Theorem padicabvf 27697

Description: The p-adic absolute value is an absolute value. (Contributed by Mario Carneiro, 9-Sep-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
qrng.q	⊢ 𝑄 = (ℂfld ↾s ℚ)
qabsabv.a	⊢ 𝐴 = (AbsVal‘𝑄)
padic.j	⊢ 𝐽 = (𝑞 ∈ ℙ ↦ (𝑥 ∈ ℚ ↦ if(𝑥 = 0, 0, (𝑞↑-(𝑞 pCnt 𝑥)))))

Assertion

Ref	Expression
padicabvf	⊢ 𝐽:ℙ⟶𝐴

Distinct variable groups:   𝑥,𝑞,𝐴   𝑥,𝑄

Allowed substitution hints:   𝑄(𝑞)   𝐽(𝑥,𝑞)

Proof of Theorem padicabvf

Dummy variable 𝑝 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		qex 12964	. . . 4 ⊢ ℚ ∈ V
2	1	mptex 7209	. . 3 ⊢ (𝑥 ∈ ℚ ↦ if(𝑥 = 0, 0, (𝑞↑-(𝑞 pCnt 𝑥)))) ∈ V
3		padic.j	. . 3 ⊢ 𝐽 = (𝑞 ∈ ℙ ↦ (𝑥 ∈ ℚ ↦ if(𝑥 = 0, 0, (𝑞↑-(𝑞 pCnt 𝑥)))))
4	2, 3	fnmpti 6666	. 2 ⊢ 𝐽 Fn ℙ
5	3	padicfval 27682	. . . . 5 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → (𝐽‘𝑝) = (𝑥 ∈ ℚ ↦ if(𝑥 = 0, 0, (𝑝↑-(𝑝 pCnt 𝑥)))))
6		prmnn 16710	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → 𝑝 ∈ ℕ)
7	6	ad2antrr 736	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑥 ∈ ℚ) ∧ ¬ 𝑥 = 0) → 𝑝 ∈ ℕ)
8	7	nncnd 12228	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑥 ∈ ℚ) ∧ ¬ 𝑥 = 0) → 𝑝 ∈ ℂ)
9	7	nnne0d 12265	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑥 ∈ ℚ) ∧ ¬ 𝑥 = 0) → 𝑝 ≠ 0)
10		df-ne 2960	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 ≠ 0 ↔ ¬ 𝑥 = 0)
11		pcqcl 16894	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℚ ∧ 𝑥 ≠ 0)) → (𝑝 pCnt 𝑥) ∈ ℤ)
12	11	anassrs 471	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑥 ∈ ℚ) ∧ 𝑥 ≠ 0) → (𝑝 pCnt 𝑥) ∈ ℤ)
13	10, 12	sylan2br 604	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑥 ∈ ℚ) ∧ ¬ 𝑥 = 0) → (𝑝 pCnt 𝑥) ∈ ℤ)
14	8, 9, 13	expnegd 14168	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑥 ∈ ℚ) ∧ ¬ 𝑥 = 0) → (𝑝↑-(𝑝 pCnt 𝑥)) = (1 / (𝑝↑(𝑝 pCnt 𝑥))))
15	8, 9, 13	exprecd 14169	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑥 ∈ ℚ) ∧ ¬ 𝑥 = 0) → ((1 / 𝑝)↑(𝑝 pCnt 𝑥)) = (1 / (𝑝↑(𝑝 pCnt 𝑥))))
16	14, 15	eqtr4d 2802	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑥 ∈ ℚ) ∧ ¬ 𝑥 = 0) → (𝑝↑-(𝑝 pCnt 𝑥)) = ((1 / 𝑝)↑(𝑝 pCnt 𝑥)))
17	16	ifeq2da 4515	. . . . . 6 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑥 ∈ ℚ) → if(𝑥 = 0, 0, (𝑝↑-(𝑝 pCnt 𝑥))) = if(𝑥 = 0, 0, ((1 / 𝑝)↑(𝑝 pCnt 𝑥))))
18	17	mpteq2dva 5195	. . . . 5 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → (𝑥 ∈ ℚ ↦ if(𝑥 = 0, 0, (𝑝↑-(𝑝 pCnt 𝑥)))) = (𝑥 ∈ ℚ ↦ if(𝑥 = 0, 0, ((1 / 𝑝)↑(𝑝 pCnt 𝑥)))))
19	5, 18	eqtrd 2799	. . . 4 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → (𝐽‘𝑝) = (𝑥 ∈ ℚ ↦ if(𝑥 = 0, 0, ((1 / 𝑝)↑(𝑝 pCnt 𝑥)))))
20	6	nnrecred 12266	. . . . . 6 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → (1 / 𝑝) ∈ ℝ)
21	6	nnred 12227	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → 𝑝 ∈ ℝ)
22		prmgt1 16734	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → 1 < 𝑝)
23		recgt1i 12091	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑝 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝑝) → (0 < (1 / 𝑝) ∧ (1 / 𝑝) < 1))
24	21, 22, 23	syl2anc 593	. . . . . . 7 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → (0 < (1 / 𝑝) ∧ (1 / 𝑝) < 1))
25	24	simpld 498	. . . . . 6 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → 0 < (1 / 𝑝))
26	24	simprd 499	. . . . . 6 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → (1 / 𝑝) < 1)
27		0xr 11231	. . . . . . 7 ⊢ 0 ∈ ℝ*
28		1xr 11243	. . . . . . 7 ⊢ 1 ∈ ℝ*
29		elioo2 13392	. . . . . . 7 ⊢ ((0 ∈ ℝ* ∧ 1 ∈ ℝ*) → ((1 / 𝑝) ∈ (0(,)1) ↔ ((1 / 𝑝) ∈ ℝ ∧ 0 < (1 / 𝑝) ∧ (1 / 𝑝) < 1)))
30	27, 28, 29	mp2an 702	. . . . . 6 ⊢ ((1 / 𝑝) ∈ (0(,)1) ↔ ((1 / 𝑝) ∈ ℝ ∧ 0 < (1 / 𝑝) ∧ (1 / 𝑝) < 1))
31	20, 25, 26, 30	syl3anbrc 1358	. . . . 5 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → (1 / 𝑝) ∈ (0(,)1))
32		qrng.q	. . . . . 6 ⊢ 𝑄 = (ℂfld ↾s ℚ)
33		qabsabv.a	. . . . . 6 ⊢ 𝐴 = (AbsVal‘𝑄)
34		eqid 2764	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ ℚ ↦ if(𝑥 = 0, 0, ((1 / 𝑝)↑(𝑝 pCnt 𝑥)))) = (𝑥 ∈ ℚ ↦ if(𝑥 = 0, 0, ((1 / 𝑝)↑(𝑝 pCnt 𝑥))))
35	32, 33, 34	padicabv 27696	. . . . 5 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ (1 / 𝑝) ∈ (0(,)1)) → (𝑥 ∈ ℚ ↦ if(𝑥 = 0, 0, ((1 / 𝑝)↑(𝑝 pCnt 𝑥)))) ∈ 𝐴)
36	31, 35	mpdan 697	. . . 4 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → (𝑥 ∈ ℚ ↦ if(𝑥 = 0, 0, ((1 / 𝑝)↑(𝑝 pCnt 𝑥)))) ∈ 𝐴)
37	19, 36	eqeltrd 2864	. . 3 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → (𝐽‘𝑝) ∈ 𝐴)
38	37	rgen 3080	. 2 ⊢ ∀𝑝 ∈ ℙ (𝐽‘𝑝) ∈ 𝐴
39		ffnfv 7102	. 2 ⊢ (𝐽:ℙ⟶𝐴 ↔ (𝐽 Fn ℙ ∧ ∀𝑝 ∈ ℙ (𝐽‘𝑝) ∈ 𝐴))
40	4, 38, 39	mpbir2an 721	1 ⊢ 𝐽:ℙ⟶𝐴

Syntax hints:  ¬ wn 3   ↔ wb 208   ∧ wa 399   ∧ w3a 1099   = wceq 1562   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2959  ∀wral 3078  ifcif 4482   class class class wbr 5102   ↦ cmpt 5183   Fn wfn 6518  ⟶wf 6519  ‘cfv 6523  (class class class)co 7398  ℝcr 11074  0cc0 11075  1c1 11076  ℝ^*cxr 11217   < clt 11218  -cneg 11417   / cdiv 11846  ℕcn 12212  ℤcz 12570  ℚcq 12951  (,)cioo 13351  ↑cexp 14076  ℙcprime 16707   pCnt cpc 16874   ↾_s cress 17268  AbsValcabv 20859  ℂ_fldccnfld 21426

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1817  ax-4 1831  ax-5 1932  ax-6 1989  ax-7 2030  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2214  ax-ext 2736  ax-rep 5229  ax-sep 5248  ax-nul 5258  ax-pow 5324  ax-pr 5392  ax-un 7720  ax-cnex 11131  ax-resscn 11132  ax-1cn 11133  ax-icn 11134  ax-addcl 11135  ax-addrcl 11136  ax-mulcl 11137  ax-mulrcl 11138  ax-mulcom 11139  ax-addass 11140  ax-mulass 11141  ax-distr 11142  ax-i2m1 11143  ax-1ne0 11144  ax-1rid 11145  ax-rnegex 11146  ax-rrecex 11147  ax-cnre 11148  ax-pre-lttri 11149  ax-pre-lttrn 11150  ax-pre-ltadd 11151  ax-pre-mulgt0 11152  ax-pre-sup 11153  ax-addf 11154  ax-mulf 11155

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 400  df-or 859  df-3or 1100  df-3an 1101  df-tru 1565  df-fal 1575  df-ex 1802  df-nf 1806  df-sb 2093  df-mo 2568  df-eu 2598  df-clab 2743  df-cleq 2756  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3064  df-ral 3079  df-rex 3089  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3458  df-sbc 3747  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4288  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4591  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5103  df-opab 5165  df-mpt 5184  df-tr 5210  df-id 5544  df-eprel 5549  df-po 5557  df-so 5558  df-fr 5602  df-we 5604  df-xp 5655  df-rel 5656  df-cnv 5657  df-co 5658  df-dm 5659  df-rn 5660  df-res 5661  df-ima 5662  df-pred 6290  df-ord 6351  df-on 6352  df-lim 6353  df-suc 6354  df-iota 6479  df-fun 6525  df-fn 6526  df-f 6527  df-f1 6528  df-fo 6529  df-f1o 6530  df-fv 6531  df-riota 7355  df-ov 7401  df-oprab 7402  df-mpo 7403  df-om 7849  df-1st 7972  df-2nd 7973  df-tpos 8208  df-frecs 8264  df-wrecs 8295  df-recs 8344  df-rdg 8383  df-1o 8439  df-2o 8440  df-er 8680  df-map 8812  df-en 8930  df-dom 8931  df-sdom 8932  df-fin 8933  df-sup 9390  df-inf 9391  df-pnf 11220  df-mnf 11221  df-xr 11222  df-ltxr 11223  df-le 11224  df-sub 11418  df-neg 11419  df-div 11847  df-nn 12213  df-2 12282  df-3 12283  df-4 12284  df-5 12285  df-6 12286  df-7 12287  df-8 12288  df-9 12289  df-n0 12484  df-z 12571  df-dec 12691  df-uz 12842  df-q 12952  df-rp 12996  df-ioo 13355  df-ico 13357  df-fz 13515  df-fl 13804  df-mod 13882  df-seq 14017  df-exp 14077  df-cj 15128  df-re 15129  df-im 15130  df-sqrt 15264  df-abs 15265  df-dvds 16289  df-gcd 16531  df-prm 16708  df-pc 16875  df-struct 17185  df-sets 17202  df-slot 17220  df-ndx 17232  df-base 17248  df-ress 17269  df-plusg 17301  df-mulr 17302  df-starv 17303  df-tset 17307  df-ple 17308  df-ds 17310  df-unif 17311  df-0g 17472  df-mgm 18676  df-sgrp 18755  df-mnd 18771  df-grp 18980  df-minusg 18981  df-subg 19167  df-cmn 19824  df-abl 19825  df-mgp 20189  df-rng 20201  df-ur 20234  df-ring 20287  df-cring 20288  df-oppr 20388  df-dvdsr 20408  df-unit 20409  df-invr 20439  df-dvr 20452  df-subrng 20598  df-subrg 20622  df-drng 20783  df-abv 20860  df-cnfld 21427

This theorem is referenced by:  ostth  27705