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

Theorem ostth 25741
Description: Ostrowski's theorem, which classifies all absolute values on . Any such absolute value must either be the trivial absolute value 𝐾, a constant exponent 0 < 𝑎 ≤ 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 = (ℂflds ℚ)
qabsabv.a 𝐴 = (AbsVal‘𝑄)
padic.j 𝐽 = (𝑞 ∈ ℙ ↦ (𝑥 ∈ ℚ ↦ if(𝑥 = 0, 0, (𝑞↑-(𝑞 pCnt 𝑥)))))
ostth.k 𝐾 = (𝑥 ∈ ℚ ↦ if(𝑥 = 0, 0, 1))
Assertion
Ref Expression
ostth (𝐹𝐴 ↔ (𝐹 = 𝐾 ∨ ∃𝑎 ∈ (0(,]1)𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((abs‘𝑦)↑𝑐𝑎)) ∨ ∃𝑎 ∈ ℝ+𝑔 ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((𝑔𝑦)↑𝑐𝑎))))
Distinct variable groups:   𝑞,𝑎,𝑥,𝑦   𝑔,𝑎,𝐽,𝑦   𝐴,𝑎,𝑞,𝑥,𝑦   𝑥,𝑄,𝑦   𝐹,𝑎   𝑔,𝑞,𝐹,𝑦   𝑥,𝐹
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑔)   𝑄(𝑔,𝑞,𝑎)   𝐽(𝑥,𝑞)   𝐾(𝑥,𝑦,𝑔,𝑞,𝑎)

Proof of Theorem ostth
Dummy variables 𝑘 𝑛 𝑝 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 qrng.q . . . . . 6 𝑄 = (ℂflds ℚ)
2 qabsabv.a . . . . . 6 𝐴 = (AbsVal‘𝑄)
3 padic.j . . . . . 6 𝐽 = (𝑞 ∈ ℙ ↦ (𝑥 ∈ ℚ ↦ if(𝑥 = 0, 0, (𝑞↑-(𝑞 pCnt 𝑥)))))
4 ostth.k . . . . . 6 𝐾 = (𝑥 ∈ ℚ ↦ if(𝑥 = 0, 0, 1))
5 simpl 476 . . . . . 6 ((𝐹𝐴 ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ 1 < (𝐹𝑛))) → 𝐹𝐴)
6 1re 10356 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℝ
76ltnri 10465 . . . . . . . . . 10 ¬ 1 < 1
8 ax-1ne0 10321 . . . . . . . . . . . 12 1 ≠ 0
91qrng1 25724 . . . . . . . . . . . . 13 1 = (1r𝑄)
101qrng0 25723 . . . . . . . . . . . . 13 0 = (0g𝑄)
112, 9, 10abv1z 19188 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐹𝐴 ∧ 1 ≠ 0) → (𝐹‘1) = 1)
128, 11mpan2 684 . . . . . . . . . . 11 (𝐹𝐴 → (𝐹‘1) = 1)
1312breq2d 4885 . . . . . . . . . 10 (𝐹𝐴 → (1 < (𝐹‘1) ↔ 1 < 1))
147, 13mtbiri 319 . . . . . . . . 9 (𝐹𝐴 → ¬ 1 < (𝐹‘1))
1514adantr 474 . . . . . . . 8 ((𝐹𝐴 ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ 1 < (𝐹𝑛))) → ¬ 1 < (𝐹‘1))
16 simprr 791 . . . . . . . . 9 ((𝐹𝐴 ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ 1 < (𝐹𝑛))) → 1 < (𝐹𝑛))
17 fveq2 6433 . . . . . . . . . 10 (𝑛 = 1 → (𝐹𝑛) = (𝐹‘1))
1817breq2d 4885 . . . . . . . . 9 (𝑛 = 1 → (1 < (𝐹𝑛) ↔ 1 < (𝐹‘1)))
1916, 18syl5ibcom 237 . . . . . . . 8 ((𝐹𝐴 ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ 1 < (𝐹𝑛))) → (𝑛 = 1 → 1 < (𝐹‘1)))
2015, 19mtod 190 . . . . . . 7 ((𝐹𝐴 ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ 1 < (𝐹𝑛))) → ¬ 𝑛 = 1)
