Theorem padicabvf 27761

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 12985	. . . 4 ⊢ ℚ ∈ V
2	1	mptex 7222	. . 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 6679	. 2 ⊢ 𝐽 Fn ℙ
5	3	padicfval 27746	. . . . 5 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → (𝐽‘𝑝) = (𝑥 ∈ ℚ ↦ if(𝑥 = 0, 0, (𝑝↑-(𝑝 pCnt 𝑥)))))
6		prmnn 16732	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → 𝑝 ∈ ℕ)
7	6	ad2antrr 738	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑥 ∈ ℚ) ∧ ¬ 𝑥 = 0) → 𝑝 ∈ ℕ)
8	7	nncnd 12249	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑥 ∈ ℚ) ∧ ¬ 𝑥 = 0) → 𝑝 ∈ ℂ)
9	7	nnne0d 12286	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑥 ∈ ℚ) ∧ ¬ 𝑥 = 0) → 𝑝 ≠ 0)
10		df-ne 2965	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 ≠ 0 ↔ ¬ 𝑥 = 0)
11		pcqcl 16916	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℚ ∧ 𝑥 ≠ 0)) → (𝑝 pCnt 𝑥) ∈ ℤ)
12	11	anassrs 472	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑥 ∈ ℚ) ∧ 𝑥 ≠ 0) → (𝑝 pCnt 𝑥) ∈ ℤ)
13	10, 12	sylan2br 606	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑥 ∈ ℚ) ∧ ¬ 𝑥 = 0) → (𝑝 pCnt 𝑥) ∈ ℤ)
14	8, 9, 13	expnegd 14189	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑥 ∈ ℚ) ∧ ¬ 𝑥 = 0) → (𝑝↑-(𝑝 pCnt 𝑥)) = (1 / (𝑝↑(𝑝 pCnt 𝑥))))
15	8, 9, 13	exprecd 14190	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑥 ∈ ℚ) ∧ ¬ 𝑥 = 0) → ((1 / 𝑝)↑(𝑝 pCnt 𝑥)) = (1 / (𝑝↑(𝑝 pCnt 𝑥))))
16	14, 15	eqtr4d 2807	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑥 ∈ ℚ) ∧ ¬ 𝑥 = 0) → (𝑝↑-(𝑝 pCnt 𝑥)) = ((1 / 𝑝)↑(𝑝 pCnt 𝑥)))
17	16	ifeq2da 4525	. . . . . 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 5208	. . . . 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 2804	. . . 4 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → (𝐽‘𝑝) = (𝑥 ∈ ℚ ↦ if(𝑥 = 0, 0, ((1 / 𝑝)↑(𝑝 pCnt 𝑥)))))
20	6	nnrecred 12287	. . . . . 6 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → (1 / 𝑝) ∈ ℝ)
21	6	nnred 12248	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → 𝑝 ∈ ℝ)
22		prmgt1 16756	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → 1 < 𝑝)
23		recgt1i 12112	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑝 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝑝) → (0 < (1 / 𝑝) ∧ (1 / 𝑝) < 1))
24	21, 22, 23	syl2anc 595	. . . . . . 7 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → (0 < (1 / 𝑝) ∧ (1 / 𝑝) < 1))
25	24	simpld 499	. . . . . 6 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → 0 < (1 / 𝑝))
26	24	simprd 500	. . . . . 6 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → (1 / 𝑝) < 1)
27		0xr 11256	. . . . . . 7 ⊢ 0 ∈ ℝ*
28		1xr 11268	. . . . . . 7 ⊢ 1 ∈ ℝ*
29		elioo2 13413	. . . . . . 7 ⊢ ((0 ∈ ℝ* ∧ 1 ∈ ℝ*) → ((1 / 𝑝) ∈ (0(,)1) ↔ ((1 / 𝑝) ∈ ℝ ∧ 0 < (1 / 𝑝) ∧ (1 / 𝑝) < 1)))
30	27, 28, 29	mp2an 704	. . . . . 6 ⊢ ((1 / 𝑝) ∈ (0(,)1) ↔ ((1 / 𝑝) ∈ ℝ ∧ 0 < (1 / 𝑝) ∧ (1 / 𝑝) < 1))
31	20, 25, 26, 30	syl3anbrc 1360	. . . . 5 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → (1 / 𝑝) ∈ (0(,)1))
32		qrng.q	. . . . . 6 ⊢ 𝑄 = (ℂfld ↾s ℚ)
33		qabsabv.a	. . . . . 6 ⊢ 𝐴 = (AbsVal‘𝑄)
34		eqid 2769	. . . . . 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 27760	. . . . 5 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ (1 / 𝑝) ∈ (0(,)1)) → (𝑥 ∈ ℚ ↦ if(𝑥 = 0, 0, ((1 / 𝑝)↑(𝑝 pCnt 𝑥)))) ∈ 𝐴)
36	31, 35	mpdan 699	. . . 4 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → (𝑥 ∈ ℚ ↦ if(𝑥 = 0, 0, ((1 / 𝑝)↑(𝑝 pCnt 𝑥)))) ∈ 𝐴)
37	19, 36	eqeltrd 2869	. . 3 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → (𝐽‘𝑝) ∈ 𝐴)
38	37	rgen 3087	. 2 ⊢ ∀𝑝 ∈ ℙ (𝐽‘𝑝) ∈ 𝐴
39		ffnfv 7115	. 2 ⊢ (𝐽:ℙ⟶𝐴 ↔ (𝐽 Fn ℙ ∧ ∀𝑝 ∈ ℙ (𝐽‘𝑝) ∈ 𝐴))
40	4, 38, 39	mpbir2an 723	1 ⊢ 𝐽:ℙ⟶𝐴

Syntax hints:  ¬ wn 3   ↔ wb 209   ∧ wa 400   ∧ w3a 1101   = wceq 1567   ∈ wcel 2149   ≠ wne 2964  ∀wral 3085  ifcif 4492   class class class wbr 5113   ↦ cmpt 5196   Fn wfn 6532  ⟶wf 6533  ‘cfv 6537  (class class class)co 7411  ℝcr 11099  0cc0 11100  1c1 11101  ℝ^*cxr 11242   < clt 11243  -cneg 11442   / cdiv 11871  ℕcn 12233  ℤcz 12591  ℚcq 12972  (,)cioo 13372  ↑cexp 14097  ℙcprime 16729   pCnt cpc 16896   ↾_s cress 17290  AbsValcabv 20889  ℂ_fldccnfld 21491

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1822  ax-4 1836  ax-5 1937  ax-6 1994  ax-7 2035  ax-8 2151  ax-9 2159  ax-10 2182  ax-11 2198  ax-12 2219  ax-ext 2741  ax-rep 5242  ax-sep 5261  ax-nul 5271  ax-pow 5337  ax-pr 5405  ax-un 7733  ax-cnex 11156  ax-resscn 11157  ax-1cn 11158  ax-icn 11159  ax-addcl 11160  ax-addrcl 11161  ax-mulcl 11162  ax-mulrcl 11163  ax-mulcom 11164  ax-addass 11165  ax-mulass 11166  ax-distr 11167  ax-i2m1 11168  ax-1ne0 11169  ax-1rid 11170  ax-rnegex 11171  ax-rrecex 11172  ax-cnre 11173  ax-pre-lttri 11174  ax-pre-lttrn 11175  ax-pre-ltadd 11176  ax-pre-mulgt0 11177  ax-pre-sup 11178  ax-addf 11179  ax-mulf 11180

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1570  df-fal 1580  df-ex 1807  df-nf 1811  df-sb 2098  df-mo 2573  df-eu 2603  df-clab 2748  df-cleq 2761  df-clel 2844  df-nfc 2918  df-ne 2965  df-nel 3071  df-ral 3086  df-rex 3096  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3424  df-v 3465  df-sbc 3754  df-csb 3862  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-pss 3933  df-nul 4295  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-tp 4599  df-op 4601  df-uni 4877  df-iun 4962  df-br 5114  df-opab 5178  df-mpt 5197  df-tr 5223  df-id 5557  df-eprel 5562  df-po 5570  df-so 5571  df-fr 5615  df-we 5617  df-xp 5668  df-rel 5669  df-cnv 5670  df-co 5671  df-dm 5672  df-rn 5673  df-res 5674  df-ima 5675  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-riota 7368  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-om 7863  df-1st 7986  df-2nd 7987  df-tpos 8222  df-frecs 8278  df-wrecs 8309  df-recs 8358  df-rdg 8397  df-1o 8453  df-2o 8454  df-er 8694  df-map 8826  df-en 8944  df-dom 8945  df-sdom 8946  df-fin 8947  df-sup 9402  df-inf 9403  df-pnf 11245  df-mnf 11246  df-xr 11247  df-ltxr 11248  df-le 11249  df-sub 11443  df-neg 11444  df-div 11872  df-nn 12234  df-2 12303  df-3 12304  df-4 12305  df-5 12306  df-6 12307  df-7 12308  df-8 12309  df-9 12310  df-n0 12505  df-z 12592  df-dec 12712  df-uz 12863  df-q 12973  df-rp 13017  df-ioo 13376  df-ico 13378  df-fz 13536  df-fl 13825  df-mod 13903  df-seq 14038  df-exp 14098  df-cj 15150  df-re 15151  df-im 15152  df-sqrt 15286  df-abs 15287  df-dvds 16311  df-gcd 16553  df-prm 16730  df-pc 16897  df-struct 17207  df-sets 17224  df-slot 17242  df-ndx 17254  df-base 17270  df-ress 17291  df-plusg 17323  df-mulr 17324  df-starv 17325  df-tset 17329  df-ple 17330  df-ds 17332  df-unif 17333  df-0g 17494  df-mgm 18698  df-sgrp 18777  df-mnd 18793  df-grp 19003  df-minusg 19004  df-subg 19189  df-cmn 19852  df-abl 19853  df-mgp 20217  df-rng 20231  df-ur 20264  df-ring 20317  df-cring 20318  df-oppr 20419  df-dvdsr 20439  df-unit 20440  df-invr 20470  df-dvr 20483  df-subrng 20631  df-subrg 20655  df-drng 20815  df-abv 20890  df-cnfld 21492

This theorem is referenced by:  ostth  27769