MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ostth Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ostth 27139
Description: Ostrowski's theorem, which classifies all absolute values on β„š. Any such absolute value must either be the trivial absolute value 𝐾, a constant exponent 0 < π‘Ž ≀ 1 times the regular absolute value, or a positive exponent times the p-adic absolute value. (Contributed by Mario Carneiro, 10-Sep-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
qrng.q 𝑄 = (β„‚fld β†Ύs β„š)
qabsabv.a 𝐴 = (AbsValβ€˜π‘„)
padic.j 𝐽 = (π‘ž ∈ β„™ ↦ (π‘₯ ∈ β„š ↦ if(π‘₯ = 0, 0, (π‘žβ†‘-(π‘ž pCnt π‘₯)))))
ostth.k 𝐾 = (π‘₯ ∈ β„š ↦ if(π‘₯ = 0, 0, 1))
Assertion
Ref Expression
ostth (𝐹 ∈ 𝐴 ↔ (𝐹 = 𝐾 ∨ βˆƒπ‘Ž ∈ (0(,]1)𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((absβ€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)) ∨ βˆƒπ‘Ž ∈ ℝ+ βˆƒπ‘” ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((π‘”β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž))))
Distinct variable groups:   π‘ž,π‘Ž,π‘₯,𝑦   𝑔,π‘Ž,𝐽,𝑦   𝐴,π‘Ž,π‘ž,π‘₯,𝑦   π‘₯,𝑄,𝑦   𝐹,π‘Ž   𝑔,π‘ž,𝐹,𝑦   π‘₯,𝐹
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑔)   𝑄(𝑔,π‘ž,π‘Ž)   𝐽(π‘₯,π‘ž)   𝐾(π‘₯,𝑦,𝑔,π‘ž,π‘Ž)

Proof of Theorem ostth
Dummy variables π‘˜ 𝑛 𝑝 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 qrng.q . . . . . 6 𝑄 = (β„‚fld β†Ύs β„š)
2 qabsabv.a . . . . . 6 𝐴 = (AbsValβ€˜π‘„)
3 padic.j . . . . . 6 𝐽 = (π‘ž ∈ β„™ ↦ (π‘₯ ∈ β„š ↦ if(π‘₯ = 0, 0, (π‘žβ†‘-(π‘ž pCnt π‘₯)))))
4 ostth.k . . . . . 6 𝐾 = (π‘₯ ∈ β„š ↦ if(π‘₯ = 0, 0, 1))
5 simpl 483 . . . . . 6 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ β„• ∧ 1 < (πΉβ€˜π‘›))) β†’ 𝐹 ∈ 𝐴)
6 1re 11213 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℝ
76ltnri 11322 . . . . . . . . . 10 Β¬ 1 < 1
8 ax-1ne0 11178 . . . . . . . . . . . 12 1 β‰  0
91qrng1 27122 . . . . . . . . . . . . 13 1 = (1rβ€˜π‘„)
101qrng0 27121 . . . . . . . . . . . . 13 0 = (0gβ€˜π‘„)
112, 9, 10abv1z 20439 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ 1 β‰  0) β†’ (πΉβ€˜1) = 1)
128, 11mpan2 689 . . . . . . . . . . 11 (𝐹 ∈ 𝐴 β†’ (πΉβ€˜1) = 1)
1312breq2d 5160 . . . . . . . . . 10 (𝐹 ∈ 𝐴 β†’ (1 < (πΉβ€˜1) ↔ 1 < 1))
147, 13mtbiri 326 . . . . . . . . 9 (𝐹 ∈ 𝐴 β†’ Β¬ 1 < (πΉβ€˜1))
1514adantr 481 . . . . . . . 8 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ β„• ∧ 1 < (πΉβ€˜π‘›))) β†’ Β¬ 1 < (πΉβ€˜1))
16 simprr 771 . . . . . . . . 9 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ β„• ∧ 1 < (πΉβ€˜π‘›))) β†’ 1 < (πΉβ€˜π‘›))
17 fveq2 6891 . . . . . . . . . 10 (𝑛 = 1 β†’ (πΉβ€˜π‘›) = (πΉβ€˜1))
1817breq2d 5160 . . . . . . . . 9 (𝑛 = 1 β†’ (1 < (πΉβ€˜π‘›) ↔ 1 < (πΉβ€˜1)))
1916, 18syl5ibcom 244 . . . . . . . 8 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ β„• ∧ 1 < (πΉβ€˜π‘›))) β†’ (𝑛 = 1 β†’ 1 < (πΉβ€˜1)))
2015, 19mtod 197 . . . . . . 7 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ β„• ∧ 1 < (πΉβ€˜π‘›))) β†’ Β¬ 𝑛 = 1)
