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Theorem ostth 21286
Description: Ostrowski's theorem, which classifies all absolute values on  QQ. Any such absolute value must either be the trivial absolute value  K, a constant exponent  0  <  a  <_  1 times the regular absolute value, or a positive exponent times the p-adic absolute value. (Contributed by Mario Carneiro, 10-Sep-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
qrng.q  |-  Q  =  (flds  QQ )
qabsabv.a  |-  A  =  (AbsVal `  Q )
padic.j  |-  J  =  ( q  e.  Prime  |->  ( x  e.  QQ  |->  if ( x  =  0 ,  0 ,  ( q ^ -u (
q  pCnt  x )
) ) ) )
ostth.k  |-  K  =  ( x  e.  QQ  |->  if ( x  =  0 ,  0 ,  1 ) )
Assertion
Ref Expression
ostth  |-  ( F  e.  A  <->  ( F  =  K  \/  E. a  e.  ( 0 (,] 1
) F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( abs `  y
)  ^ c  a ) )  \/  E. a  e.  RR+  E. g  e.  ran  J  F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( g `  y )  ^ c 
a ) ) ) )
Distinct variable groups:    q, a, x, y    g, a, J, y    A, a, q, x, y    x, Q, y    F, a    g, q, F, y    x, F
Allowed substitution hints:    A( g)    Q( g, q, a)    J( x, q)    K( x, y, g, q, a)

Proof of Theorem ostth
Dummy variables  k  n  p  z are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 qrng.q . . . . . 6  |-  Q  =  (flds  QQ )
2 qabsabv.a . . . . . 6  |-  A  =  (AbsVal `  Q )
3 padic.j . . . . . 6  |-  J  =  ( q  e.  Prime  |->  ( x  e.  QQ  |->  if ( x  =  0 ,  0 ,  ( q ^ -u (
q  pCnt  x )
) ) ) )
4 ostth.k . . . . . 6  |-  K  =  ( x  e.  QQ  |->  if ( x  =  0 ,  0 ,  1 ) )
5 simpl 444 . . . . . 6  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( n  e.  NN  /\  1  <  ( F `
 n ) ) )  ->  F  e.  A )
6 1re 9046 . . . . . . . . . . 11  |-  1  e.  RR
76ltnri 9138 . . . . . . . . . 10  |-  -.  1  <  1
8 ax-1ne0 9015 . . . . . . . . . . . 12  |-  1  =/=  0
91qrng1 21269 . . . . . . . . . . . . 13  |-  1  =  ( 1r `  Q )
101qrng0 21268 . . . . . . . . . . . . 13  |-  0  =  ( 0g `  Q )
112, 9, 10abv1z 15875 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( F  e.  A  /\  1  =/=  0 )  -> 
( F `  1
)  =  1 )
128, 11mpan2 653 . . . . . . . . . . 11  |-  ( F  e.  A  ->  ( F `  1 )  =  1 )
1312breq2d 4184 . . . . . . . . . 10  |-  ( F  e.  A  ->  (
1  <  ( F `  1 )  <->  1  <  1 ) )
147, 13mtbiri 295 . . . . . . . . 9  |-  ( F  e.  A  ->  -.  1  <  ( F ` 
1 ) )
1514adantr 452 . . . . . . . 8  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( n  e.  NN  /\  1  <  ( F `
 n ) ) )  ->  -.  1  <  ( F `  1
) )
16 simprr 734 . . . . . . . . 9  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( n  e.  NN  /\  1  <  ( F `
 n ) ) )  ->  1  <  ( F `  n ) )
17 fveq2 5687 . . . . . . . . . 10  |-  ( n  =  1  ->  ( F `  n )  =  ( F ` 
1 ) )
1817breq2d 4184 . . . . . . . . 9  |-  ( n  =  1  ->  (
1  <  ( F `  n )  <->  1  <  ( F `  1 ) ) )
1916, 18syl5ibcom 212 . . . . . . . 8  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( n  e.  NN  /\  1  <  ( F `
 n ) ) )  ->  ( n  =  1  ->  1  <  ( F `  1
) ) )
2015, 19mtod 170 . . . . . . 7  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( n  e.  NN  /\  1  <  ( F `
