Theorem padicabvf 27896

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 13032	. . . 4 ⊢ ℚ ∈ V
2	1	mptex 7224	. . 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 6677	. 2 ⊢ 𝐽 Fn ℙ
5	3	padicfval 27881	. . . . 5 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → (𝐽‘𝑝) = (𝑥 ∈ ℚ ↦ if(𝑥 = 0, 0, (𝑝↑-(𝑝 pCnt 𝑥)))))
6		prmnn 16786	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → 𝑝 ∈ ℕ)
7	6	ad2antrr 739	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑥 ∈ ℚ) ∧ ¬ 𝑥 = 0) → 𝑝 ∈ ℕ)
8	7	nncnd 12295	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑥 ∈ ℚ) ∧ ¬ 𝑥 = 0) → 𝑝 ∈ ℂ)
9	7	nnne0d 12332	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑥 ∈ ℚ) ∧ ¬ 𝑥 = 0) → 𝑝 ≠ 0)
10		df-ne 2956	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 ≠ 0 ↔ ¬ 𝑥 = 0)
11		pcqcl 16970	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℚ ∧ 𝑥 ≠ 0)) → (𝑝 pCnt 𝑥) ∈ ℤ)
12	11	anassrs 473	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑥 ∈ ℚ) ∧ 𝑥 ≠ 0) → (𝑝 pCnt 𝑥) ∈ ℤ)
13	10, 12	sylan2br 607	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑥 ∈ ℚ) ∧ ¬ 𝑥 = 0) → (𝑝 pCnt 𝑥) ∈ ℤ)
14	8, 9, 13	expnegd 14239	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑥 ∈ ℚ) ∧ ¬ 𝑥 = 0) → (𝑝↑-(𝑝 pCnt 𝑥)) = (1 / (𝑝↑(𝑝 pCnt 𝑥))))
15	8, 9, 13	exprecd 14240	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑥 ∈ ℚ) ∧ ¬ 𝑥 = 0) → ((1 / 𝑝)↑(𝑝 pCnt 𝑥)) = (1 / (𝑝↑(𝑝 pCnt 𝑥))))
16	14, 15	eqtr4d 2798	. . . . . . 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 5198	. . . . 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 2795	. . . 4 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → (𝐽‘𝑝) = (𝑥 ∈ ℚ ↦ if(𝑥 = 0, 0, ((1 / 𝑝)↑(𝑝 pCnt 𝑥)))))
20	6	nnrecred 12333	. . . . . 6 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → (1 / 𝑝) ∈ ℝ)
21	6	nnred 12294	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → 𝑝 ∈ ℝ)
22		prmgt1 16810	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → 1 < 𝑝)
23		recgt1i 12158	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑝 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝑝) → (0 < (1 / 𝑝) ∧ (1 / 𝑝) < 1))
24	21, 22, 23	syl2anc 596	. . . . . . 7 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → (0 < (1 / 𝑝) ∧ (1 / 𝑝) < 1))
25	24	simpld 500	. . . . . 6 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → 0 < (1 / 𝑝))
26	24	simprd 501	. . . . . 6 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → (1 / 𝑝) < 1)
27		0xr 11302	. . . . . . 7 ⊢ 0 ∈ ℝ*
28		1xr 11314	. . . . . . 7 ⊢ 1 ∈ ℝ*
29		elioo2 13461	. . . . . . 7 ⊢ ((0 ∈ ℝ* ∧ 1 ∈ ℝ*) → ((1 / 𝑝) ∈ (0(,)1) ↔ ((1 / 𝑝) ∈ ℝ ∧ 0 < (1 / 𝑝) ∧ (1 / 𝑝) < 1)))
30	27, 28, 29	mp2an 705	. . . . . 6 ⊢ ((1 / 𝑝) ∈ (0(,)1) ↔ ((1 / 𝑝) ∈ ℝ ∧ 0 < (1 / 𝑝) ∧ (1 / 𝑝) < 1))
31	20, 25, 26, 30	syl3anbrc 1362	. . . . 5 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → (1 / 𝑝) ∈ (0(,)1))
32		qrng.q	. . . . . 6 ⊢ 𝑄 = (ℂfld ↾s ℚ)
33		qabsabv.a	. . . . . 6 ⊢ 𝐴 = (AbsVal‘𝑄)
34		eqid 2760	. . . . . 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 27895	. . . . 5 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ (1 / 𝑝) ∈ (0(,)1)) → (𝑥 ∈ ℚ ↦ if(𝑥 = 0, 0, ((1 / 𝑝)↑(𝑝 pCnt 𝑥)))) ∈ 𝐴)
36	31, 35	mpdan 700	. . . 4 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → (𝑥 ∈ ℚ ↦ if(𝑥 = 0, 0, ((1 / 𝑝)↑(𝑝 pCnt 𝑥)))) ∈ 𝐴)
37	19, 36	eqeltrd 2860	. . 3 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → (𝐽‘𝑝) ∈ 𝐴)
38	37	rgen 3078	. 2 ⊢ ∀𝑝 ∈ ℙ (𝐽‘𝑝) ∈ 𝐴
39		ffnfv 7114	. 2 ⊢ (𝐽:ℙ⟶𝐴 ↔ (𝐽 Fn ℙ ∧ ∀𝑝 ∈ ℙ (𝐽‘𝑝) ∈ 𝐴))
40	4, 38, 39	mpbir2an 724	1 ⊢ 𝐽:ℙ⟶𝐴

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2955  ∀wral 3076  ifcif 4482   class class class wbr 5103   ↦ cmpt 5186   Fn wfn 6529  ⟶wf 6530  ‘cfv 6534  (class class class)co 7415  ℝcr 11145  0cc0 11146  1c1 11147  ℝ^*cxr 11288   < clt 11289  -cneg 11488   / cdiv 11917  ℕcn 12279  ℤcz 12637  ℚcq 13019  (,)cioo 13420  ↑cexp 14147  ℙcprime 16783   pCnt cpc 16950   ↾_s cress 17344  AbsValcabv 21001  ℂ_fldccnfld 21614

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-rep 5232  ax-sep 5251  ax-nul 5263  ax-pow 5330  ax-pr 5398  ax-un 7738  ax-cnex 11202  ax-resscn 11203  ax-1cn 11204  ax-icn 11205  ax-addcl 11206  ax-addrcl 11207  ax-mulcl 11208  ax-mulrcl 11209  ax-mulcom 11210  ax-addass 11211  ax-mulass 11212  ax-distr 11213  ax-i2m1 11214  ax-1ne0 11215  ax-1rid 11216  ax-rnegex 11217  ax-rrecex 11218  ax-cnre 11219  ax-pre-lttri 11220  ax-pre-lttrn 11221  ax-pre-ltadd 11222  ax-pre-mulgt0 11223  ax-pre-sup 11224  ax-addf 11225  ax-mulf 11226

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  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 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6300  df-ord 6361  df-on 6362  df-lim 6363  df-suc 6364  df-iota 6490  df-fun 6536  df-fn 6537  df-f 6538  df-f1 6539  df-fo 6540  df-f1o 6541  df-fv 6542  df-riota 7372  df-ov 7418  df-oprab 7419  df-mpo 7420  df-om 7865  df-1st 7988  df-2nd 7989  df-tpos 8226  df-frecs 8282  df-wrecs 8313  df-recs 8362  df-rdg 8401  df-1o 8459  df-2o 8460  df-er 8700  df-map 8832  df-en 8957  df-dom 8958  df-sdom 8959  df-fin 8960  df-sup 9416  df-inf 9417  df-pnf 11291  df-mnf 11292  df-xr 11293  df-ltxr 11294  df-le 11295  df-sub 11489  df-neg 11490  df-div 11918  df-nn 12280  df-2 12349  df-3 12350  df-4 12351  df-5 12352  df-6 12353  df-7 12354  df-8 12355  df-9 12356  df-n0 12551  df-z 12638  df-dec 12759  df-uz 12910  df-q 13020  df-rp 13065  df-ioo 13424  df-ico 13426  df-fz 13584  df-fl 13875  df-mod 13953  df-seq 14088  df-exp 14148  df-cj 15208  df-re 15209  df-im 15210  df-sqrt 15344  df-abs 15345  df-dvds 16365  df-gcd 16607  df-prm 16784  df-pc 16951  df-struct 17261  df-sets 17278  df-slot 17296  df-ndx 17308  df-base 17324  df-ress 17345  df-plusg 17377  df-mulr 17378  df-starv 17379  df-tset 17383  df-ple 17384  df-ds 17386  df-unif 17387  df-0g 17548  df-mgm 18752  df-sgrp 18844  df-mnd 18860  df-grp 19083  df-minusg 19084  df-subg 19269  df-cmn 19932  df-abl 19933  df-mgp 20297  df-rng 20311  df-ur 20344  df-ring 20397  df-cring 20398  df-oppr 20503  df-dvdsr 20523  df-unit 20524  df-invr 20554  df-dvr 20567  df-subrng 20734  df-subrg 20758  df-drng 20918  df-abv 21002  df-cnfld 21615

This theorem is used by:  ostth  27904