 8515  df-fin 8516  df-sup 8909  df-pnf 10680  df-mnf 10681  df-xr 10682  df-ltxr 10683  df-le 10684  df-sub 10875  df-neg 10876  df-div 11301  df-nn 11642  df-2 11703  df-3 11704  df-4 11705  df-5 11706  df-6 11707  df-7 11708  df-8 11709  df-9 11710  df-n0 11901  df-z 11985  df-dec 12102  df-uz 12247  df-rp 12393  df-fz 12896  df-fzo 13037  df-seq 13373  df-exp 13433  df-cj 14461  df-re 14462  df-im 14463  df-sqrt 14597  df-abs 14598  df-struct 16488  df-ndx 16489  df-slot 16490  df-base 16492  df-sets 16493  df-ress 16494  df-plusg 16581  df-mulr 16582  df-starv 16583  df-sca 16584  df-vsca 16585  df-tset 16587  df-ple 16588  df-ds 16590  df-unif 16591  df-0g 16718  df-mgm 17855  df-sgrp 17904  df-mnd 17915  df-grp 18109  df-minusg 18110  df-mulg 18228  df-subg 18279  df-cmn 18911  df-abl 18912  df-mgp 19243  df-ur 19255  df-ring 19302  df-cring 19303  df-subrg 19536  df-lmod 19639  df-cnfld 20549  df-zring 20621  df-zlm 20655  df-nm 23195  df-nlm 23199

This theorem is referenced by:  zrhnm  31214