 n ) ) )  ->  -.  n  =  1 )
21 simprl 733 . . . . . . . . 9  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( n  e.  NN  /\  1  <  ( F `
 n ) ) )  ->  n  e.  NN )
22 elnn1uz2 10508 . . . . . . . . 9  |-  ( n  e.  NN  <->  ( n  =  1  \/  n  e.  ( ZZ>= `  2 )
) )
2321, 22sylib 189 . . . . . . . 8  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( n  e.  NN  /\  1  <  ( F `
 n ) ) )  ->  ( n  =  1  \/  n  e.  ( ZZ>= `  2 )
) )
2423ord 367 . . . . . . 7  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( n  e.  NN  /\  1  <  ( F `
 n ) ) )  ->  ( -.  n  =  1  ->  n  e.  ( ZZ>= `  2
) ) )
2520, 24mpd 15 . . . . . 6  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( n  e.  NN  /\  1  <  ( F `
 n ) ) )  ->  n  e.  ( ZZ>= `  2 )
)
26 eqid 2404 . . . . . 6  |-  ( ( log `  ( F `
 n ) )  /  ( log `  n
) )  =  ( ( log `  ( F `  n )
)  /  ( log `  n ) )
271, 2, 3, 4, 5, 25, 16, 26ostth2 21284 . . . . 5  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( n  e.  NN  /\  1  <  ( F `
 n ) ) )  ->  E. a  e.  ( 0 (,] 1
) F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( abs `  y
)  ^ c  a ) ) )
2827rexlimdvaa 2791 . . . 4  |-  ( F  e.  A  ->  ( E. n  e.  NN  1  <  ( F `  n )  ->  E. a  e.  ( 0 (,] 1
) F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( abs `  y
)  ^ c  a ) ) ) )
29 3mix2 1127 . . . 4  |-  ( E. a  e.  ( 0 (,] 1 ) F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( abs `  y )  ^ c 
a ) )  -> 
( F  =  K  \/  E. a  e.  ( 0 (,] 1
) F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( abs `  y
)  ^ c  a ) )  \/  E. a  e.  RR+  E. g  e.  ran  J  F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( g `  y )  ^ c 
a ) ) ) )
3028, 29syl6 31 . . 3  |-  ( F  e.  A  ->  ( E. n  e.  NN  1  <  ( F `  n )  ->  ( F  =  K  \/  E. a  e.  ( 0 (,] 1 ) F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( abs `  y )  ^ c 
a ) )  \/ 
E. a  e.  RR+  E. g  e.  ran  J  F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( g `
 y )  ^ c  a ) ) ) ) )
31 ralnex 2676 . . . 4  |-  ( A. n  e.  NN  -.  1  <  ( F `  n )  <->  -.  E. n  e.  NN  1  <  ( F `  n )
)
32 simpll 731 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( F  e.  A  /\  A. n  e.  NN  -.  1  <  ( F `
 n ) )  /\  ( p  e. 
Prime  /\  ( F `  p )  <  1
) )  ->  F  e.  A )
33 simplr 732 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( F  e.  A  /\  A. n  e.  NN  -.  1  <  ( F `
 n ) )  /\  ( p  e. 
Prime  /\  ( F `  p )  <  1
) )  ->  A. n  e.  NN  -.  1  < 
( F `  n
) )
34 fveq2 5687 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( n  =  k  ->  ( F `  n )  =  ( F `  k ) )
3534breq2d 4184 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( n  =  k  ->  (
1  <  ( F `  n )  <->  1  <  ( F `  k ) ) )
3635notbid 286 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( n  =  k  ->  ( -.  1  <  ( F `
 n )  <->  -.  1  <  ( F `  k
) ) )
3736cbvralv 2892 . . . . . . . . . . 11  |-  ( A. n  e.  NN  -.  1  <  ( F `  n )  <->  A. k  e.  NN  -.  1  < 
( F `  k
) )
3833, 37sylib 189 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( F  e.  A  /\  A. n  e.  NN  -.  1  <  ( F `
 n ) )  /\  ( p  e. 
