Theorem nmmulg 31818

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 20588	. . . . 5 ⊢ ℤ = (Base‘ℤring)
3		nlmlmod 23748	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑍 ∈ NrmMod → 𝑍 ∈ LMod)
4		nmmulg.z	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑍 = (ℤMod‘𝑅)
5	4	zlmlmod 20640	. . . . . . . . 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 20638	. . . . . . 7 ⊢ (𝑅 ∈ Abel → ℤring = (Scalar‘𝑍))
9	7, 8	syl 17	. . . . . 6 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → ℤring = (Scalar‘𝑍))
10	9	fveq2d 6760	. . . . 5 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (Base‘ℤring) = (Base‘(Scalar‘𝑍)))
11	2, 10	syl5eq 2791	. . . 4 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → ℤ = (Base‘(Scalar‘𝑍)))
12	1, 11	eleqtrd 2841	. . 3 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → 𝑀 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑍)))
13		nmmulg.x	. . . . 5 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
14	4, 13	zlmbas 20632	. . . 4 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑍)
15		eqid 2738	. . . 4 ⊢ (norm‘𝑍) = (norm‘𝑍)
16		nmmulg.t	. . . . 5 ⊢ · = (.g‘𝑅)
17	4, 16	zlmvsca 20639	. . . 4 ⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝑍)
18		eqid 2738	. . . 4 ⊢ (Scalar‘𝑍) = (Scalar‘𝑍)
19		eqid 2738	. . . 4 ⊢ (Base‘(Scalar‘𝑍)) = (Base‘(Scalar‘𝑍))
20		eqid 2738	. . . 4 ⊢ (norm‘(Scalar‘𝑍)) = (norm‘(Scalar‘𝑍))
21	14, 15, 17, 18, 19, 20	nmvs 23746	. . 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 31816	. . . 4 ⊢ (𝑅 ∈ Abel → 𝑁 = (norm‘𝑍))
25	7, 24	syl 17	. . 3 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → 𝑁 = (norm‘𝑍))
26	25	fveq1d 6758	. 2 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (𝑁‘(𝑀 · 𝑋)) = ((norm‘𝑍)‘(𝑀 · 𝑋)))
27		zzsnm 31811	. . . . 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 6760	. . . . 5 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (norm‘ℤring) = (norm‘(Scalar‘𝑍)))
30	29	fveq1d 6758	. . . 4 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → ((norm‘ℤring)‘𝑀) = ((norm‘(Scalar‘𝑍))‘𝑀))
31	28, 30	eqtrd 2778	. . 3 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (abs‘𝑀) = ((norm‘(Scalar‘𝑍))‘𝑀))
32	25	fveq1d 6758	. . 3 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (𝑁‘𝑋) = ((norm‘𝑍)‘𝑋))
33	31, 32	oveq12d 7273	. 2 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → ((abs‘𝑀) · (𝑁‘𝑋)) = (((norm‘(Scalar‘𝑍))‘𝑀) · ((norm‘𝑍)‘𝑋)))
34	22, 26, 33	3eqtr4d 2788	1 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (𝑁‘(𝑀 · 𝑋)) = ((abs‘𝑀) · (𝑁‘𝑋)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ w3a 1085   = wceq 1539   ∈ wcel 2108  ‘cfv 6418  (class class class)co 7255   · cmul 10807  ℤcz 12249  abscabs 14873  Basecbs 16840  Scalarcsca 16891  ._gcmg 18615  Abelcabl 19302  LModclmod 20038  ℤ_ringzring 20582  ℤModczlm 20614  normcnm 23638  NrmModcnlm 23642

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1799  ax-4 1813  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2139  ax-11 2156  ax-12 2173  ax-ext 2709  ax-sep 5218  ax-nul 5225  ax-pow 5283  ax-pr 5347  ax-un 7566  ax-cnex 10858  ax-resscn 10859  ax-1cn 10860  ax-icn 10861  ax-addcl 10862  ax-addrcl 10863  ax-mulcl 10864  ax-mulrcl 10865  ax-mulcom 10866  ax-addass 10867  ax-mulass 10868  ax-distr 10869  ax-i2m1 10870  ax-1ne0 10871  ax-1rid 10872  ax-rnegex 10873  ax-rrecex 10874  ax-cnre 10875  ax-pre-lttri 10876  ax-pre-lttrn 10877  ax-pre-ltadd 10878  ax-pre-mulgt0 10879  ax-pre-sup 10880  ax-addf 10881  ax-mulf 10882

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1784  df-nf 1788  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2817  df-nfc 2888  df-ne 2943  df-nel 3049  df-ral 3068  df-rex 3069  df-reu 3070  df-rmo 3071  df-rab 3072  df-v 3424  df-sbc 3712  df-csb 3829  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-pss 3902  df-nul 4254  df-if 4457  df-pw 4532  df-sn 4559  df-pr 4561  df-tp 4563  df-op 4565  df-uni 4837  df-iun 4923  df-br 5071  df-opab 5133  df-mpt 5154  df-tr 5188  df-id 5480  df-eprel 5486  df-po 5494  df-so 5495  df-fr 5535  df-we 5537  df-xp 5586  df-rel 5587  df-cnv 5588  df-co 5589  df-dm 5590  df-rn 5591  df-res 5592  df-ima 5593  df-pred 6191  df-ord 6254  df-on 6255  df-lim 6256  df-suc 6257  df-iota 6376  df-fun 6420  df-fn 6421  df-f 6422  df-f1 6423  df-fo 6424  df-f1o 6425  df-fv 6426  df-riota 7212  df-ov 7258  df-oprab 7259  df-mpo 7260  df-om 7688  df-1st 7804  df-2nd 7805  df-frecs 8068  df-wrecs 8099  df-recs 8173  df-rdg 8212  df-1o 8267  df-er 8456  df-en 8692  df-dom 8693  df-sdom 8694  df-fin 8695  df-sup 9131  df-pnf 10942  df-mnf 10943  df-xr 10944  df-ltxr 10945  df-le 10946  df-sub 11137  df-neg 11138  df-div 11563  df-nn 11904  df-2 11966  df-3 11967  df-4 11968  df-5 11969  df-6 11970  df-7 11971  df-8 11972  df-9 11973  df-n0 12164  df-z 12250  df-dec 12367  df-uz 12512  df-rp 12660  df-fz 13169  df-fzo 13312  df-seq 13650  df-exp 13711  df-cj 14738  df-re 14739  df-im 14740  df-sqrt 14874  df-abs 14875  df-struct 16776  df-sets 16793  df-slot 16811  df-ndx 16823  df-base 16841  df-ress 16868  df-plusg 16901  df-mulr 16902  df-starv 16903  df-sca 16904  df-vsca 16905  df-tset 16907  df-ple 16908  df-ds 16910  df-unif 16911  df-0g 17069  df-mgm 18241  df-sgrp 18290  df-mnd 18301  df-grp 18495  df-minusg 18496  df-mulg 18616  df-subg 18667  df-cmn 19303  df-abl 19304  df-mgp 19636  df-ur 19653  df-ring 19700  df-cring 19701  df-subrg 19937  df-lmod 20040  df-cnfld 20511  df-zring 20583  df-zlm 20618  df-nm 23644  df-nlm 23648

This theorem is referenced by:  zrhnm  31819