21 simprl 789 . . . . . . . . 9 ((𝐹𝐴 ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ 1 < (𝐹𝑛))) → 𝑛 ∈ ℕ)
22 elnn1uz2 12048 . . . . . . . . 9 (𝑛 ∈ ℕ ↔ (𝑛 = 1 ∨ 𝑛 ∈ (ℤ‘2)))
2321, 22sylib 210 . . . . . . . 8 ((𝐹𝐴 ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ 1 < (𝐹𝑛))) → (𝑛 = 1 ∨ 𝑛 ∈ (ℤ‘2)))
2423ord 897 . . . . . . 7 ((𝐹𝐴 ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ 1 < (𝐹𝑛))) → (¬ 𝑛 = 1 → 𝑛 ∈ (ℤ‘2)))
2520, 24mpd 15 . . . . . 6 ((𝐹𝐴 ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ 1 < (𝐹𝑛))) → 𝑛 ∈ (ℤ‘2))
26 eqid 2825 . . . . . 6 ((log‘(𝐹𝑛)) / (log‘𝑛)) = ((log‘(𝐹𝑛)) / (log‘𝑛))
271, 2, 3, 4, 5, 25, 16, 26ostth2 25739 . . . . 5 ((𝐹𝐴 ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ 1 < (𝐹𝑛))) → ∃𝑎 ∈ (0(,]1)𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((abs‘𝑦)↑𝑐𝑎)))
2827rexlimdvaa 3241 . . . 4 (𝐹𝐴 → (∃𝑛 ∈ ℕ 1 < (𝐹𝑛) → ∃𝑎 ∈ (0(,]1)𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((abs‘𝑦)↑𝑐𝑎))))
29 3mix2 1436 . . . 4 (∃𝑎 ∈ (0(,]1)𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((abs‘𝑦)↑𝑐𝑎)) → (𝐹 = 𝐾 ∨ ∃𝑎 ∈ (0(,]1)𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((abs‘𝑦)↑𝑐𝑎)) ∨ ∃𝑎 ∈ ℝ+𝑔 ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((𝑔𝑦)↑𝑐𝑎))))
3028, 29syl6 35 . . 3 (𝐹𝐴 → (∃𝑛 ∈ ℕ 1 < (𝐹𝑛) → (𝐹 = 𝐾 ∨ ∃𝑎 ∈ (0(,]1)𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((abs‘𝑦)↑𝑐𝑎)) ∨ ∃𝑎 ∈ ℝ+𝑔 ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((𝑔𝑦)↑𝑐𝑎)))))
31 ralnex 3201 . . . 4 (∀𝑛 ∈ ℕ ¬ 1 < (𝐹𝑛) ↔ ¬ ∃𝑛 ∈ ℕ 1 < (𝐹𝑛))
32 simpll 785 . . . . . . . . . 10 (((𝐹𝐴 ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ ¬ 1 < (𝐹𝑛)) ∧ (𝑝 ∈ ℙ ∧ (𝐹𝑝) < 1)) → 𝐹𝐴)
33 simplr 787 . . . . . . . . . . 11 (((𝐹𝐴 ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ ¬ 1 < (𝐹𝑛)) ∧ (𝑝 ∈ ℙ ∧ (𝐹𝑝) < 1)) → ∀𝑛 ∈ ℕ ¬ 1 < (𝐹𝑛))
34 fveq2 6433 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 = 𝑘 → (𝐹𝑛) = (𝐹𝑘))
3534breq2d 4885 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 = 𝑘 → (1 < (𝐹𝑛) ↔ 1 < (𝐹𝑘)))
3635notbid 310 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 = 𝑘 → (¬ 1 < (𝐹𝑛) ↔ ¬ 1 < (𝐹𝑘)))
3736cbvralv 3383 . . . . . . . . . . 11 (∀𝑛 ∈ ℕ ¬ 1 < (𝐹𝑛) ↔ ∀𝑘 ∈ ℕ ¬ 1 < (𝐹𝑘))
3833, 37sylib 210 . . . . . . . . . 10 (((𝐹𝐴 ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ ¬ 1 < (𝐹𝑛)) ∧ (𝑝 ∈ ℙ ∧ (𝐹𝑝) < 1)) → ∀𝑘 ∈ ℕ ¬ 1 < (𝐹𝑘))