Prime  /\  ( F `  p )  <  1
) )  ->  A. k  e.  NN  -.  1  < 
( F `  k
) )
39 simprl 733 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( F  e.  A  /\  A. n  e.  NN  -.  1  <  ( F `
 n ) )  /\  ( p  e. 
Prime  /\  ( F `  p )  <  1
) )  ->  p  e.  Prime )
40 simprr 734 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( F  e.  A  /\  A. n  e.  NN  -.  1  <  ( F `
 n ) )  /\  ( p  e. 
Prime  /\  ( F `  p )  <  1
) )  ->  ( F `  p )  <  1 )
41 eqid 2404 . . . . . . . . . 10  |-  -u (
( log `  ( F `  p )
)  /  ( log `  p ) )  = 
-u ( ( log `  ( F `  p
) )  /  ( log `  p ) )
42 eqid 2404 . . . . . . . . . 10  |-  if ( ( F `  p
)  <_  ( F `  z ) ,  ( F `  z ) ,  ( F `  p ) )  =  if ( ( F `
 p )  <_ 
( F `  z
) ,  ( F `
 z ) ,  ( F `  p
) )
431, 2, 3, 4, 32, 38, 39, 40, 41, 42ostth3 21285 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( F  e.  A  /\  A. n  e.  NN  -.  1  <  ( F `
 n ) )  /\  ( p  e. 
Prime  /\  ( F `  p )  <  1
) )  ->  E. a  e.  RR+  F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( ( J `  p ) `  y
)  ^ c  a ) ) )
4443expr 599 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( F  e.  A  /\  A. n  e.  NN  -.  1  <  ( F `
 n ) )  /\  p  e.  Prime )  ->  ( ( F `
 p )  <  1  ->  E. a  e.  RR+  F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( ( J `  p ) `  y
)  ^ c  a ) ) ) )
4544reximdva 2778 . . . . . . 7  |-  ( ( F  e.  A  /\  A. n  e.  NN  -.  1  <  ( F `  n ) )  -> 
( E. p  e. 
Prime  ( F `  p
)  <  1  ->  E. p  e.  Prime  E. a  e.  RR+  F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( ( J `  p ) `  y
)  ^ c  a ) ) ) )
461, 2, 3padicabvf 21278 . . . . . . . . . . 11  |-  J : Prime --> A
47 ffn 5550 . . . . . . . . . . 11  |-  ( J : Prime --> A  ->  J  Fn  Prime )
48 fveq1 5686 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( g  =  ( J `  p )  ->  (
g `  y )  =  ( ( J `
 p ) `  y ) )
4948oveq1d 6055 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( g  =  ( J `  p )  ->  (
( g `  y
)  ^ c  a )  =  ( ( ( J `  p
) `  y )  ^ c  a )
)
5049mpteq2dv 4256 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( g  =  ( J `  p )  ->  (
y  e.  QQ  |->  ( ( g `  y
)  ^ c  a ) )  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( ( J `  p ) `  y
)  ^ c  a ) ) )
5150eqeq2d 2415 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( g  =  ( J `  p )  ->  ( F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( g `
 y )  ^ c  a ) )  <-> 
F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( ( J `  p
) `  y )  ^ c  a )
) ) )
5251rexrn 5831 . . . . . . . . . . 11  |-  ( J  Fn  Prime  ->  ( E. g  e.  ran  J  F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( g `
 y )  ^ c  a ) )  <->  E. p  e.  Prime  F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( ( J `  p ) `
 y )  ^ c  a ) ) ) )
5346, 47, 52mp2b 10 . . . . . . . . . 10  |-  ( E. g  e.  ran  J  F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( g `
 y )  ^ c  a ) )  <->  E. p  e.  Prime  F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( ( J `  p ) `
 y )  ^ c  a ) ) )
5453rexbii 2691 . . . . . . . . 9  |-  ( E. a  e.  RR+  E. g  e.  ran  J  F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( g `  y )  ^ c 
a ) )  <->  E. a  e.  RR+  E. p  e. 