21 simprl 769 . . . . . . . . 9 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ β„• ∧ 1 < (πΉβ€˜π‘›))) β†’ 𝑛 ∈ β„•)
22 elnn1uz2 12908 . . . . . . . . 9 (𝑛 ∈ β„• ↔ (𝑛 = 1 ∨ 𝑛 ∈ (β„€β‰₯β€˜2)))
2321, 22sylib 217 . . . . . . . 8 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ β„• ∧ 1 < (πΉβ€˜π‘›))) β†’ (𝑛 = 1 ∨ 𝑛 ∈ (β„€β‰₯β€˜2)))
2423ord 862 . . . . . . 7 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ β„• ∧ 1 < (πΉβ€˜π‘›))) β†’ (Β¬ 𝑛 = 1 β†’ 𝑛 ∈ (β„€β‰₯β€˜2)))
2520, 24mpd 15 . . . . . 6 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ β„• ∧ 1 < (πΉβ€˜π‘›))) β†’ 𝑛 ∈ (β„€β‰₯β€˜2))
26 eqid 2732 . . . . . 6 ((logβ€˜(πΉβ€˜π‘›)) / (logβ€˜π‘›)) = ((logβ€˜(πΉβ€˜π‘›)) / (logβ€˜π‘›))
271, 2, 3, 4, 5, 25, 16, 26ostth2 27137 . . . . 5 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 ∈ β„• ∧ 1 < (πΉβ€˜π‘›))) β†’ βˆƒπ‘Ž ∈ (0(,]1)𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((absβ€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)))
2827rexlimdvaa 3156 . . . 4 (𝐹 ∈ 𝐴 β†’ (βˆƒπ‘› ∈ β„• 1 < (πΉβ€˜π‘›) β†’ βˆƒπ‘Ž ∈ (0(,]1)𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((absβ€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž))))
29 3mix2 1331 . . . 4 (βˆƒπ‘Ž ∈ (0(,]1)𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((absβ€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)) β†’ (𝐹 = 𝐾 ∨ βˆƒπ‘Ž ∈ (0(,]1)𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((absβ€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)) ∨ βˆƒπ‘Ž ∈ ℝ+ βˆƒπ‘” ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((π‘”β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž))))
3028, 29syl6 35 . . 3 (𝐹 ∈ 𝐴 β†’ (βˆƒπ‘› ∈ β„• 1 < (πΉβ€˜π‘›) β†’ (𝐹 = 𝐾 ∨ βˆƒπ‘Ž ∈ (0(,]1)𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((absβ€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)) ∨ βˆƒπ‘Ž ∈ ℝ+ βˆƒπ‘” ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((π‘”β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)))))
31 ralnex 3072 . . . 4 (βˆ€π‘› ∈ β„• Β¬ 1 < (πΉβ€˜π‘›) ↔ Β¬ βˆƒπ‘› ∈ β„• 1 < (πΉβ€˜π‘›))
32 simpll 765 . . . . . . . . . 10 (((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ βˆ€π‘› ∈ β„• Β¬ 1 < (πΉβ€˜π‘›)) ∧ (𝑝 ∈ β„™ ∧ (πΉβ€˜π‘) < 1)) β†’ 𝐹 ∈ 𝐴)
33 simplr 767 . . . . . . . . . . 11 (((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ βˆ€π‘› ∈ β„• Β¬ 1 < (πΉβ€˜π‘›)) ∧ (𝑝 ∈ β„™ ∧ (πΉβ€˜π‘) < 1)) β†’ βˆ€π‘› ∈ β„• Β¬ 1 < (πΉβ€˜π‘›))
34 fveq2 6891 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 = π‘˜ β†’ (πΉβ€˜π‘›) = (πΉβ€˜π‘˜))
3534breq2d 5160 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 = π‘˜ β†’ (1 < (πΉβ€˜π‘›) ↔ 1 < (πΉβ€˜π‘˜)))
3635notbid 317 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 = π‘˜ β†’ (Β¬ 1 < (πΉβ€˜π‘›) ↔ Β¬ 1 < (πΉβ€˜π‘˜)))
3736cbvralvw 3234 . . . . . . . . . . 11 (βˆ€π‘› ∈ β„• Β¬ 1 < (πΉβ€˜π‘›) ↔ βˆ€π‘˜ ∈ β„• Β¬ 1 < (πΉβ€˜π‘˜))