39 simprl 789 . . . . . . . . . 10 (((𝐹𝐴 ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ ¬ 1 < (𝐹𝑛)) ∧ (𝑝 ∈ ℙ ∧ (𝐹𝑝) < 1)) → 𝑝 ∈ ℙ)
40 simprr 791 . . . . . . . . . 10 (((𝐹𝐴 ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ ¬ 1 < (𝐹𝑛)) ∧ (𝑝 ∈ ℙ ∧ (𝐹𝑝) < 1)) → (𝐹𝑝) < 1)
41 eqid 2825 . . . . . . . . . 10 -((log‘(𝐹𝑝)) / (log‘𝑝)) = -((log‘(𝐹𝑝)) / (log‘𝑝))
42 eqid 2825 . . . . . . . . . 10 if((𝐹𝑝) ≤ (𝐹𝑧), (𝐹𝑧), (𝐹𝑝)) = if((𝐹𝑝) ≤ (𝐹𝑧), (𝐹𝑧), (𝐹𝑝))
431, 2, 3, 4, 32, 38, 39, 40, 41, 42ostth3 25740 . . . . . . . . 9 (((𝐹𝐴 ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ ¬ 1 < (𝐹𝑛)) ∧ (𝑝 ∈ ℙ ∧ (𝐹𝑝) < 1)) → ∃𝑎 ∈ ℝ+ 𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ (((𝐽𝑝)‘𝑦)↑𝑐𝑎)))
4443expr 450 . . . . . . . 8 (((𝐹𝐴 ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ ¬ 1 < (𝐹𝑛)) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((𝐹𝑝) < 1 → ∃𝑎 ∈ ℝ+ 𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ (((𝐽𝑝)‘𝑦)↑𝑐𝑎))))
4544reximdva 3225 . . . . . . 7 ((𝐹𝐴 ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ ¬ 1 < (𝐹𝑛)) → (∃𝑝 ∈ ℙ (𝐹𝑝) < 1 → ∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑎 ∈ ℝ+ 𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ (((𝐽𝑝)‘𝑦)↑𝑐𝑎))))
461, 2, 3padicabvf 25733 . . . . . . . . . . 11 𝐽:ℙ⟶𝐴
47 ffn 6278 . . . . . . . . . . 11 (𝐽:ℙ⟶𝐴𝐽 Fn ℙ)
48 fveq1 6432 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑔 = (𝐽𝑝) → (𝑔𝑦) = ((𝐽𝑝)‘𝑦))
4948oveq1d 6920 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑔 = (𝐽𝑝) → ((𝑔𝑦)↑𝑐𝑎) = (((𝐽𝑝)‘𝑦)↑𝑐𝑎))
5049mpteq2dv 4968 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑔 = (𝐽𝑝) → (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((𝑔𝑦)↑𝑐𝑎)) = (𝑦 ∈ ℚ ↦ (((𝐽𝑝)‘𝑦)↑𝑐𝑎)))
5150eqeq2d 2835 . . . . . . . . . . . 12 (𝑔 = (𝐽𝑝) → (𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((𝑔𝑦)↑𝑐𝑎)) ↔ 𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ (((𝐽𝑝)‘𝑦)↑𝑐𝑎))))
5251rexrn 6610 . . . . . . . . . . 11 (𝐽 Fn ℙ → (∃𝑔 ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((𝑔𝑦)↑𝑐𝑎)) ↔ ∃𝑝 ∈ ℙ 𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ (((𝐽𝑝)‘𝑦)↑𝑐𝑎))))
5346, 47, 52mp2b 10 . . . . . . . . . 10 (∃𝑔 ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((𝑔𝑦)↑𝑐𝑎)) ↔ ∃𝑝 ∈ ℙ 𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ (((𝐽𝑝)‘𝑦)↑𝑐𝑎)))
