Theorem zrhnm 32158

Description: The norm of the image by ℤRHom of an integer in a normed ring. (Contributed by Thierry Arnoux, 8-Nov-2017.)

Hypotheses

Ref	Expression
nmmulg.x	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
nmmulg.n	⊢ 𝑁 = (norm‘𝑅)
nmmulg.z	⊢ 𝑍 = (ℤMod‘𝑅)
zrhnm.1	⊢ 𝐿 = (ℤRHom‘𝑅)

Assertion

Ref	Expression
zrhnm	⊢ (((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑍 ∈ NrmRing ∧ 𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (𝑁‘(𝐿‘𝑀)) = (abs‘𝑀))

Proof of Theorem zrhnm

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simpl3 1192	. . . . 5 ⊢ (((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑍 ∈ NrmRing ∧ 𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → 𝑅 ∈ NzRing)
2		nzrring 20630	. . . . 5 ⊢ (𝑅 ∈ NzRing → 𝑅 ∈ Ring)
3	1, 2	syl 17	. . . 4 ⊢ (((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑍 ∈ NrmRing ∧ 𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → 𝑅 ∈ Ring)
4		simpr 485	. . . 4 ⊢ (((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑍 ∈ NrmRing ∧ 𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → 𝑀 ∈ ℤ)
5		zrhnm.1	. . . . . 6 ⊢ 𝐿 = (ℤRHom‘𝑅)
6		eqid 2736	. . . . . 6 ⊢ (.g‘𝑅) = (.g‘𝑅)
7		eqid 2736	. . . . . 6 ⊢ (1r‘𝑅) = (1r‘𝑅)
8	5, 6, 7	zrhmulg 20809	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (𝐿‘𝑀) = (𝑀(.g‘𝑅)(1r‘𝑅)))
9	8	fveq2d 6823	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (𝑁‘(𝐿‘𝑀)) = (𝑁‘(𝑀(.g‘𝑅)(1r‘𝑅))))
10	3, 4, 9	syl2anc 584	. . 3 ⊢ (((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑍 ∈ NrmRing ∧ 𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (𝑁‘(𝐿‘𝑀)) = (𝑁‘(𝑀(.g‘𝑅)(1r‘𝑅))))
11		simpl1 1190	. . . 4 ⊢ (((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑍 ∈ NrmRing ∧ 𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → 𝑍 ∈ NrmMod)
12		nmmulg.x	. . . . . 6 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
13	12, 7	ringidcl 19894	. . . . 5 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → (1r‘𝑅) ∈ 𝐵)
14	3, 13	syl 17	. . . 4 ⊢ (((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑍 ∈ NrmRing ∧ 𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (1r‘𝑅) ∈ 𝐵)
15		nmmulg.n	. . . . 5 ⊢ 𝑁 = (norm‘𝑅)
16		nmmulg.z	. . . . 5 ⊢ 𝑍 = (ℤMod‘𝑅)
17	12, 15, 16, 6	nmmulg 32157	. . . 4 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ (1r‘𝑅) ∈ 𝐵) → (𝑁‘(𝑀(.g‘𝑅)(1r‘𝑅))) = ((abs‘𝑀) · (𝑁‘(1r‘𝑅))))
18	11, 4, 14, 17	syl3anc 1370	. . 3 ⊢ (((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑍 ∈ NrmRing ∧ 𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (𝑁‘(𝑀(.g‘𝑅)(1r‘𝑅))) = ((abs‘𝑀) · (𝑁‘(1r‘𝑅))))
19	16, 15	zlmnm 32155	. . . . . . 7 ⊢ (𝑅 ∈ NzRing → 𝑁 = (norm‘𝑍))
20	1, 19	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑍 ∈ NrmRing ∧ 𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → 𝑁 = (norm‘𝑍))
21	20	fveq1d 6821	. . . . 5 ⊢ (((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑍 ∈ NrmRing ∧ 𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (𝑁‘(1r‘𝑅)) = ((norm‘𝑍)‘(1r‘𝑅)))
22		simpl2 1191	. . . . . 6 ⊢ (((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑍 ∈ NrmRing ∧ 𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → 𝑍 ∈ NrmRing)
23		nrgring 23925	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑍 ∈ NrmRing → 𝑍 ∈ Ring)
24	22, 23	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑍 ∈ NrmRing ∧ 𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → 𝑍 ∈ Ring)
25		eqid 2736	. . . . . . . . 9 ⊢ (0g‘𝑅) = (0g‘𝑅)
26	7, 25	nzrnz 20629	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑅 ∈ NzRing → (1r‘𝑅) ≠ (0g‘𝑅))
27	1, 26	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑍 ∈ NrmRing ∧ 𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (1r‘𝑅) ≠ (0g‘𝑅))
28	16, 7	zlm1 32150	. . . . . . . 8 ⊢ (1r‘𝑅) = (1r‘𝑍)
29	16, 25	zlm0 32149	. . . . . . . 8 ⊢ (0g‘𝑅) = (0g‘𝑍)
30	28, 29	isnzr 20628	. . . . . . 7 ⊢ (𝑍 ∈ NzRing ↔ (𝑍 ∈ Ring ∧ (1r‘𝑅) ≠ (0g‘𝑅)))
31	24, 27, 30	sylanbrc 583	. . . . . 6 ⊢ (((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑍 ∈ NrmRing ∧ 𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → 𝑍 ∈ NzRing)
32		eqid 2736	. . . . . . 7 ⊢ (norm‘𝑍) = (norm‘𝑍)
33	32, 28	nm1 23929	. . . . . 6 ⊢ ((𝑍 ∈ NrmRing ∧ 𝑍 ∈ NzRing) → ((norm‘𝑍)‘(1r‘𝑅)) = 1)
34	22, 31, 33	syl2anc 584	. . . . 5 ⊢ (((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑍 ∈ NrmRing ∧ 𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → ((norm‘𝑍)‘(1r‘𝑅)) = 1)
35	21, 34	eqtrd 2776	. . . 4 ⊢ (((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑍 ∈ NrmRing ∧ 𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (𝑁‘(1r‘𝑅)) = 1)
36	35	oveq2d 7345	. . 3 ⊢ (((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑍 ∈ NrmRing ∧ 𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → ((abs‘𝑀) · (𝑁‘(1r‘𝑅))) = ((abs‘𝑀) · 1))
37	10, 18, 36	3eqtrd 2780	. 2 ⊢ (((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑍 ∈ NrmRing ∧ 𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (𝑁‘(𝐿‘𝑀)) = ((abs‘𝑀) · 1))
38	4	zcnd 12520	. . 3 ⊢ (((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑍 ∈ NrmRing ∧ 𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → 𝑀 ∈ ℂ)
39		abscl 15081	. . . 4 ⊢ (𝑀 ∈ ℂ → (abs‘𝑀) ∈ ℝ)
40	39	recnd 11096	. . 3 ⊢ (𝑀 ∈ ℂ → (abs‘𝑀) ∈ ℂ)
41		mulid1 11066	. . 3 ⊢ ((abs‘𝑀) ∈ ℂ → ((abs‘𝑀) · 1) = (abs‘𝑀))
42	38, 40, 41	3syl 18	. 2 ⊢ (((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑍 ∈ NrmRing ∧ 𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → ((abs‘𝑀) · 1) = (abs‘𝑀))
43	37, 42	eqtrd 2776	1 ⊢ (((𝑍 ∈ NrmMod ∧ 𝑍 ∈ NrmRing ∧ 𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (𝑁‘(𝐿‘𝑀)) = (abs‘𝑀))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 396   ∧ w3a 1086   = wceq 1540   ∈ wcel 2105   ≠ wne 2940  ‘cfv 6473  (class class class)co 7329  ℂcc 10962  1c1 10965   · cmul 10969  ℤcz 12412  abscabs 15036  Basecbs 17001  0_gc0g 17239  ._gcmg 18788  1_rcur 19824  Ringcrg 19870  NzRingcnzr 20626  ℤRHomczrh 20799  ℤModczlm 20800  normcnm 23830  NrmRingcnrg 23833  NrmModcnlm 23834

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1912  ax-6 1970  ax-7 2010  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2136  ax-11 2153  ax-12 2170  ax-ext 2707  ax-rep 5226  ax-sep 5240  ax-nul 5247  ax-pow 5305  ax-pr 5369  ax-un 7642  ax-cnex 11020  ax-resscn 11021  ax-1cn 11022  ax-icn 11023  ax-addcl 11024  ax-addrcl 11025  ax-mulcl 11026  ax-mulrcl 11027  ax-mulcom 11028  ax-addass 11029  ax-mulass 11030  ax-distr 11031  ax-i2m1 11032  ax-1ne0 11033  ax-1rid 11034  ax-rnegex 11035  ax-rrecex 11036  ax-cnre 11037  ax-pre-lttri 11038  ax-pre-lttrn 11039  ax-pre-ltadd 11040  ax-pre-mulgt0 11041  ax-pre-sup 11042  ax-addf 11043  ax-mulf 11044

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2067  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2814  df-nfc 2886  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3349  df-reu 3350  df-rab 3404  df-v 3443  df-sbc 3727  df-csb 3843  df-dif 3900  df-un 3902  df-in 3904  df-ss 3914  df-pss 3916  df-nul 4269  df-if 4473  df-pw 4548  df-sn 4573  df-pr 4575  df-tp 4577  df-op 4579  df-uni 4852  df-iun 4940  df-br 5090  df-opab 5152  df-mpt 5173  df-tr 5207  df-id 5512  df-eprel 5518  df-po 5526  df-so 5527  df-fr 5569  df-we 5571  df-xp 5620  df-rel 5621  df-cnv 5622  df-co 5623  df-dm 5624  df-rn 5625  df-res 5626  df-ima 5627  df-pred 6232  df-ord 6299  df-on 6300  df-lim 6301  df-suc 6302  df-iota 6425  df-fun 6475  df-fn 6476  df-f 6477  df-f1 6478  df-fo 6479  df-f1o 6480  df-fv 6481  df-riota 7286  df-ov 7332  df-oprab 7333  df-mpo 7334  df-om 7773  df-1st 7891  df-2nd 7892  df-frecs 8159  df-wrecs 8190  df-recs 8264  df-rdg 8303  df-1o 8359  df-er 8561  df-map 8680  df-en 8797  df-dom 8798  df-sdom 8799  df-fin 8800  df-sup 9291  df-pnf 11104  df-mnf 11105  df-xr 11106  df-ltxr 11107  df-le 11108  df-sub 11300  df-neg 11301  df-div 11726  df-nn 12067  df-2 12129  df-3 12130  df-4 12131  df-5 12132  df-6 12133  df-7 12134  df-8 12135  df-9 12136  df-n0 12327  df-z 12413  df-dec 12531  df-uz 12676  df-rp 12824  df-ico 13178  df-fz 13333  df-fzo 13476  df-seq 13815  df-exp 13876  df-cj 14901  df-re 14902  df-im 14903  df-sqrt 15037  df-abs 15038  df-struct 16937  df-sets 16954  df-slot 16972  df-ndx 16984  df-base 17002  df-ress 17031  df-plusg 17064  df-mulr 17065  df-starv 17066  df-sca 17067  df-vsca 17068  df-ip 17069  df-tset 17070  df-ple 17071  df-ds 17073  df-unif 17074  df-0g 17241  df-mgm 18415  df-sgrp 18464  df-mnd 18475  df-mhm 18519  df-grp 18668  df-minusg 18669  df-mulg 18789  df-subg 18840  df-ghm 18920  df-cmn 19475  df-abl 19476  df-mgp 19808  df-ur 19825  df-ring 19872  df-cring 19873  df-rnghom 20046  df-subrg 20119  df-abv 20175  df-lmod 20223  df-nzr 20627  df-cnfld 20696  df-zring 20769  df-zrh 20803  df-zlm 20804  df-nm 23836  df-nrg 23839  df-nlm 23840

This theorem is referenced by:  qqhnm  32179