3833, 37sylib 217 . . . . . . . . . 10 (((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ βˆ€π‘› ∈ β„• Β¬ 1 < (πΉβ€˜π‘›)) ∧ (𝑝 ∈ β„™ ∧ (πΉβ€˜π‘) < 1)) β†’ βˆ€π‘˜ ∈ β„• Β¬ 1 < (πΉβ€˜π‘˜))
39 simprl 769 . . . . . . . . . 10 (((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ βˆ€π‘› ∈ β„• Β¬ 1 < (πΉβ€˜π‘›)) ∧ (𝑝 ∈ β„™ ∧ (πΉβ€˜π‘) < 1)) β†’ 𝑝 ∈ β„™)
40 simprr 771 . . . . . . . . . 10 (((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ βˆ€π‘› ∈ β„• Β¬ 1 < (πΉβ€˜π‘›)) ∧ (𝑝 ∈ β„™ ∧ (πΉβ€˜π‘) < 1)) β†’ (πΉβ€˜π‘) < 1)
41 eqid 2732 . . . . . . . . . 10 -((logβ€˜(πΉβ€˜π‘)) / (logβ€˜π‘)) = -((logβ€˜(πΉβ€˜π‘)) / (logβ€˜π‘))
42 eqid 2732 . . . . . . . . . 10 if((πΉβ€˜π‘) ≀ (πΉβ€˜π‘§), (πΉβ€˜π‘§), (πΉβ€˜π‘)) = if((πΉβ€˜π‘) ≀ (πΉβ€˜π‘§), (πΉβ€˜π‘§), (πΉβ€˜π‘))
431, 2, 3, 4, 32, 38, 39, 40, 41, 42ostth3 27138 . . . . . . . . 9 (((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ βˆ€π‘› ∈ β„• Β¬ 1 < (πΉβ€˜π‘›)) ∧ (𝑝 ∈ β„™ ∧ (πΉβ€˜π‘) < 1)) β†’ βˆƒπ‘Ž ∈ ℝ+ 𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ (((π½β€˜π‘)β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)))
4443expr 457 . . . . . . . 8 (((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ βˆ€π‘› ∈ β„• Β¬ 1 < (πΉβ€˜π‘›)) ∧ 𝑝 ∈ β„™) β†’ ((πΉβ€˜π‘) < 1 β†’ βˆƒπ‘Ž ∈ ℝ+ 𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ (((π½β€˜π‘)β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž))))
4544reximdva 3168 . . . . . . 7 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ βˆ€π‘› ∈ β„• Β¬ 1 < (πΉβ€˜π‘›)) β†’ (βˆƒπ‘ ∈ β„™ (πΉβ€˜π‘) < 1 β†’ βˆƒπ‘ ∈ β„™ βˆƒπ‘Ž ∈ ℝ+ 𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ (((π½β€˜π‘)β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž))))
461, 2, 3padicabvf 27131 . . . . . . . . . . 11 𝐽:β„™βŸΆπ΄
47 ffn 6717 . . . . . . . . . . 11 (𝐽:β„™βŸΆπ΄ β†’ 𝐽 Fn β„™)
48 fveq1 6890 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑔 = (π½β€˜π‘) β†’ (π‘”β€˜π‘¦) = ((π½β€˜π‘)β€˜π‘¦))
4948oveq1d 7423 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑔 = (π½β€˜π‘) β†’ ((π‘”β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž) = (((π½β€˜π‘)β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž))
5049mpteq2dv 5250 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑔 = (π½β€˜π‘) β†’ (𝑦 ∈ β„š ↦ ((π‘”β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)) = (𝑦 ∈ β„š ↦ (((π½β€˜π‘)β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)))
5150eqeq2d 2743 . . . . . . . . . . . 12 (𝑔 = (π½β€˜π‘) β†’ (𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((π‘”β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)) ↔ 𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ (((π½β€˜π‘)β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž))))
5251rexrn 7088 . . . . . . . . . . 11 (𝐽 Fn β„™ β†’ (βˆƒπ‘” ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((π‘”β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)) ↔ βˆƒπ‘ ∈ β„™ 𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ (((π½β€˜π‘)β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž))))