5453rexbii 3251 . . . . . . . . 9 (∃𝑎 ∈ ℝ+𝑔 ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((𝑔𝑦)↑𝑐𝑎)) ↔ ∃𝑎 ∈ ℝ+𝑝 ∈ ℙ 𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ (((𝐽𝑝)‘𝑦)↑𝑐𝑎)))
55 rexcom 3309 . . . . . . . . 9 (∃𝑎 ∈ ℝ+𝑝 ∈ ℙ 𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ (((𝐽𝑝)‘𝑦)↑𝑐𝑎)) ↔ ∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑎 ∈ ℝ+ 𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ (((𝐽𝑝)‘𝑦)↑𝑐𝑎)))
5654, 55bitri 267 . . . . . . . 8 (∃𝑎 ∈ ℝ+𝑔 ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((𝑔𝑦)↑𝑐𝑎)) ↔ ∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑎 ∈ ℝ+ 𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ (((𝐽𝑝)‘𝑦)↑𝑐𝑎)))
57 3mix3 1437 . . . . . . . 8 (∃𝑎 ∈ ℝ+𝑔 ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((𝑔𝑦)↑𝑐𝑎)) → (𝐹 = 𝐾 ∨ ∃𝑎 ∈ (0(,]1)𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((abs‘𝑦)↑𝑐𝑎)) ∨ ∃𝑎 ∈ ℝ+𝑔 ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((𝑔𝑦)↑𝑐𝑎))))
5856, 57sylbir 227 . . . . . . 7 (∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑎 ∈ ℝ+ 𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ (((𝐽𝑝)‘𝑦)↑𝑐𝑎)) → (𝐹 = 𝐾 ∨ ∃𝑎 ∈ (0(,]1)𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((abs‘𝑦)↑𝑐𝑎)) ∨ ∃𝑎 ∈ ℝ+𝑔 ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((𝑔𝑦)↑𝑐𝑎))))
5945, 58syl6 35 . . . . . 6 ((𝐹𝐴 ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ ¬ 1 < (𝐹𝑛)) → (∃𝑝 ∈ ℙ (𝐹𝑝) < 1 → (𝐹 = 𝐾 ∨ ∃𝑎 ∈ (0(,]1)𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((abs‘𝑦)↑𝑐𝑎)) ∨ ∃𝑎 ∈ ℝ+𝑔 ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((𝑔𝑦)↑𝑐𝑎)))))
60 ralnex 3201 . . . . . . 7 (∀𝑝 ∈ ℙ ¬ (𝐹𝑝) < 1 ↔ ¬ ∃𝑝 ∈ ℙ (𝐹𝑝) < 1)
61 simpl 476 . . . . . . . . . 10 ((𝐹𝐴 ∧ (∀𝑛 ∈ ℕ ¬ 1 < (𝐹𝑛) ∧ ∀𝑝 ∈ ℙ ¬ (𝐹𝑝) < 1)) → 𝐹𝐴)
62 simprl 789 . . . . . . . . . . 11 ((𝐹𝐴 ∧ (∀𝑛 ∈ ℕ ¬ 1 < (𝐹𝑛) ∧ ∀𝑝 ∈ ℙ ¬ (𝐹𝑝) < 1)) → ∀𝑛 ∈ ℕ ¬ 1 < (𝐹𝑛))
6362, 37sylib 210 . . . . . . . . . 10 ((𝐹𝐴 ∧ (∀𝑛 ∈ ℕ ¬ 1 < (𝐹𝑛) ∧ ∀𝑝 ∈ ℙ ¬ (𝐹𝑝) < 1)) → ∀𝑘 ∈ ℕ ¬ 1 < (𝐹𝑘))
64 simprr 791 . . . . . . . . . . 11 ((𝐹𝐴 ∧ (∀𝑛 ∈ ℕ ¬ 1 < (𝐹𝑛) ∧ ∀𝑝 ∈ ℙ ¬ (𝐹𝑝) < 1)) → ∀𝑝 ∈ ℙ ¬ (𝐹𝑝) < 1)
65 fveq2 6433 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑝 = 𝑘 → (𝐹𝑝) = (𝐹𝑘))
6665breq1d 4883 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑝 = 𝑘 → ((𝐹𝑝) < 1 ↔ (𝐹𝑘) < 1))
6766notbid 310 . . . . . . . . . . . 12 (𝑝 = 𝑘 → (¬ (𝐹𝑝) < 1 ↔ ¬ (𝐹𝑘) < 1))