Prime  F  =  (
y  e.  QQ  |->  ( ( ( J `  p ) `  y
)  ^ c  a ) ) )
55 rexcom 2829 . . . . . . . . 9  |-  ( E. a  e.  RR+  E. p  e.  Prime  F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( ( J `  p ) `  y
)  ^ c  a ) )  <->  E. p  e.  Prime  E. a  e.  RR+  F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( ( J `  p ) `
 y )  ^ c  a ) ) )
5654, 55bitri 241 . . . . . . . 8  |-  ( E. a  e.  RR+  E. g  e.  ran  J  F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( g `  y )  ^ c 
a ) )  <->  E. p  e.  Prime  E. a  e.  RR+  F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( ( J `  p ) `
 y )  ^ c  a ) ) )
57 3mix3 1128 . . . . . . . 8  |-  ( E. a  e.  RR+  E. g  e.  ran  J  F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( g `  y )  ^ c 
a ) )  -> 
( F  =  K  \/  E. a  e.  ( 0 (,] 1
) F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( abs `  y
)  ^ c  a ) )  \/  E. a  e.  RR+  E. g  e.  ran  J  F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( g `  y )  ^ c 
a ) ) ) )
5856, 57sylbir 205 . . . . . . 7  |-  ( E. p  e.  Prime  E. a  e.  RR+  F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( ( J `  p ) `  y
)  ^ c  a ) )  ->  ( F  =  K  \/  E. a  e.  ( 0 (,] 1 ) F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( abs `  y )  ^ c 
a ) )  \/ 
E. a  e.  RR+  E. g  e.  ran  J  F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( g `
 y )  ^ c  a ) ) ) )
5945, 58syl6 31 . . . . . 6  |-  ( ( F  e.  A  /\  A. n  e.  NN  -.  1  <  ( F `  n ) )  -> 
( E. p  e. 
Prime  ( F `  p
)  <  1  ->  ( F  =  K  \/  E. a  e.  ( 0 (,] 1 ) F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( abs `  y )  ^ c 
a ) )  \/ 
E. a  e.  RR+  E. g  e.  ran  J  F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( g `
 y )  ^ c  a ) ) ) ) )
60 ralnex 2676 . . . . . . 7  |-  ( A. p  e.  Prime  -.  ( F `  p )  <  1  <->  -.  E. p  e.  Prime  ( F `  p )  <  1
)
61 simpl 444 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( A. n  e.  NN  -.  1  <  ( F `
 n )  /\  A. p  e.  Prime  -.  ( F `  p )  <  1 ) )  ->  F  e.  A )
62 simprl 733 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( A. n  e.  NN  -.  1  <  ( F `
 n )  /\  A. p  e.  Prime  -.  ( F `  p )  <  1 ) )  ->  A. n  e.  NN  -.  1  <  ( F `
 n ) )
6362, 37sylib 189 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( A. n  e.  NN  -.  1  <  ( F `
 n )  /\  A. p  e.  Prime  -.  ( F `  p )  <  1 ) )  ->  A. k  e.  NN  -.  1  <  ( F `
 k ) )
64 simprr 734 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( A. n  e.  NN  -.  1  <  ( F `
 n )  /\  A. p  e.  Prime  -.  ( F `  p )  <  1 ) )  ->  A. p  e.  Prime  -.  ( F `  p
)  <  1 )
65 fveq2 5687 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( p  =  k  ->  ( F `  p )  =  ( F `  k ) )
6665breq1d 4182 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( p  =  k  ->  (
( F `  p
)  <  1  <->  ( F `  k )  <  1
) )
6766notbid 286 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( p  =  k  ->  ( -.  ( F `  p
)  <  1  <->  -.  ( F `  k )  <  1 ) )
6867cbvralv 2892 . . . . . . . . . . 11  |-  ( A. p  e.  Prime  -.  ( F `  p )  <  1  <->  A. k  e.  Prime  -.  ( F `  k
)  <  1 )
6964, 68sylib 189 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( A. n  e.  NN  -.  1  <  ( F `
 n )  /\  A. p  e.  Prime  -.  ( F `  p )  <  1 ) )  ->  A. k  e.  Prime  -.  ( F `  k
)  <  1 )
701, 2, 3, 4, 61, 63, 69ostth1 21280 . . . . . . . . 9  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( A. n  e.  NN  -.  1  <  ( F `
 n )  /\  A. p  e.  Prime  -.  ( F `  p )  <  1 ) )  ->  F  =  K )
71 3mix1 1126 . . . . . . . . 9  |-  ( F  =  K  ->  ( F  =  K  \/  E. a  e.  ( 0 (,] 1 ) F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( abs `  y )  ^ c 
a ) )  \/ 
E. a  e.  RR+  E. g  e.  ran  J  F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( g `
 y )  ^ c  a ) ) ) )
7270, 71syl 16 . . . . . . . 8  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( A. n  e.  NN  -.  1  <  ( F `
 n )  /\  A. p  e.  Prime  -.  ( F `  p )  <  1 ) )  -> 
( F  =  K  \/  E. a  e.  ( 0 (,] 1
) F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( abs `  y
)  ^ c  a ) )  \/  E. a  e.  RR+  E. g  e.  ran  J  F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( g `  y )  ^ c 
a ) ) ) )
7372expr 599 . . . . . . 7  |-  ( ( F  e.  A  /\  A. n  e.  NN  -.  1  <  ( F `  n ) )  -> 
( A. p  e. 
Prime  -.  ( F `  p )  <  1  ->  ( F  =  K  \/  E. a  e.  ( 0 (,] 1
) F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( abs `  y
)  ^ c  a ) )  \/  E. a  e.  RR+  E. g  e.  ran  J  F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( g `  y )  ^ c 
a ) ) ) ) )
7460, 73syl5bir 210 . . . . . 6  |-  ( ( F  e.  A  /\  A. n  e.  NN  -.  1  <  ( F `  n ) )  -> 
( -.  E. p  e.  Prime  ( F `  p )  <  1  ->  ( F  =  K  \/  E. a  e.  ( 0 (,] 1
) F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( abs `  y
)  ^ c  a ) )  \/  E. a  e.  RR+  E. g  e.  ran  J  F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( g `  y )  ^ c 
a ) ) ) ) )
7559, 74pm2.61d 152 . . . . 5  |-  ( ( F  e.  A  /\  A. n  e.  NN  -.  1  <  ( F `  n ) )  -> 
( F  =  K  \/  E. a  e.  ( 0 (,] 1
) F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( abs `  y
)  ^ c  a ) )  \/  E. a  e.  RR+  E. g  e.  ran  J  F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( g `  y )  ^ c 
a ) ) ) )
7675ex 424 . . . 4  |-  ( F  e.  A  ->  ( A. n  e.  NN  -.  1  <  ( F `
 n )  -> 
( F  =  K  \/  E. a  e.  ( 0 (,] 1
) F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( abs `  y
)  ^ c  a ) )  \/  E. a  e.  RR+  E. g  e.  ran  J  F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( g `  y )  ^ c 
a ) ) ) ) )
7731, 76syl5bir 210 . . 3  |-  ( F  e.  A  ->  ( -.  E. n  e.  NN  1  <  ( F `  n )  ->  ( F  =  K  \/  E. a  e.  ( 0 (,] 1 ) F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( abs `  y )  ^ c 
a ) )  \/ 
E. a  e.  RR+  E. g  e.  ran  J  F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( g `
 y )  ^ c  a ) ) ) ) )
7830, 77pm2.61d 152 . 2  |-  ( F  e.  A  ->  ( F  =  K  \/  E. a  e.  ( 0 (,] 1 ) F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( abs `  y )  ^ c 
a ) )  \/ 
E. a  e.  RR+  E. g  e.  ran  J  F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( g `
 y )  ^ c  a ) ) ) )
79 id 20 . . . 4  |-  ( F  =  K  ->  F  =  K )
801qdrng 21267 . . . . 5  |-  Q  e.  DivRing
811qrngbas 21266 . . . . . 6  |-  QQ  =  ( Base `  Q )
822, 81, 10, 4abvtriv 15884 . . . . 5  |-  ( Q  e.  DivRing  ->  K  e.  A
)
8380, 82ax-mp 8 . . . 4  |-  K  e.  A
8479, 83syl6eqel 2492 . . 3  |-  ( F  =  K  ->  F  e.  A )
851, 2qabsabv 21276 . . . . . 6  |-  ( abs  |`  QQ )  e.  A
86 fvres 5704 . . . . . . . . . 10  |-  ( y  e.  QQ  ->  (
( abs  |`  QQ ) `
 y )  =  ( abs `  y
) )
8786oveq1d 6055 . . . . . . . . 9  |-  ( y  e.  QQ  ->  (
( ( abs  |`  QQ ) `
 y )  ^ c  a )  =  ( ( abs `  y
)  ^ c  a ) )
8887mpteq2ia 4251 . . . . . . . 8  |-  ( y  e.  QQ  |->  ( ( ( abs  |`  QQ ) `
 y )  ^ c  a ) )  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( abs `  y )  ^ c 
a ) )
8988eqcomi 2408 . . . . . . 7  |-  ( y  e.  QQ  |->  ( ( abs `  y )  ^ c  a ) )  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( ( abs  |`  QQ ) `
 y )  ^ c  a ) )
902, 81, 89abvcxp 21262 . . . . . 6  |-  ( ( ( abs  |`  QQ )  e.  A  /\  a  e.  ( 0 (,] 1
) )  ->  (
y  e.  QQ  |->  ( ( abs `  y
)  ^ c  a ) )  e.  A
)
9185, 90mpan 652 . . . . 5  |-  ( a  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
y  e.  QQ  |->  ( ( abs `  y
)  ^ c  a ) )  e.  A
)
92 eleq1 2464 . . . . 5  |-  ( F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( abs `  y )  ^ c 
a ) )  -> 
( F  e.  A  <->  ( y  e.  QQ  |->  ( ( abs `  y
)  ^ c  a ) )  e.  A
) )
9391, 92syl5ibrcom 214 . . . 4  |-  ( a  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  ( F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( abs `  y )  ^ c 
a ) )  ->  F  e.  A )
)
9493rexlimiv 2784 . . 3  |-  ( E. a  e.  ( 0 (,] 1 ) F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( abs `  y )  ^ c 
a ) )  ->  F  e.  A )
951, 2, 3padicabvcxp 21279 . . . . . . 7  |-  ( ( p  e.  Prime  /\  a  e.  RR+ )  ->  (
y  e.  QQ  |->  ( ( ( J `  p ) `  y
)  ^ c  a ) )  e.  A
)
9695ancoms 440 . . . . . 6  |-  ( ( a  e.  RR+  /\  p  e.  Prime )  ->  (
y  e.  QQ  |->  ( ( ( J `  p ) `  y
)  ^ c  a ) )  e.  A
)
97 eleq1 2464 . . . . . 6  |-  ( F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( ( J `  p ) `
 y )  ^ c  a ) )  ->  ( F  e.  A  <->  ( y  e.  QQ  |->  ( ( ( J `  p ) `
 y )  ^ c  a ) )  e.  A ) )
9896, 97syl5ibrcom 214 . . . . 5  |-  ( ( a  e.  RR+  /\  p  e.  Prime )  ->  ( F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( ( J `  p ) `
 y )  ^ c  a ) )  ->  F  e.  A
) )
9998rexlimivv 2795 . . . 4  |-  ( E. a  e.  RR+  E. p  e.  Prime  F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( ( J `  p ) `  y
)  ^ c  a ) )  ->  F  e.  A )
10054, 99sylbi 188 . . 3  |-  ( E. a  e.  RR+  E. g  e.  ran  J  F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( g `  y )  ^ c 
a ) )  ->  F  e.  A )
10184, 94, 1003jaoi 1247 . 2  |-  ( ( F  =  K  \/  E. a  e.  ( 0 (,] 1 ) F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( abs `  y )  ^ c 
a ) )  \/ 
E. a  e.  RR+  E. g  e.  ran  J  F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( g `
 y )  ^ c  a ) ) )  ->  F  e.  A )
10278, 101impbii 181 1  |-  ( F  e.  A  <->  ( F  =  K  \/  E. a  e.  ( 0 (,] 1
) F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( abs `  y
)  ^ c  a ) )  \/  E. a  e.  RR+  E. g  e.  ran  J  F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( g `  y )  ^ c 
a ) ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    <-> wb 177    \/ wo 358    /\ wa 359    \/ w3o 935    = wceq 1649    e. wcel 1721    =/= wne 2567   A.wral 2666   E.wrex 2667   ifcif 3699   class class class wbr 4172    e. cmpt 4226   ran crn 4838    |` cres 4839    Fn wfn 5408   -->wf 5409   ` cfv 5413  (class class class)co 6040   0cc0 8946   1c1 8947    < clt 9076    <_ cle 9077   -ucneg 9248    / cdiv 9633   NNcn 9956   2c2 10005   ZZ>=cuz 10444   QQcq 10530   RR+crp 10568   (,]cioc 10873   ^cexp 11337   abscabs 11994   Primecprime 13034    pCnt cpc 13165   ↾s cress 13425   DivRingcdr 15790  AbsValcabv 15859  ℂfldccnfld 16658   logclog 20405    ^ c ccxp 20406
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1552  ax-5 1563  ax-17 1623  ax-9 1662  ax-8 1683  ax-13 1723  ax-14 1725  ax-6 1740  ax-7 1745  ax-11 1757  ax-12 1946  ax-ext 2385  ax-rep 4280  ax-sep 4290  ax-nul 4298  ax-pow 4337  ax-pr 4363  ax-un 4660  ax-inf2 7552  ax-cnex 9002  ax-resscn 9003  ax-1cn 9004  ax-icn 9005  ax-addcl 9006  ax-addrcl 9007  ax-mulcl 9008  ax-mulrcl 9009  ax-mulcom 9010  ax-addass 9011  ax-mulass 9012  ax-distr 9013  ax-i2m1 9014  ax-1ne0 9015  ax-1rid 9016  ax-rnegex 9017  ax-rrecex 9018  ax-cnre 9019  ax-pre-lttri 9020  ax-pre-lttrn 9021  ax-pre-ltadd 9022  ax-pre-mulgt0 9023  ax-pre-sup 9024  ax-addf 9025  ax-mulf 9026
This theorem depends on definitions:  df-bi 178  df-or 360  df-an 361  df-3or 937  df-3an 938  df-tru 1325  df-ex 1548  df-nf 1551  df-sb 1656  df-eu 2258  df-mo 2259  df-clab 2391  df-cleq 2397  df-clel 2400  df-nfc 2529  df-ne 2569  df-nel 2570  df-ral 2671  df-rex 2672  df-reu 2673  df-rmo 2674  df-rab 2675  df-v 2918  df-sbc 3122  df-csb 3212  df-dif 3283  df-un 3285  df-in 3287  df-ss 3294  df-pss 3296  df-nul 3589  df-if 3700  df-pw 3761  df-sn 3780  df-pr 3781  df-tp 3782  df-op 3783  df-uni 3976  df-int 4011  df-iun 4055  df-iin 4056  df-br 4173  df-opab 4227  df-mpt 4228  df-tr 4263  df-eprel 4454  df-id 4458  df-po 4463  df-so 4464  df-fr 4501  df-se 4502  df-we 4503  df-ord 4544  df-on 4545  df-lim 4546  df-suc 4547  df-om 4805  df-xp 4843  df-rel 4844  df-cnv 4845  df-co 4846  df-dm 4847  df-rn 4848  df-res 4849  df-ima 4850  df-iota 5377  df-fun 5415  df-fn 5416  df-f 5417  df-f1 5418  df-fo 5419  df-f1o 5420  df-fv 5421  df-isom 5422  df-ov 6043  df-oprab 6044  df-mpt2 6045  df-of 6264  df-1st 6308  df-2nd 6309  df-tpos 6438  df-riota 6508  df-recs 6592  df-rdg 6627  df-1o 6683  df-2o 6684  df-oadd 6687  df-er 6864  df-map 6979  df-pm 6980  df-ixp 7023  df-en 7069  df-dom 7070  df-sdom 7071  df-fin 7072  df-fi 7374  df-sup 7404  df-oi 7435  df-card 7782  df-cda 8004  df-pnf 9078  df-mnf 9079  df-xr 9080  df-ltxr 9081  df-le 9082  df-sub 9249  df-neg 9250  df-div 9634  df-nn 9957  df-2 10014  df-3 10015  df-4 10016  df-5 10017  df-6 10018  df-7 10019  df-8 10020  df-9 10021  df-10 10022  df-n0 10178  df-z 10239  df-dec 10339  df-uz 10445  df-q 10531  df-rp 10569  df-xneg 10666  df-xadd 10667  df-xmul 10668  df-ioo 10876  df-ioc 10877  df-ico 10878  df-icc 10879  df-fz 11000  df-fzo 11091  df-fl 11157  df-mod 11206  df-seq 11279  df-exp 11338  df-fac 11522  df-bc 11549  df-hash 11574  df-shft 11837  df-cj 11859  df-re 11860  df-im 11861  df-sqr 11995  df-abs 11996  df-limsup 12220  df-clim 12237  df-rlim 12238  df-sum 12435  df-ef 12625  df-sin 12627  df-cos 12628  df-pi 12630  df-dvds 12808  df-gcd 12962  df-prm 13035  df-pc 13166  df-struct 13426  df-ndx 13427  df-slot 13428  df-base 13429  df-sets 13430  df-ress 13431  df-plusg 13497  df-mulr 13498  df-starv 13499  df-sca 13500  df-vsca 13501  df-tset 13503  df-ple 13504  df-ds 13506  df-unif 13507  df-hom 13508  df-cco 13509  df-rest 13605  df-topn 13606  df-topgen 13622  df-pt 13623  df-prds 13626  df-xrs 13681  df-0g 13682  df-gsum 13683  df-qtop 13688  df-imas 13689  df-xps 13691  df-mre 13766  df-mrc 13767  df-acs 13769  df-mnd 14645  df-submnd 14694  df-grp 14767  df-minusg 14768  df-mulg 14770  df-subg 14896  df-cntz 15071  df-cmn 15369  df-mgp 15604  df-rng 15618  df-cring 15619  df-ur 15620  df-oppr 15683  df-dvdsr 15701  df-unit 15702  df-invr 15732  df-dvr 15743  df-drng 15792  df-subrg 15821  df-abv 15860  df-psmet 16649  df-xmet 16650  df-met 16651  df-bl 16652  df-mopn 16653  df-fbas 16654  df-fg 16655  df-cnfld 16659  df-top 16918  df-bases 16920  df-topon 16921  df-topsp 16922  df-cld 17038  df-ntr 17039  df-cls 17040  df-nei 17117  df-lp 17155  df-perf 17156  df-cn 17245  df-cnp 17246  df-haus 17333  df-tx 17547  df-hmeo 17740  df-fil 17831  df-fm 17923  df-flim 17924  df-flf 17925  df-xms 18303  df-ms 18304  df-tms 18305  df-cncf 18861  df-limc 19706  df-dv 19707  df-log 20407  df-cxp 20408
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