5346, 47, 52mp2b 10 . . . . . . . . . 10 (βˆƒπ‘” ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((π‘”β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)) ↔ βˆƒπ‘ ∈ β„™ 𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ (((π½β€˜π‘)β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)))
5453rexbii 3094 . . . . . . . . 9 (βˆƒπ‘Ž ∈ ℝ+ βˆƒπ‘” ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((π‘”β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)) ↔ βˆƒπ‘Ž ∈ ℝ+ βˆƒπ‘ ∈ β„™ 𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ (((π½β€˜π‘)β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)))
55 rexcom 3287 . . . . . . . . 9 (βˆƒπ‘Ž ∈ ℝ+ βˆƒπ‘ ∈ β„™ 𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ (((π½β€˜π‘)β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)) ↔ βˆƒπ‘ ∈ β„™ βˆƒπ‘Ž ∈ ℝ+ 𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ (((π½β€˜π‘)β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)))
5654, 55bitri 274 . . . . . . . 8 (βˆƒπ‘Ž ∈ ℝ+ βˆƒπ‘” ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((π‘”β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)) ↔ βˆƒπ‘ ∈ β„™ βˆƒπ‘Ž ∈ ℝ+ 𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ (((π½β€˜π‘)β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)))
57 3mix3 1332 . . . . . . . 8 (βˆƒπ‘Ž ∈ ℝ+ βˆƒπ‘” ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((π‘”β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)) β†’ (𝐹 = 𝐾 ∨ βˆƒπ‘Ž ∈ (0(,]1)𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((absβ€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)) ∨ βˆƒπ‘Ž ∈ ℝ+ βˆƒπ‘” ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((π‘”β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž))))
5856, 57sylbir 234 . . . . . . 7 (βˆƒπ‘ ∈ β„™ βˆƒπ‘Ž ∈ ℝ+ 𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ (((π½β€˜π‘)β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)) β†’ (𝐹 = 𝐾 ∨ βˆƒπ‘Ž ∈ (0(,]1)𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((absβ€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)) ∨ βˆƒπ‘Ž ∈ ℝ+ βˆƒπ‘” ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((π‘”β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž))))
5945, 58syl6 35 . . . . . 6 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ βˆ€π‘› ∈ β„• Β¬ 1 < (πΉβ€˜π‘›)) β†’ (βˆƒπ‘ ∈ β„™ (πΉβ€˜π‘) < 1 β†’ (𝐹 = 𝐾 ∨ βˆƒπ‘Ž ∈ (0(,]1)𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((absβ€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)) ∨ βˆƒπ‘Ž ∈ ℝ+ βˆƒπ‘” ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((π‘”β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)))))
60 ralnex 3072 . . . . . . 7 (βˆ€π‘ ∈ β„™ Β¬ (πΉβ€˜π‘) < 1 ↔ Β¬ βˆƒπ‘ ∈ β„™ (πΉβ€˜π‘) < 1)
61 simpl 483 . . . . . . . . . 10 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (βˆ€π‘› ∈ β„• Β¬ 1 < (πΉβ€˜π‘›) ∧ βˆ€π‘ ∈ β„™ Β¬ (πΉβ€˜π‘) < 1)) β†’ 𝐹 ∈ 𝐴)