6867cbvralv 3383 . . . . . . . . . . 11 (∀𝑝 ∈ ℙ ¬ (𝐹𝑝) < 1 ↔ ∀𝑘 ∈ ℙ ¬ (𝐹𝑘) < 1)
6964, 68sylib 210 . . . . . . . . . 10 ((𝐹𝐴 ∧ (∀𝑛 ∈ ℕ ¬ 1 < (𝐹𝑛) ∧ ∀𝑝 ∈ ℙ ¬ (𝐹𝑝) < 1)) → ∀𝑘 ∈ ℙ ¬ (𝐹𝑘) < 1)
701, 2, 3, 4, 61, 63, 69ostth1 25735 . . . . . . . . 9 ((𝐹𝐴 ∧ (∀𝑛 ∈ ℕ ¬ 1 < (𝐹𝑛) ∧ ∀𝑝 ∈ ℙ ¬ (𝐹𝑝) < 1)) → 𝐹 = 𝐾)
71703mix1d 1441 . . . . . . . 8 ((𝐹𝐴 ∧ (∀𝑛 ∈ ℕ ¬ 1 < (𝐹𝑛) ∧ ∀𝑝 ∈ ℙ ¬ (𝐹𝑝) < 1)) → (𝐹 = 𝐾 ∨ ∃𝑎 ∈ (0(,]1)𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((abs‘𝑦)↑𝑐𝑎)) ∨ ∃𝑎 ∈ ℝ+𝑔 ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((𝑔𝑦)↑𝑐𝑎))))
7271expr 450 . . . . . . 7 ((𝐹𝐴 ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ ¬ 1 < (𝐹𝑛)) → (∀𝑝 ∈ ℙ ¬ (𝐹𝑝) < 1 → (𝐹 = 𝐾 ∨ ∃𝑎 ∈ (0(,]1)𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((abs‘𝑦)↑𝑐𝑎)) ∨ ∃𝑎 ∈ ℝ+𝑔 ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((𝑔𝑦)↑𝑐𝑎)))))
7360, 72syl5bir 235 . . . . . 6 ((𝐹𝐴 ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ ¬ 1 < (𝐹𝑛)) → (¬ ∃𝑝 ∈ ℙ (𝐹𝑝) < 1 → (𝐹 = 𝐾 ∨ ∃𝑎 ∈ (0(,]1)𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((abs‘𝑦)↑𝑐𝑎)) ∨ ∃𝑎 ∈ ℝ+𝑔 ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((𝑔𝑦)↑𝑐𝑎)))))
7459, 73pm2.61d 172 . . . . 5 ((𝐹𝐴 ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ ¬ 1 < (𝐹𝑛)) → (𝐹 = 𝐾 ∨ ∃𝑎 ∈ (0(,]1)𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((abs‘𝑦)↑𝑐𝑎)) ∨ ∃𝑎 ∈ ℝ+𝑔 ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((𝑔𝑦)↑𝑐𝑎))))
7574ex 403 . . . 4 (𝐹𝐴 → (∀𝑛 ∈ ℕ ¬ 1 < (𝐹𝑛) → (𝐹 = 𝐾 ∨ ∃𝑎 ∈ (0(,]1)𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((abs‘𝑦)↑𝑐𝑎)) ∨ ∃𝑎 ∈ ℝ+𝑔 ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((𝑔𝑦)↑𝑐𝑎)))))
7631, 75syl5bir 235 . . 3 (𝐹𝐴 → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ 1 < (𝐹𝑛) → (𝐹 = 𝐾 ∨ ∃𝑎 ∈ (0(,]1)𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((abs‘𝑦)↑𝑐𝑎)) ∨ ∃𝑎 ∈ ℝ+𝑔 ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((𝑔𝑦)↑𝑐𝑎)))))
7730, 76pm2.61d 172 . 2 (𝐹𝐴 → (𝐹 = 𝐾 ∨ ∃𝑎 ∈ (0(,]1)𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((abs‘𝑦)↑𝑐𝑎)) ∨ ∃𝑎 ∈ ℝ+𝑔 ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((𝑔𝑦)↑𝑐𝑎))))
78 id 22 . . . 4 (𝐹 = 𝐾𝐹 = 𝐾)
791qdrng 25722 . . . . 5 𝑄 ∈ DivRing
801qrngbas 25721 . . . . . 6 ℚ = (Base‘𝑄)
812, 80, 10, 4abvtriv 19197 . . . . 5 (𝑄 ∈ DivRing → 𝐾𝐴)
8279, 81ax-mp 5 . . . 4 𝐾𝐴
8378, 82syl6eqel 2914 . . 3 (𝐹 = 𝐾𝐹𝐴)
841, 2qabsabv 25731 . . . . . 6 (abs ↾ ℚ) ∈ 𝐴
85 fvres 6452 . . . . . . . . . 10 (𝑦 ∈ ℚ → ((abs ↾ ℚ)‘𝑦) = (abs‘𝑦))
8685oveq1d 6920 . . . . . . . . 9 (𝑦 ∈ ℚ → (((abs ↾ ℚ)‘𝑦)↑𝑐𝑎) = ((abs‘𝑦)↑𝑐𝑎))
8786mpteq2ia 4963 . . . . . . . 8 (𝑦 ∈ ℚ ↦ (((abs ↾ ℚ)‘𝑦)↑𝑐𝑎)) = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((abs‘𝑦)↑𝑐𝑎))
8887eqcomi 2834 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((abs‘𝑦)↑𝑐𝑎)) = (𝑦 ∈ ℚ ↦ (((abs ↾ ℚ)‘𝑦)↑𝑐𝑎))
892, 80, 88abvcxp 25717 . . . . . 6 (((abs ↾ ℚ) ∈ 𝐴𝑎 ∈ (0(,]1)) → (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((abs‘𝑦)↑𝑐𝑎)) ∈ 𝐴)
9084, 89mpan 683 . . . . 5 (𝑎 ∈ (0(,]1) → (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((abs‘𝑦)↑𝑐𝑎)) ∈ 𝐴)
91 eleq1 2894 . . . . 5 (𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((abs‘𝑦)↑𝑐𝑎)) → (𝐹𝐴 ↔ (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((abs‘𝑦)↑𝑐𝑎)) ∈ 𝐴))
9290, 91syl5ibrcom 239 . . . 4 (𝑎 ∈ (0(,]1) → (𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((abs‘𝑦)↑𝑐𝑎)) → 𝐹𝐴))
9392rexlimiv 3236 . . 3 (∃𝑎 ∈ (0(,]1)𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((abs‘𝑦)↑𝑐𝑎)) → 𝐹𝐴)
941, 2, 3padicabvcxp 25734 . . . . . . 7 ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) → (𝑦 ∈ ℚ ↦ (((𝐽𝑝)‘𝑦)↑𝑐𝑎)) ∈ 𝐴)
9594ancoms 452 . . . . . 6 ((𝑎 ∈ ℝ+𝑝 ∈ ℙ) → (𝑦 ∈ ℚ ↦ (((𝐽𝑝)‘𝑦)↑𝑐𝑎)) ∈ 𝐴)
96 eleq1 2894 . . . . . 6 (𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ (((𝐽𝑝)‘𝑦)↑𝑐𝑎)) → (𝐹𝐴 ↔ (𝑦 ∈ ℚ ↦ (((𝐽𝑝)‘𝑦)↑𝑐𝑎)) ∈ 𝐴))
9795, 96syl5ibrcom 239 . . . . 5 ((𝑎 ∈ ℝ+𝑝 ∈ ℙ) → (𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ (((𝐽𝑝)‘𝑦)↑𝑐𝑎)) → 𝐹𝐴))
9897rexlimivv 3246 . . . 4 (∃𝑎 ∈ ℝ+𝑝 ∈ ℙ 𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ (((𝐽𝑝)‘𝑦)↑𝑐𝑎)) → 𝐹𝐴)
9954, 98sylbi 209 . . 3 (∃𝑎 ∈ ℝ+𝑔 ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((𝑔𝑦)↑𝑐𝑎)) → 𝐹𝐴)
10083, 93, 993jaoi 1558 . 2 ((𝐹 = 𝐾 ∨ ∃𝑎 ∈ (0(,]1)𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((abs‘𝑦)↑𝑐𝑎)) ∨ ∃𝑎 ∈ ℝ+𝑔 ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((𝑔𝑦)↑𝑐𝑎))) → 𝐹𝐴)
10177, 100impbii 201 1 (𝐹𝐴 ↔ (𝐹 = 𝐾 ∨ ∃𝑎 ∈ (0(,]1)𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((abs‘𝑦)↑𝑐𝑎)) ∨ ∃𝑎 ∈ ℝ+𝑔 ∈ ran 𝐽 𝐹 = (𝑦 ∈ ℚ ↦ ((𝑔𝑦)↑𝑐𝑎))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wb 198  wa 386  wo 880  w3o 1112   = wceq 1658  wcel 2166  wne 2999  wral 3117  wrex 3118  ifcif 4306   class class class wbr 4873  cmpt 4952  ran crn 5343  cres 5344   Fn wfn 6118  wf 6119  cfv 6123  (class class class)co 6905  0cc0 10252  1c1 10253   < clt 10391  cle 10392  -cneg 10586   / cdiv 11009  cn 11350  2c2 11406  cuz 11968  cq 12071  +crp 12112  (,]cioc 12464  cexp 13154  abscabs 14351  cprime 15757   pCnt cpc 15912  s cress 16223  DivRingcdr 19103  AbsValcabv 19172  fldccnfld 20106  logclog 24700  𝑐ccxp 24701
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1896  ax-4 1910  ax-5 2011  ax-6 2077  ax-7 2114  ax-8 2168  ax-9 2175  ax-10 2194  ax-11 2209  ax-12 2222  ax-13 2391  ax-ext 2803  ax-rep 4994  ax-sep 5005  ax-nul 5013  ax-pow 5065  ax-pr 5127  ax-un 7209  ax-inf2 8815  ax-cnex 10308  ax-resscn 10309  ax-1cn 10310  ax-icn 10311  ax-addcl 10312  ax-addrcl 10313  ax-mulcl 10314  ax-mulrcl 10315  ax-mulcom 10316  ax-addass 10317  ax-mulass 10318  ax-distr 10319  ax-i2m1 10320  ax-1ne0 10321  ax-1rid 10322  ax-rnegex 10323  ax-rrecex 10324  ax-cnre 10325  ax-pre-lttri 10326  ax-pre-lttrn 10327  ax-pre-ltadd 10328  ax-pre-mulgt0 10329  ax-pre-sup 10330  ax-addf 10331  ax-mulf 10332
This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 387  df-or 881  df-3or 1114  df-3an 1115  df-tru 1662  df-fal 1672  df-ex 1881  df-nf 1885  df-sb 2070  df-mo 2605  df-eu 2640  df-clab 2812  df-cleq 2818  df-clel 2821  df-nfc 2958  df-ne 3000  df-nel 3103  df-ral 3122  df-rex 3123  df-reu 3124  df-rmo 3125  df-rab 3126  df-v 3416  df-sbc 3663  df-csb 3758  df-dif 3801  df-un 3803  df-in 3805  df-ss 3812  df-pss 3814  df-nul 4145  df-if 4307  df-pw 4380  df-sn 4398  df-pr 4400  df-tp 4402  df-op 4404  df-uni 4659  df-int 4698  df-iun 4742  df-iin 4743  df-br 4874  df-opab 4936  df-mpt 4953  df-tr 4976  df-id 5250  df-eprel 5255  df-po 5263  df-so 5264  df-fr 5301  df-se 5302  df-we 5303  df-xp 5348  df-rel 5349  df-cnv 5350  df-co 5351  df-dm 5352  df-rn 5353  df-res 5354  df-ima 5355  df-pred 5920  df-ord 5966  df-on 5967  df-lim 5968  df-suc 5969  df-iota 6086  df-fun 6125  df-fn 6126  df-f 6127  df-f1 6128  df-fo 6129  df-f1o 6130  df-fv 6131  df-isom 6132  df-riota 6866  df-ov 6908  df-oprab 6909  df-mpt2 6910  df-of 7157  df-om 7327  df-1st 7428  df-2nd 7429  df-supp 7560  df-tpos 7617  df-wrecs 7672  df-recs 7734  df-rdg 7772  df-1o 7826  df-2o 7827  df-oadd 7830  df-er 8009  df-map 8124  df-pm 8125  df-ixp 8176  df-en 8223  df-dom 8224  df-sdom 8225  df-fin 8226  df-fsupp 8545  df-fi 8586  df-sup 8617  df-inf 8618  df-oi 8684  df-card 9078  df-cda 9305  df-pnf 10393  df-mnf 10394  df-xr 10395  df-ltxr 10396  df-le 10397  df-sub 10587  df-neg 10588  df-div 11010  df-nn 11351  df-2 11414  df-3 11415  df-4 11416  df-5 11417  df-6 11418  df-7 11419  df-8 11420  df-9 11421  df-n0 11619  df-z 11705  df-dec 11822  df-uz 11969  df-q 12072  df-rp 12113  df-xneg 12232  df-xadd 12233  df-xmul 12234  df-ioo 12467  df-ioc 12468  df-ico 12469  df-icc 12470  df-fz 12620  df-fzo 12761  df-fl 12888  df-mod 12964  df-seq 13096  df-exp 13155  df-fac 13354  df-bc 13383  df-hash 13411  df-shft 14184  df-cj 14216  df-re 14217  df-im 14218  df-sqrt 14352  df-abs 14353  df-limsup 14579  df-clim 14596  df-rlim 14597  df-sum 14794  df-ef 15170  df-sin 15172  df-cos 15173  df-pi 15175  df-dvds 15358  df-gcd 15590  df-prm 15758  df-pc 15913  df-struct 16224  df-ndx 16225  df-slot 16226  df-base 16228  df-sets 16229  df-ress 16230  df-plusg 16318  df-mulr 16319  df-starv 16320  df-sca 16321  df-vsca 16322  df-ip 16323  df-tset 16324  df-ple 16325  df-ds 16327  df-unif 16328  df-hom 16329  df-cco 16330  df-rest 16436  df-topn 16437  df-0g 16455  df-gsum 16456  df-topgen 16457  df-pt 16458  df-prds 16461  df-xrs 16515  df-qtop 16520  df-imas 16521  df-xps 16523  df-mre 16599  df-mrc 16600  df-acs 16602  df-mgm 17595  df-sgrp 17637  df-mnd 17648  df-submnd 17689  df-grp 17779  df-minusg 17780  df-mulg 17895  df-subg 17942  df-cntz 18100  df-cmn 18548  df-mgp 18844  df-ur 18856  df-ring 18903  df-cring 18904  df-oppr 18977  df-dvdsr 18995  df-unit 18996  df-invr 19026  df-dvr 19037  df-drng 19105  df-subrg 19134  df-abv 19173  df-psmet 20098  df-xmet 20099  df-met 20100  df-bl 20101  df-mopn 20102  df-fbas 20103  df-fg 20104  df-cnfld 20107  df-top 21069  df-topon 21086  df-topsp 21108  df-bases 21121  df-cld 21194  df-ntr 21195  df-cls 21196  df-nei 21273  df-lp 21311  df-perf 21312  df-cn 21402  df-cnp 21403  df-haus 21490  df-tx 21736  df-hmeo 21929  df-fil 22020  df-fm 22112  df-flim 22113  df-flf 22114  df-xms 22495  df-ms 22496  df-tms 22497  df-cncf 23051  df-limc 24029  df-dv 24030  df-log 24702  df-cxp 24703
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator