MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  dchrptlem3 Structured version   Unicode version

Theorem dchrptlem3 22610
Description: Lemma for dchrpt 22611. (Contributed by Mario Carneiro, 28-Apr-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
dchrpt.g  |-  G  =  (DChr `  N )
dchrpt.z  |-  Z  =  (ℤ/n `  N )
dchrpt.d  |-  D  =  ( Base `  G
)
dchrpt.b  |-  B  =  ( Base `  Z
)
dchrpt.1  |-  .1.  =  ( 1r `  Z )
dchrpt.n  |-  ( ph  ->  N  e.  NN )
dchrpt.n1  |-  ( ph  ->  A  =/=  .1.  )
dchrpt.u  |-  U  =  (Unit `  Z )
dchrpt.h  |-  H  =  ( (mulGrp `  Z
)s 
U )
dchrpt.m  |-  .x.  =  (.g
`  H )
dchrpt.s  |-  S  =  ( k  e.  dom  W 
|->  ran  ( n  e.  ZZ  |->  ( n  .x.  ( W `  k ) ) ) )
dchrpt.au  |-  ( ph  ->  A  e.  U )
dchrpt.w  |-  ( ph  ->  W  e. Word  U )
dchrpt.2  |-  ( ph  ->  H dom DProd  S )
dchrpt.3  |-  ( ph  ->  ( H DProd  S )  =  U )
Assertion
Ref Expression
dchrptlem3  |-  ( ph  ->  E. x  e.  D  ( x `  A
)  =/=  1 )
Distinct variable groups:    k, n, x,  .1.    A, k, n, x   
x, B    x, G    k, H, n, x    x, N    k, W, n, x    .x. , k, n, x    S, k, n, x    k, Z, n, x    x, D    ph, k, n, x    x, U
Allowed substitution hints:    B( k, n)    D( k, n)    U( k, n)    G( k, n)    N( k, n)

Proof of Theorem dchrptlem3
Dummy variables  a  h  m  u  i are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 dchrpt.n1 . . . . 5  |-  ( ph  ->  A  =/=  .1.  )
2 dchrpt.n . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  N  e.  NN )
32nnnn0d 10641 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  N  e.  NN0 )
4 dchrpt.z . . . . . . . . . . . 12  |-  Z  =  (ℤ/n `  N )
54zncrng 17982 . . . . . . . . . . 11  |-  ( N  e.  NN0  ->  Z  e. 
CRing )
63, 5syl 16 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  Z  e.  CRing )
7 crngrng 16660 . . . . . . . . . 10  |-  ( Z  e.  CRing  ->  Z  e.  Ring )
86, 7syl 16 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  Z  e.  Ring )
9 dchrpt.u . . . . . . . . . 10  |-  U  =  (Unit `  Z )
10 dchrpt.h . . . . . . . . . 10  |-  H  =  ( (mulGrp `  Z
)s 
U )
119, 10unitgrp 16764 . . . . . . . . 9  |-  ( Z  e.  Ring  ->  H  e. 
Grp )
128, 11syl 16 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  H  e.  Grp )
13 grpmnd 15555 . . . . . . . 8  |-  ( H  e.  Grp  ->  H  e.  Mnd )
1412, 13syl 16 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  H  e.  Mnd )
15 dchrpt.w . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  W  e. Word  U )
16 dmexg 6514 . . . . . . . 8  |-  ( W  e. Word  U  ->  dom  W  e.  _V )
1715, 16syl 16 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  dom  W  e.  _V )
18 eqid 2443 . . . . . . . 8  |-  ( 0g
`  H )  =  ( 0g `  H
)
1918gsumz 15516 . . . . . . 7  |-  ( ( H  e.  Mnd  /\  dom  W  e.  _V )  ->  ( H  gsumg  ( a  e.  dom  W 
|->  ( 0g `  H
) ) )  =  ( 0g `  H
) )
2014, 17, 19syl2anc 661 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( H  gsumg  ( a  e.  dom  W 
|->  ( 0g `  H
) ) )  =  ( 0g `  H
) )
21 dchrpt.1 . . . . . . . . . 10  |-  .1.  =  ( 1r `  Z )
229, 10, 21unitgrpid 16766 . . . . . . . . 9  |-  ( Z  e.  Ring  ->  .1.  =  ( 0g `  H ) )
238, 22syl 16 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  .1.  =  ( 0g
`  H ) )
2423mpteq2dv 4384 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( a  e.  dom  W 
|->  .1.  )  =  ( a  e.  dom  W  |->  ( 0g `  H
) ) )
2524oveq2d 6112 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( H  gsumg  ( a  e.  dom  W 
|->  .1.  ) )  =  ( H  gsumg  ( a  e.  dom  W 
|->  ( 0g `  H
) ) ) )
2620, 25, 233eqtr4d 2485 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( H  gsumg  ( a  e.  dom  W 
|->  .1.  ) )  =  .1.  )
271, 26neeqtrrd 2637 . . . 4  |-  ( ph  ->  A  =/=  ( H 
gsumg  ( a  e.  dom  W 
|->  .1.  ) ) )
28 dchrpt.2 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  H dom DProd  S )
29 zex 10660 . . . . . . . . . 10  |-  ZZ  e.  _V
3029mptex 5953 . . . . . . . . 9  |-  ( n  e.  ZZ  |->  ( n 
.x.  ( W `  k ) ) )  e.  _V
3130rnex 6517 . . . . . . . 8  |-  ran  (
n  e.  ZZ  |->  ( n  .x.  ( W `
 k ) ) )  e.  _V
32 dchrpt.s . . . . . . . 8  |-  S  =  ( k  e.  dom  W 
|->  ran  ( n  e.  ZZ  |->  ( n  .x.  ( W `  k ) ) ) )
3331, 32dmmpti 5545 . . . . . . 7  |-  dom  S  =  dom  W
3433a1i 11 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  dom  S  =  dom  W )
35 eqid 2443 . . . . . 6  |-  ( HdProj
S )  =  ( HdProj S )
36 dchrpt.au . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  A  e.  U )
37 dchrpt.3 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( H DProd  S )  =  U )
3836, 37eleqtrrd 2520 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  A  e.  ( H DProd 
S ) )
39 eqid 2443 . . . . . 6  |-  { h  e.  X_ i  e.  dom  W ( S `  i
)  |  h finSupp  ( 0g `  H ) }  =  { h  e.  X_ i  e.  dom  W ( S `  i
)  |  h finSupp  ( 0g `  H ) }
4023adantr 465 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  a  e.  dom  W )  ->  .1.  =  ( 0g `  H ) )
4128, 34dprdf2 16496 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  S : dom  W --> (SubGrp `  H ) )
4241ffvelrnda 5848 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  a  e.  dom  W )  ->  ( S `  a )  e.  (SubGrp `  H )
)
4318subg0cl 15694 . . . . . . . . 9  |-  ( ( S `  a )  e.  (SubGrp `  H
)  ->  ( 0g `  H )  e.  ( S `  a ) )
4442, 43syl 16 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  a  e.  dom  W )  ->  ( 0g `  H )  e.  ( S `  a
) )
4540, 44eqeltrd 2517 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  a  e.  dom  W )  ->  .1.  e.  ( S `  a
) )
46 fvex 5706 . . . . . . . . . . 11  |-  ( 1r
`  Z )  e. 
_V
4721, 46eqeltri 2513 . . . . . . . . . 10  |-  .1.  e.  _V
4847a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  .1.  e.  _V )
4917, 48fczfsuppd 7643 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( dom  W  X.  {  .1.  } ) finSupp  .1.  )
50 fconstmpt 4887 . . . . . . . . . 10  |-  ( dom 
W  X.  {  .1.  } )  =  ( a  e.  dom  W  |->  .1.  )
5150eqcomi 2447 . . . . . . . . 9  |-  ( a  e.  dom  W  |->  .1.  )  =  ( dom 
W  X.  {  .1.  } )
5251a1i 11 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( a  e.  dom  W 
|->  .1.  )  =  ( dom  W  X.  {  .1.  } ) )
5323eqcomd 2448 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( 0g `  H
)  =  .1.  )
5449, 52, 533brtr4d 4327 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( a  e.  dom  W 
|->  .1.  ) finSupp  ( 0g `  H ) )
5539, 28, 34, 45, 54dprdwd 16500 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( a  e.  dom  W 
|->  .1.  )  e.  {
h  e.  X_ i  e.  dom  W ( S `
 i )  |  h finSupp  ( 0g `  H ) } )
5628, 34, 35, 38, 18, 39, 55dpjeq 16563 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( A  =  ( H  gsumg  ( a  e.  dom  W 
|->  .1.  ) )  <->  A. a  e.  dom  W ( ( ( HdProj S ) `
 a ) `  A )  =  .1.  ) )
5756necon3abid 2646 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( A  =/=  ( H  gsumg  ( a  e.  dom  W 
|->  .1.  ) )  <->  -.  A. a  e.  dom  W ( ( ( HdProj S ) `
 a ) `  A )  =  .1.  ) )
5827, 57mpbid 210 . . 3  |-  ( ph  ->  -.  A. a  e. 
dom  W ( ( ( HdProj S ) `
 a ) `  A )  =  .1.  )
59 rexnal 2731 . . 3  |-  ( E. a  e.  dom  W  -.  ( ( ( HdProj
S ) `  a
) `  A )  =  .1.  <->  -.  A. a  e.  dom  W ( ( ( HdProj S ) `
 a ) `  A )  =  .1.  )
6058, 59sylibr 212 . 2  |-  ( ph  ->  E. a  e.  dom  W  -.  ( ( ( HdProj S ) `  a ) `  A
)  =  .1.  )
61 df-ne 2613 . . . 4  |-  ( ( ( ( HdProj S
) `  a ) `  A )  =/=  .1.  <->  -.  ( ( ( HdProj
S ) `  a
) `  A )  =  .1.  )
62 dchrpt.g . . . . . 6  |-  G  =  (DChr `  N )
63 dchrpt.d . . . . . 6  |-  D  =  ( Base `  G
)
64 dchrpt.b . . . . . 6  |-  B  =  ( Base `  Z
)
652adantr 465 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( a  e.  dom  W  /\  (
( ( HdProj S
) `  a ) `  A )  =/=  .1.  ) )  ->  N  e.  NN )
661adantr 465 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( a  e.  dom  W  /\  (
( ( HdProj S
) `  a ) `  A )  =/=  .1.  ) )  ->  A  =/=  .1.  )
67 dchrpt.m . . . . . 6  |-  .x.  =  (.g
`  H )
6836adantr 465 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( a  e.  dom  W  /\  (
( ( HdProj S
) `  a ) `  A )  =/=  .1.  ) )  ->  A  e.  U )
6915adantr 465 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( a  e.  dom  W  /\  (
( ( HdProj S
) `  a ) `  A )  =/=  .1.  ) )  ->  W  e. Word  U )
7028adantr 465 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( a  e.  dom  W  /\  (
( ( HdProj S
) `  a ) `  A )  =/=  .1.  ) )  ->  H dom DProd  S )
7137adantr 465 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( a  e.  dom  W  /\  (
( ( HdProj S
) `  a ) `  A )  =/=  .1.  ) )  ->  ( H DProd  S )  =  U )
72 eqid 2443 . . . . . 6  |-  ( od
`  H )  =  ( od `  H
)
73 eqid 2443 . . . . . 6  |-  ( -u
1  ^c  ( 2  /  ( ( od `  H ) `
 ( W `  a ) ) ) )  =  ( -u
1  ^c  ( 2  /  ( ( od `  H ) `
 ( W `  a ) ) ) )
74 simprl 755 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( a  e.  dom  W  /\  (
( ( HdProj S
) `  a ) `  A )  =/=  .1.  ) )  ->  a  e.  dom  W )
75 simprr 756 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( a  e.  dom  W  /\  (
( ( HdProj S
) `  a ) `  A )  =/=  .1.  ) )  ->  (
( ( HdProj S
) `  a ) `  A )  =/=  .1.  )
76 eqid 2443 . . . . . 6  |-  ( u  e.  U  |->  ( iota
h E. m  e.  ZZ  ( ( ( ( HdProj S ) `
 a ) `  u )  =  ( m  .x.  ( W `
 a ) )  /\  h  =  ( ( -u 1  ^c  ( 2  / 
( ( od `  H ) `  ( W `  a )
) ) ) ^
m ) ) ) )  =  ( u  e.  U  |->  ( iota
h E. m  e.  ZZ  ( ( ( ( HdProj S ) `
 a ) `  u )  =  ( m  .x.  ( W `
 a ) )  /\  h  =  ( ( -u 1  ^c  ( 2  / 
( ( od `  H ) `  ( W `  a )
) ) ) ^
m ) ) ) )
7762, 4, 63, 64, 21, 65, 66, 9, 10, 67, 32, 68, 69, 70, 71, 35, 72, 73, 74, 75, 76dchrptlem2 22609 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( a  e.  dom  W  /\  (
( ( HdProj S
) `  a ) `  A )  =/=  .1.  ) )  ->  E. x  e.  D  ( x `  A )  =/=  1
)
7877expr 615 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  a  e.  dom  W )  ->  (
( ( ( HdProj
S ) `  a
) `  A )  =/=  .1.  ->  E. x  e.  D  ( x `  A )  =/=  1
) )
7961, 78syl5bir 218 . . 3  |-  ( (
ph  /\  a  e.  dom  W )  ->  ( -.  ( ( ( HdProj
S ) `  a
) `  A )  =  .1.  ->  E. x  e.  D  ( x `  A )  =/=  1
) )
8079rexlimdva 2846 . 2  |-  ( ph  ->  ( E. a  e. 
dom  W  -.  (
( ( HdProj S
) `  a ) `  A )  =  .1. 
->  E. x  e.  D  ( x `  A
)  =/=  1 ) )
8160, 80mpd 15 1  |-  ( ph  ->  E. x  e.  D  ( x `  A
)  =/=  1 )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    /\ wa 369    = wceq 1369    e. wcel 1756    =/= wne 2611   A.wral 2720   E.wrex 2721   {crab 2724   _Vcvv 2977   {csn 3882   class class class wbr 4297    e. cmpt 4355    X. cxp 4843   dom cdm 4845   ran crn 4846   iotacio 5384   ` cfv 5423  (class class class)co 6096   X_cixp 7268   finSupp cfsupp 7625   1c1 9288   -ucneg 9601    / cdiv 9998   NNcn 10327   2c2 10376   NN0cn0 10584   ZZcz 10651   ^cexp 11870  Word cword 12226   Basecbs 14179   ↾s cress 14180   0gc0g 14383    gsumg cgsu 14384   Mndcmnd 15414   Grpcgrp 15415  .gcmg 15419  SubGrpcsubg 15680   odcod 16033   DProd cdprd 16480  dProjcdpj 16481  mulGrpcmgp 16596   1rcur 16608   Ringcrg 16650   CRingccrg 16651  Unitcui 16736  ℤ/nczn 17939    ^c ccxp 22012  DChrcdchr 22576
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1591  ax-4 1602  ax-5 1670  ax-6 1708  ax-7 1728  ax-8 1758  ax-9 1760  ax-10 1775  ax-11 1780  ax-12 1792  ax-13 1943  ax-ext 2423  ax-rep 4408  ax-sep 4418  ax-nul 4426  ax-pow 4475  ax-pr 4536  ax-un 6377  ax-inf2 7852  ax-cnex 9343  ax-resscn 9344  ax-1cn 9345  ax-icn 9346  ax-addcl 9347  ax-addrcl 9348  ax-mulcl 9349  ax-mulrcl 9350  ax-mulcom 9351  ax-addass 9352  ax-mulass 9353  ax-distr 9354  ax-i2m1 9355  ax-1ne0 9356  ax-1rid 9357  ax-rnegex 9358  ax-rrecex 9359  ax-cnre 9360  ax-pre-lttri 9361  ax-pre-lttrn 9362  ax-pre-ltadd 9363  ax-pre-mulgt0 9364  ax-pre-sup 9365  ax-addf 9366  ax-mulf 9367
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 966  df-3an 967  df-tru 1372  df-fal 1375  df-ex 1587  df-nf 1590  df-sb 1701  df-eu 2257  df-mo 2258  df-clab 2430  df-cleq 2436  df-clel 2439  df-nfc 2573  df-ne 2613  df-nel 2614  df-ral 2725  df-rex 2726  df-reu 2727  df-rmo 2728  df-rab 2729  df-v 2979  df-sbc 3192  df-csb 3294  df-dif 3336  df-un 3338  df-in 3340  df-ss 3347  df-pss 3349  df-nul 3643  df-if 3797  df-pw 3867  df-sn 3883  df-pr 3885  df-tp 3887  df-op 3889  df-uni 4097  df-int 4134  df-iun 4178  df-iin 4179  df-br 4298  df-opab 4356  df-mpt 4357  df-tr 4391  df-eprel 4637  df-id 4641  df-po 4646  df-so 4647  df-fr 4684  df-se 4685  df-we 4686  df-ord 4727  df-on 4728  df-lim 4729  df-suc 4730  df-xp 4851  df-rel 4852  df-cnv 4853  df-co 4854  df-dm 4855  df-rn 4856  df-res 4857  df-ima 4858  df-iota 5386  df-fun 5425  df-fn 5426  df-f 5427  df-f1 5428  df-fo 5429  df-f1o 5430  df-fv 5431  df-isom 5432  df-riota 6057  df-ov 6099  df-oprab 6100  df-mpt2 6101  df-of 6325  df-om 6482  df-1st 6582  df-2nd 6583  df-supp 6696  df-tpos 6750  df-recs 6837  df-rdg 6871  df-1o 6925  df-2o 6926  df-oadd 6929  df-omul 6930  df-er 7106  df-ec 7108  df-qs 7112  df-map 7221  df-pm 7222  df-ixp 7269  df-en 7316  df-dom 7317  df-sdom 7318  df-fin 7319  df-fsupp 7626  df-fi 7666  df-sup 7696  df-oi 7729  df-card 8114  df-acn 8117  df-cda 8342  df-pnf 9425  df-mnf 9426  df-xr 9427  df-ltxr 9428  df-le 9429  df-sub 9602  df-neg 9603  df-div 9999  df-nn 10328  df-2 10385  df-3 10386  df-4 10387  df-5 10388  df-6 10389  df-7 10390  df-8 10391  df-9 10392  df-10 10393  df-n0 10585  df-z 10652  df-dec 10761  df-uz 10867  df-q 10959  df-rp 10997  df-xneg 11094  df-xadd 11095  df-xmul 11096  df-ioo 11309  df-ioc 11310  df-ico 11311  df-icc 11312  df-fz 11443  df-fzo 11554  df-fl 11647  df-mod 11714  df-seq 11812  df-exp 11871  df-fac 12057  df-bc 12084  df-hash 12109  df-word 12234  df-shft 12561  df-cj 12593  df-re 12594  df-im 12595  df-sqr 12729  df-abs 12730  df-limsup 12954  df-clim 12971  df-rlim 12972  df-sum 13169  df-ef 13358  df-sin 13360  df-cos 13361  df-pi 13363  df-dvds 13541  df-struct 14181  df-ndx 14182  df-slot 14183  df-base 14184  df-sets 14185  df-ress 14186  df-plusg 14256  df-mulr 14257  df-starv 14258  df-sca 14259  df-vsca 14260  df-ip 14261  df-tset 14262  df-ple 14263  df-ds 14265  df-unif 14266  df-hom 14267  df-cco 14268  df-rest 14366  df-topn 14367  df-0g 14385  df-gsum 14386  df-topgen 14387  df-pt 14388  df-prds 14391  df-xrs 14445  df-qtop 14450  df-imas 14451  df-divs 14452  df-xps 14453  df-mre 14529  df-mrc 14530  df-acs 14532  df-mnd 15420  df-mhm 15469  df-submnd 15470  df-grp 15550  df-minusg 15551  df-sbg 15552  df-mulg 15553  df-subg 15683  df-nsg 15684  df-eqg 15685  df-ghm 15750  df-gim 15792  df-cntz 15840  df-oppg 15866  df-od 16037  df-lsm 16140  df-pj1 16141  df-cmn 16284  df-abl 16285  df-dprd 16482  df-dpj 16483  df-mgp 16597  df-ur 16609  df-rng 16652  df-cring 16653  df-oppr 16720  df-dvdsr 16738  df-unit 16739  df-rnghom 16811  df-subrg 16868  df-lmod 16955  df-lss 17019  df-lsp 17058  df-sra 17258  df-rgmod 17259  df-lidl 17260  df-rsp 17261  df-2idl 17319  df-psmet 17814  df-xmet 17815  df-met 17816  df-bl 17817  df-mopn 17818  df-fbas 17819  df-fg 17820  df-cnfld 17824  df-zring 17889  df-zrh 17940  df-zn 17943  df-top 18508  df-bases 18510  df-topon 18511  df-topsp 18512  df-cld 18628  df-ntr 18629  df-cls 18630  df-nei 18707  df-lp 18745  df-perf 18746  df-cn 18836  df-cnp 18837  df-haus 18924  df-tx 19140  df-hmeo 19333  df-fil 19424  df-fm 19516  df-flim 19517  df-flf 19518  df-xms 19900  df-ms 19901  df-tms 19902  df-cncf 20459  df-limc 21346  df-dv 21347  df-log 22013  df-cxp 22014  df-dchr 22577
This theorem is referenced by:  dchrpt  22611
  Copyright terms: Public domain W3C validator