62 simprl 769 . . . . . . . . . . 11 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (βˆ€π‘› ∈ β„• Β¬ 1 < (πΉβ€˜π‘›) ∧ βˆ€π‘ ∈ β„™ Β¬ (πΉβ€˜π‘) < 1)) β†’ βˆ€π‘› ∈ β„• Β¬ 1 < (πΉβ€˜π‘›))
6362, 37sylib 217 . . . . . . . . . 10 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (βˆ€π‘› ∈ β„• Β¬ 1 < (πΉβ€˜π‘›) ∧ βˆ€π‘ ∈ β„™ Β¬ (πΉβ€˜π‘) < 1)) β†’ βˆ€π‘˜ ∈ β„• Β¬ 1 < (πΉβ€˜π‘˜))
64 simprr 771 . . . . . . . . . . 11 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (βˆ€π‘› ∈ β„• Β¬ 1 < (πΉβ€˜π‘›) ∧ βˆ€π‘ ∈ β„™ Β¬ (πΉβ€˜π‘) < 1)) β†’ βˆ€π‘ ∈ β„™ Β¬ (πΉβ€˜π‘) < 1)
65 fveq2 6891 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑝 = π‘˜ β†’ (πΉβ€˜π‘) = (πΉβ€˜π‘˜))
6665breq1d 5158 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑝 = π‘˜ β†’ ((πΉβ€˜π‘) < 1 ↔ (πΉβ€˜π‘˜) < 1))
6766notbid 317 . . . . . . . . . . . 12 (𝑝 = π‘˜ β†’ (Β¬ (πΉβ€˜π‘) < 1 ↔ Β¬ (πΉβ€˜π‘˜) < 1))
6867cbvralvw 3234 . . . . . . . . . . 11 (βˆ€π‘ ∈ β„™ Β¬ (πΉβ€˜π‘) < 1 ↔ βˆ€π‘˜ ∈ β„™ Β¬ (πΉβ€˜π‘˜) < 1)
6964, 68sylib 217 . . . . . . . . . 10 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (βˆ€π‘› ∈ β„• Β¬ 1 < (πΉβ€˜π‘›) ∧ βˆ€π‘ ∈ β„™ Β¬ (πΉβ€˜π‘) < 1)) β†’ βˆ€π‘˜ ∈ β„™ Β¬ (πΉβ€˜π‘˜) < 1)
701, 2, 3, 4, 61, 63, 69ostth1 27133 . . . . . . . . 9 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (βˆ€π‘› ∈ β„• Β¬ 1 < (πΉβ€˜π‘›) ∧ βˆ€π‘ ∈ β„™ Β¬ (πΉβ€˜π‘) < 1)) β†’ 𝐹 = 𝐾)
71703mix1d 1336 . . . . . . . 8 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ (βˆ€π‘› ∈ β„• Β¬ 1 < (πΉβ€˜π‘›) ∧ βˆ€π‘ ∈ β„™ Β¬ (πΉβ€˜π‘) < 1)) β†’ (𝐹 = 𝐾 ∨ βˆƒπ‘Ž ∈ (0(,]1)𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((absβ€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)) ∨ βˆƒπ‘Ž ∈ ℝ+ βˆƒπ‘” ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((π‘”β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž))))
7271expr 457 . . . . . . 7 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ βˆ€π‘› ∈ β„• Β¬ 1 < (πΉβ€˜π‘›)) β†’ (βˆ€π‘ ∈ β„™ Β¬ (πΉβ€˜π‘) < 1 β†’ (𝐹 = 𝐾 ∨ βˆƒπ‘Ž ∈ (0(,]1)𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((absβ€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)) ∨ βˆƒπ‘Ž ∈ ℝ+ βˆƒπ‘” ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((π‘”β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)))))
7360, 72biimtrrid 242 . . . . . 6 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ βˆ€π‘› ∈ β„• Β¬ 1 < (πΉβ€˜π‘›)) β†’ (Β¬ βˆƒπ‘ ∈ β„™ (πΉβ€˜π‘) < 1 β†’ (𝐹 = 𝐾 ∨ βˆƒπ‘Ž ∈ (0(,]1)𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((absβ€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)) ∨ βˆƒπ‘Ž ∈ ℝ+ βˆƒπ‘” ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((π‘”β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)))))
7459, 73pm2.61d 179 . . . . 5 ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ βˆ€π‘› ∈ β„• Β¬ 1 < (πΉβ€˜π‘›)) β†’ (𝐹 = 𝐾 ∨ βˆƒπ‘Ž ∈ (0(,]1)𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((absβ€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)) ∨ βˆƒπ‘Ž ∈ ℝ+ βˆƒπ‘” ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((π‘”β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž))))
7574ex 413 . . . 4 (𝐹 ∈ 𝐴 β†’ (βˆ€π‘› ∈ β„• Β¬ 1 < (πΉβ€˜π‘›) β†’ (𝐹 = 𝐾 ∨ βˆƒπ‘Ž ∈ (0(,]1)𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((absβ€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)) ∨ βˆƒπ‘Ž ∈ ℝ+ βˆƒπ‘” ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((π‘”β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)))))
7631, 75biimtrrid 242 . . 3 (𝐹 ∈ 𝐴 β†’ (Β¬ βˆƒπ‘› ∈ β„• 1 < (πΉβ€˜π‘›) β†’ (𝐹 = 𝐾 ∨ βˆƒπ‘Ž ∈ (0(,]1)𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((absβ€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)) ∨ βˆƒπ‘Ž ∈ ℝ+ βˆƒπ‘” ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((π‘”β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)))))
7730, 76pm2.61d 179 . 2 (𝐹 ∈ 𝐴 β†’ (𝐹 = 𝐾 ∨ βˆƒπ‘Ž ∈ (0(,]1)𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((absβ€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)) ∨ βˆƒπ‘Ž ∈ ℝ+ βˆƒπ‘” ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((π‘”β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž))))
78 id 22 . . . 4 (𝐹 = 𝐾 β†’ 𝐹 = 𝐾)
791qdrng 27120 . . . . 5 𝑄 ∈ DivRing
801qrngbas 27119 . . . . . 6 β„š = (Baseβ€˜π‘„)
812, 80, 10, 4abvtriv 20448 . . . . 5 (𝑄 ∈ DivRing β†’ 𝐾 ∈ 𝐴)
8279, 81ax-mp 5 . . . 4 𝐾 ∈ 𝐴
8378, 82eqeltrdi 2841 . . 3 (𝐹 = 𝐾 β†’ 𝐹 ∈ 𝐴)
841, 2qabsabv 27129 . . . . . 6 (abs β†Ύ β„š) ∈ 𝐴
85 fvres 6910 . . . . . . . . . 10 (𝑦 ∈ β„š β†’ ((abs β†Ύ β„š)β€˜π‘¦) = (absβ€˜π‘¦))
8685oveq1d 7423 . . . . . . . . 9 (𝑦 ∈ β„š β†’ (((abs β†Ύ β„š)β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž) = ((absβ€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž))
8786mpteq2ia 5251 . . . . . . . 8 (𝑦 ∈ β„š ↦ (((abs β†Ύ β„š)β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)) = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((absβ€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž))
8887eqcomi 2741 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ β„š ↦ ((absβ€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)) = (𝑦 ∈ β„š ↦ (((abs β†Ύ β„š)β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž))
892, 80, 88abvcxp 27115 . . . . . 6 (((abs β†Ύ β„š) ∈ 𝐴 ∧ π‘Ž ∈ (0(,]1)) β†’ (𝑦 ∈ β„š ↦ ((absβ€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)) ∈ 𝐴)
9084, 89mpan 688 . . . . 5 (π‘Ž ∈ (0(,]1) β†’ (𝑦 ∈ β„š ↦ ((absβ€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)) ∈ 𝐴)
91 eleq1 2821 . . . . 5 (𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((absβ€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)) β†’ (𝐹 ∈ 𝐴 ↔ (𝑦 ∈ β„š ↦ ((absβ€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)) ∈ 𝐴))
9290, 91syl5ibrcom 246 . . . 4 (π‘Ž ∈ (0(,]1) β†’ (𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((absβ€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)) β†’ 𝐹 ∈ 𝐴))
9392rexlimiv 3148 . . 3 (βˆƒπ‘Ž ∈ (0(,]1)𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((absβ€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)) β†’ 𝐹 ∈ 𝐴)
941, 2, 3padicabvcxp 27132 . . . . . . 7 ((𝑝 ∈ β„™ ∧ π‘Ž ∈ ℝ+) β†’ (𝑦 ∈ β„š ↦ (((π½β€˜π‘)β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)) ∈ 𝐴)
9594ancoms 459 . . . . . 6 ((π‘Ž ∈ ℝ+ ∧ 𝑝 ∈ β„™) β†’ (𝑦 ∈ β„š ↦ (((π½β€˜π‘)β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)) ∈ 𝐴)
96 eleq1 2821 . . . . . 6 (𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ (((π½β€˜π‘)β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)) β†’ (𝐹 ∈ 𝐴 ↔ (𝑦 ∈ β„š ↦ (((π½β€˜π‘)β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)) ∈ 𝐴))
9795, 96syl5ibrcom 246 . . . . 5 ((π‘Ž ∈ ℝ+ ∧ 𝑝 ∈ β„™) β†’ (𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ (((π½β€˜π‘)β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)) β†’ 𝐹 ∈ 𝐴))
9897rexlimivv 3199 . . . 4 (βˆƒπ‘Ž ∈ ℝ+ βˆƒπ‘ ∈ β„™ 𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ (((π½β€˜π‘)β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)) β†’ 𝐹 ∈ 𝐴)
9954, 98sylbi 216 . . 3 (βˆƒπ‘Ž ∈ ℝ+ βˆƒπ‘” ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((π‘”β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)) β†’ 𝐹 ∈ 𝐴)
10083, 93, 993jaoi 1427 . 2 ((𝐹 = 𝐾 ∨ βˆƒπ‘Ž ∈ (0(,]1)𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((absβ€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)) ∨ βˆƒπ‘Ž ∈ ℝ+ βˆƒπ‘” ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((π‘”β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž))) β†’ 𝐹 ∈ 𝐴)
10177, 100impbii 208 1 (𝐹 ∈ 𝐴 ↔ (𝐹 = 𝐾 ∨ βˆƒπ‘Ž ∈ (0(,]1)𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((absβ€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž)) ∨ βˆƒπ‘Ž ∈ ℝ+ βˆƒπ‘” ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ β„š ↦ ((π‘”β€˜π‘¦)β†‘π‘π‘Ž))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  Β¬ wn 3   ↔ wb 205   ∧ wa 396   ∨ wo 845   ∨ w3o 1086   = wceq 1541   ∈ wcel 2106   β‰  wne 2940  βˆ€wral 3061  βˆƒwrex 3070  ifcif 4528   class class class wbr 5148   ↦ cmpt 5231  ran crn 5677   β†Ύ cres 5678   Fn wfn 6538  βŸΆwf 6539  β€˜cfv 6543  (class class class)co 7408  0cc0 11109  1c1 11110   < clt 11247   ≀ cle 11248  -cneg 11444   / cdiv 11870  β„•cn 12211  2c2 12266  β„€β‰₯cuz 12821  β„šcq 12931  β„+crp 12973  (,]cioc 13324  β†‘cexp 14026  abscabs 15180  β„™cprime 16607   pCnt cpc 16768   β†Ύs cress 17172  DivRingcdr 20356  AbsValcabv 20423  β„‚fldccnfld 20943  logclog 26062  β†‘𝑐ccxp 26063
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 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7724  ax-inf2 9635  ax-cnex 11165  ax-resscn 11166  ax-1cn 11167  ax-icn 11168  ax-addcl 11169  ax-addrcl 11170  ax-mulcl 11171  ax-mulrcl 11172  ax-mulcom 11173  ax-addass 11174  ax-mulass 11175  ax-distr 11176  ax-i2m1 11177  ax-1ne0 11178  ax-1rid 11179  ax-rnegex 11180  ax-rrecex 11181  ax-cnre 11182  ax-pre-lttri 11183  ax-pre-lttrn 11184  ax-pre-ltadd 11185  ax-pre-mulgt0 11186  ax-pre-sup 11187  ax-addf 11188  ax-mulf 11189
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-tp 4633  df-op 4635  df-uni 4909  df-int 4951  df-iun 4999  df-iin 5000  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-se 5632  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-isom 6552  df-riota 7364  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-of 7669  df-om 7855  df-1st 7974  df-2nd 7975  df-supp 8146  df-tpos 8210  df-frecs 8265  df-wrecs 8296  df-recs 8370  df-rdg 8409  df-1o 8465  df-2o 8466  df-er 8702  df-map 8821  df-pm 8822  df-ixp 8891  df-en 8939  df-dom 8940  df-sdom 8941  df-fin 8942  df-fsupp 9361  df-fi 9405  df-sup 9436  df-inf 9437  df-oi 9504  df-card 9933  df-pnf 11249  df-mnf 11250  df-xr 11251  df-ltxr 11252  df-le 11253  df-sub 11445  df-neg 11446  df-div 11871  df-nn 12212  df-2 12274  df-3 12275  df-4 12276  df-5 12277  df-6 12278  df-7 12279  df-8 12280  df-9 12281  df-n0 12472  df-z 12558  df-dec 12677  df-uz 12822  df-q 12932  df-rp 12974  df-xneg 13091  df-xadd 13092  df-xmul 13093  df-ioo 13327  df-ioc 13328  df-ico 13329  df-icc 13330  df-fz 13484  df-fzo 13627  df-fl 13756  df-mod 13834  df-seq 13966  df-exp 14027  df-fac 14233  df-bc 14262  df-hash 14290  df-shft 15013  df-cj 15045  df-re 15046  df-im 15047  df-sqrt 15181  df-abs 15182  df-limsup 15414  df-clim 15431  df-rlim 15432  df-sum 15632  df-ef 16010  df-sin 16012  df-cos 16013  df-pi 16015  df-dvds 16197  df-gcd 16435  df-prm 16608  df-pc 16769  df-struct 17079  df-sets 17096  df-slot 17114  df-ndx 17126  df-base 17144  df-ress 17173  df-plusg 17209  df-mulr 17210  df-starv 17211  df-sca 17212  df-vsca 17213  df-ip 17214  df-tset 17215  df-ple 17216  df-ds 17218  df-unif 17219  df-hom 17220  df-cco 17221  df-rest 17367  df-topn 17368  df-0g 17386  df-gsum 17387  df-topgen 17388  df-pt 17389  df-prds 17392  df-xrs 17447  df-qtop 17452  df-imas 17453  df-xps 17455  df-mre 17529  df-mrc 17530  df-acs 17532  df-mgm 18560  df-sgrp 18609  df-mnd 18625  df-submnd 18671  df-grp 18821  df-minusg 18822  df-mulg 18950  df-subg 19002  df-cntz 19180  df-cmn 19649  df-mgp 19987  df-ur 20004  df-ring 20057  df-cring 20058  df-oppr 20149  df-dvdsr 20170  df-unit 20171  df-invr 20201  df-dvr 20214  df-subrg 20316  df-drng 20358  df-abv 20424  df-psmet 20935  df-xmet 20936  df-met 20937  df-bl 20938  df-mopn 20939  df-fbas 20940  df-fg 20941  df-cnfld 20944  df-top 22395  df-topon 22412  df-topsp 22434  df-bases 22448  df-cld 22522  df-ntr 22523  df-cls 22524  df-nei 22601  df-lp 22639  df-perf 22640  df-cn 22730  df-cnp 22731  df-haus 22818  df-tx 23065  df-hmeo 23258  df-fil 23349  df-fm 23441  df-flim 23442  df-flf 23443  df-xms 23825  df-ms 23826  df-tms 23827  df-cncf 24393  df-limc 25382  df-dv 25383  df-log 26064  df-cxp 26065
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator