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Theorem ostth 22847
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 454 . . . . . 6  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( n  e.  NN  /\  1  <  ( F `
 n ) ) )  ->  F  e.  A )
6 1re 9381 . . . . . . . . . . 11  |-  1  e.  RR
76ltnri 9479 . . . . . . . . . 10  |-  -.  1  <  1
8 ax-1ne0 9347 . . . . . . . . . . . 12  |-  1  =/=  0
91qrng1 22830 . . . . . . . . . . . . 13  |-  1  =  ( 1r `  Q )
101qrng0 22829 . . . . . . . . . . . . 13  |-  0  =  ( 0g `  Q )
112, 9, 10abv1z 16897 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( F  e.  A  /\  1  =/=  0 )  -> 
( F `  1
)  =  1 )
128, 11mpan2 666 . . . . . . . . . . 11  |-  ( F  e.  A  ->  ( F `  1 )  =  1 )
1312breq2d 4301 . . . . . . . . . 10  |-  ( F  e.  A  ->  (
1  <  ( F `  1 )  <->  1  <  1 ) )
147, 13mtbiri 303 . . . . . . . . 9  |-  ( F  e.  A  ->  -.  1  <  ( F ` 
1 ) )
1514adantr 462 . . . . . . . 8  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( n  e.  NN  /\  1  <  ( F `
 n ) ) )  ->  -.  1  <  ( F `  1
) )
16 simprr 751 . . . . . . . . 9  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( n  e.  NN  /\  1  <  ( F `
 n ) ) )  ->  1  <  ( F `  n ) )
17 fveq2 5688 . . . . . . . . . 10  |-  ( n  =  1  ->  ( F `  n )  =  ( F ` 
1 ) )
1817breq2d 4301 . . . . . . . . 9  |-  ( n  =  1  ->  (
1  <  ( F `  n )  <->  1  <  ( F `  1 ) ) )
1916, 18syl5ibcom 220 . . . . . . . 8  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( n  e.  NN  /\  1  <  ( F `
 n ) ) )  ->  ( n  =  1  ->  1  <  ( F `  1
) ) )
2015, 19mtod 177 . . . . . . 7  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( n  e.  NN  /\  1  <  ( F `
 n ) ) )  ->  -.  n  =  1 )
21 simprl 750 . . . . . . . . 9  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( n  e.  NN  /\  1  <  ( F `
 n ) ) )  ->  n  e.  NN )
22 elnn1uz2 10927 . . . . . . . . 9  |-  ( n  e.  NN  <->  ( n  =  1  \/  n  e.  ( ZZ>= `  2 )
) )
2321, 22sylib 196 . . . . . . . 8  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( n  e.  NN  /\  1  <  ( F `
 n ) ) )  ->  ( n  =  1  \/  n  e.  ( ZZ>= `  2 )
) )
2423ord 377 . . . . . . 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 2441 . . . . . 6  |-  ( ( log `  ( F `
 n ) )  /  ( log `  n
) )  =  ( ( log `  ( F `  n )
)  /  ( log `  n ) )
271, 2, 3, 4, 5, 25, 16, 26ostth2 22845 . . . . 5  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( n  e.  NN  /\  1  <  ( F `
 n ) ) )  ->  E. a  e.  ( 0 (,] 1
) F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( abs `  y
)  ^c  a ) ) )
2827rexlimdvaa 2840 . . . 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 1153 . . . 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 33 . . 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 2723 . . . 4  |-  ( A. n  e.  NN  -.  1  <  ( F `  n )  <->  -.  E. n  e.  NN  1  <  ( F `  n )
)
32 simpll 748 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( F  e.  A  /\  A. n  e.  NN  -.  1  <  ( F `
 n ) )  /\  ( p  e. 
Prime  /\  ( F `  p )  <  1
) )  ->  F  e.  A )
33 simplr 749 . . . . . . . . . . 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 5688 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( n  =  k  ->  ( F `  n )  =  ( F `  k ) )
3534breq2d 4301 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( n  =  k  ->  (
1  <  ( F `  n )  <->  1  <  ( F `  k ) ) )
3635notbid 294 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( n  =  k  ->  ( -.  1  <  ( F `
 n )  <->  -.  1  <  ( F `  k
) ) )
3736cbvralv 2945 . . . . . . . . . . 11  |-  ( A. n  e.  NN  -.  1  <  ( F `  n )  <->  A. k  e.  NN  -.  1  < 
( F `  k
) )
3833, 37sylib 196 . . . . . . . . . 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 750 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( F  e.  A  /\  A. n  e.  NN  -.  1  <  ( F `
 n ) )  /\  ( p  e. 
Prime  /\  ( F `  p )  <  1
) )  ->  p  e.  Prime )
40 simprr 751 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( F  e.  A  /\  A. n  e.  NN  -.  1  <  ( F `
 n ) )  /\  ( p  e. 
Prime  /\  ( F `  p )  <  1
) )  ->  ( F `  p )  <  1 )
41 eqid 2441 . . . . . . . . . 10  |-  -u (
( log `  ( F `  p )
)  /  ( log `  p ) )  = 
-u ( ( log `  ( F `  p
) )  /  ( log `  p ) )
42 eqid 2441 . . . . . . . . . 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 22846 . . . . . . . . 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 612 . . . . . . . 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 2826 . . . . . . 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 22839 . . . . . . . . . . 11  |-  J : Prime --> A
47 ffn 5556 . . . . . . . . . . 11  |-  ( J : Prime --> A  ->  J  Fn  Prime )
48 fveq1 5687 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( g  =  ( J `  p )  ->  (
g `  y )  =  ( ( J `
 p ) `  y ) )
4948oveq1d 6105 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( g  =  ( J `  p )  ->  (
( g `  y
)  ^c  a )  =  ( ( ( J `  p
) `  y )  ^c  a )
)
5049mpteq2dv 4376 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( g  =  ( J `  p )  ->  (
y  e.  QQ  |->  ( ( g `  y
)  ^c  a ) )  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( ( J `  p ) `  y
)  ^c  a ) ) )
5150eqeq2d 2452 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( g  =  ( J `  p )  ->  ( F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( g `
 y )  ^c  a ) )  <-> 
F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( ( J `  p
) `  y )  ^c  a )
) ) )
5251rexrn 5842 . . . . . . . . . . 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 2738 . . . . . . . . 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 2880 . . . . . . . . 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 249 . . . . . . . 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 1154 . . . . . . . 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 213 . . . . . . 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 33 . . . . . 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 2723 . . . . . . 7  |-  ( A. p  e.  Prime  -.  ( F `  p )  <  1  <->  -.  E. p  e.  Prime  ( F `  p )  <  1
)
61 simpl 454 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( A. n  e.  NN  -.  1  <  ( F `
 n )  /\  A. p  e.  Prime  -.  ( F `  p )  <  1 ) )  ->  F  e.  A )
62 simprl 750 . . . . . . . . . . 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 196 . . . . . . . . . 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 751 . . . . . . . . . . 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 5688 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( p  =  k  ->  ( F `  p )  =  ( F `  k ) )
6665breq1d 4299 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( p  =  k  ->  (
( F `  p
)  <  1  <->  ( F `  k )  <  1
) )
6766notbid 294 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( p  =  k  ->  ( -.  ( F `  p
)  <  1  <->  -.  ( F `  k )  <  1 ) )
6867cbvralv 2945 . . . . . . . . . . 11  |-  ( A. p  e.  Prime  -.  ( F `  p )  <  1  <->  A. k  e.  Prime  -.  ( F `  k
)  <  1 )
6964, 68sylib 196 . . . . . . . . . 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 22841 . . . . . . . . 9  |-  ( ( F  e.  A  /\  ( A. n  e.  NN  -.  1  <  ( F `
 n )  /\  A. p  e.  Prime  -.  ( F `  p )  <  1 ) )  ->  F  =  K )
71 3mix1 1152 . . . . . . . . 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 612 . . . . . . 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 218 . . . . . 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 158 . . . . 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 434 . . . 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 218 . . 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 158 . 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 22 . . . 4  |-  ( F  =  K  ->  F  =  K )
801qdrng 22828 . . . . 5  |-  Q  e.  DivRing
811qrngbas 22827 . . . . . 6  |-  QQ  =  ( Base `  Q )
822, 81, 10, 4abvtriv 16906 . . . . 5  |-  ( Q  e.  DivRing  ->  K  e.  A
)
8380, 82ax-mp 5 . . . 4  |-  K  e.  A
8479, 83syl6eqel 2529 . . 3  |-  ( F  =  K  ->  F  e.  A )
851, 2qabsabv 22837 . . . . . 6  |-  ( abs  |`  QQ )  e.  A
86 fvres 5701 . . . . . . . . . 10  |-  ( y  e.  QQ  ->  (
( abs  |`  QQ ) `
 y )  =  ( abs `  y
) )
8786oveq1d 6105 . . . . . . . . 9  |-  ( y  e.  QQ  ->  (
( ( abs  |`  QQ ) `
 y )  ^c  a )  =  ( ( abs `  y
)  ^c  a ) )
8887mpteq2ia 4371 . . . . . . . 8  |-  ( y  e.  QQ  |->  ( ( ( abs  |`  QQ ) `
 y )  ^c  a ) )  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( abs `  y )  ^c 
a ) )
8988eqcomi 2445 . . . . . . 7  |-  ( y  e.  QQ  |->  ( ( abs `  y )  ^c  a ) )  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( ( abs  |`  QQ ) `
 y )  ^c  a ) )
902, 81, 89abvcxp 22823 . . . . . 6  |-  ( ( ( abs  |`  QQ )  e.  A  /\  a  e.  ( 0 (,] 1
) )  ->  (
y  e.  QQ  |->  ( ( abs `  y
)  ^c  a ) )  e.  A
)
9185, 90mpan 665 . . . . 5  |-  ( a  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
y  e.  QQ  |->  ( ( abs `  y
)  ^c  a ) )  e.  A
)
92 eleq1 2501 . . . . 5  |-  ( F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( abs `  y )  ^c 
a ) )  -> 
( F  e.  A  <->  ( y  e.  QQ  |->  ( ( abs `  y
)  ^c  a ) )  e.  A
) )
9391, 92syl5ibrcom 222 . . . 4  |-  ( a  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  ( F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( abs `  y )  ^c 
a ) )  ->  F  e.  A )
)
9493rexlimiv 2833 . . 3  |-  ( E. a  e.  ( 0 (,] 1 ) F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( abs `  y )  ^c 
a ) )  ->  F  e.  A )
951, 2, 3padicabvcxp 22840 . . . . . . 7  |-  ( ( p  e.  Prime  /\  a  e.  RR+ )  ->  (
y  e.  QQ  |->  ( ( ( J `  p ) `  y
)  ^c  a ) )  e.  A
)
9695ancoms 450 . . . . . 6  |-  ( ( a  e.  RR+  /\  p  e.  Prime )  ->  (
y  e.  QQ  |->  ( ( ( J `  p ) `  y
)  ^c  a ) )  e.  A
)
97 eleq1 2501 . . . . . 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 222 . . . . 5  |-  ( ( a  e.  RR+  /\  p  e.  Prime )  ->  ( F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( ( J `  p ) `
 y )  ^c  a ) )  ->  F  e.  A
) )
9998rexlimivv 2844 . . . 4  |-  ( E. a  e.  RR+  E. p  e.  Prime  F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( ( J `  p ) `  y
)  ^c  a ) )  ->  F  e.  A )
10054, 99sylbi 195 . . 3  |-  ( E. a  e.  RR+  E. g  e.  ran  J  F  =  ( y  e.  QQ  |->  ( ( g `  y )  ^c 
a ) )  ->  F  e.  A )
10184, 94, 1003jaoi 1276 . 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 188 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 setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    <-> wb 184    \/ wo 368    /\ wa 369    \/ w3o 959    = wceq 1364    e. wcel 1761    =/= wne 2604   A.wral 2713   E.wrex 2714   ifcif 3788   class class class wbr 4289    e. cmpt 4347   ran crn 4837    |` cres 4838    Fn wfn 5410   -->wf 5411   ` cfv 5415  (class class class)co 6090   0cc0 9278   1c1 9279    < clt 9414    <_ cle 9415   -ucneg 9592    / cdiv 9989   NNcn 10318   2c2 10367   ZZ>=cuz 10857   QQcq 10949   RR+crp 10987   (,]cioc 11297   ^cexp 11861   abscabs 12719   Primecprime 13759    pCnt cpc 13899   ↾s cress 14171   DivRingcdr 16812  AbsValcabv 16881  ℂfldccnfld 17777   logclog 21965    ^c ccxp 21966
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1596  ax-4 1607  ax-5 1675  ax-6 1713  ax-7 1733  ax-8 1763  ax-9 1765  ax-10 1780  ax-11 1785  ax-12 1797  ax-13 1948  ax-ext 2422  ax-rep 4400  ax-sep 4410  ax-nul 4418  ax-pow 4467  ax-pr 4528  ax-un 6371  ax-inf2 7843  ax-cnex 9334  ax-resscn 9335  ax-1cn 9336  ax-icn 9337  ax-addcl 9338  ax-addrcl 9339  ax-mulcl 9340  ax-mulrcl 9341  ax-mulcom 9342  ax-addass 9343  ax-mulass 9344  ax-distr 9345  ax-i2m1 9346  ax-1ne0 9347  ax-1rid 9348  ax-rnegex 9349  ax-rrecex 9350  ax-cnre 9351  ax-pre-lttri 9352  ax-pre-lttrn 9353  ax-pre-ltadd 9354  ax-pre-mulgt0 9355  ax-pre-sup 9356  ax-addf 9357  ax-mulf 9358
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 961  df-3an 962  df-tru 1367  df-fal 1370  df-ex 1592  df-nf 1595  df-sb 1706  df-eu 2261  df-mo 2262  df-clab 2428  df-cleq 2434  df-clel 2437  df-nfc 2566  df-ne 2606  df-nel 2607  df-ral 2718  df-rex 2719  df-reu 2720  df-rmo 2721  df-rab 2722  df-v 2972  df-sbc 3184  df-csb 3286  df-dif 3328  df-un 3330  df-in 3332  df-ss 3339  df-pss 3341  df-nul 3635  df-if 3789  df-pw 3859  df-sn 3875  df-pr 3877  df-tp 3879  df-op 3881  df-uni 4089  df-int 4126  df-iun 4170  df-iin 4171  df-br 4290  df-opab 4348  df-mpt 4349  df-tr 4383  df-eprel 4628  df-id 4632  df-po 4637  df-so 4638  df-fr 4675  df-se 4676  df-we 4677  df-ord 4718  df-on 4719  df-lim 4720  df-suc 4721  df-xp 4842  df-rel 4843  df-cnv 4844  df-co 4845  df-dm 4846  df-rn 4847  df-res 4848  df-ima 4849  df-iota 5378  df-fun 5417  df-fn 5418  df-f 5419  df-f1 5420  df-fo 5421  df-f1o 5422  df-fv 5423  df-isom 5424  df-riota 6049  df-ov 6093  df-oprab 6094  df-mpt2 6095  df-of 6319  df-om 6476  df-1st 6576  df-2nd 6577  df-supp 6690  df-tpos 6744  df-recs 6828  df-rdg 6862  df-1o 6916  df-2o 6917  df-oadd 6920  df-er 7097  df-map 7212  df-pm 7213  df-ixp 7260  df-en 7307  df-dom 7308  df-sdom 7309  df-fin 7310  df-fsupp 7617  df-fi 7657  df-sup 7687  df-oi 7720  df-card 8105  df-cda 8333  df-pnf 9416  df-mnf 9417  df-xr 9418  df-ltxr 9419  df-le 9420  df-sub 9593  df-neg 9594  df-div 9990  df-nn 10319  df-2 10376  df-3 10377  df-4 10378  df-5 10379  df-6 10380  df-7 10381  df-8 10382  df-9 10383  df-10 10384  df-n0 10576  df-z 10643  df-dec 10752  df-uz 10858  df-q 10950  df-rp 10988  df-xneg 11085  df-xadd 11086  df-xmul 11087  df-ioo 11300  df-ioc 11301  df-ico 11302  df-icc 11303  df-fz 11434  df-fzo 11545  df-fl 11638  df-mod 11705  df-seq 11803  df-exp 11862  df-fac 12048  df-bc 12075  df-hash 12100  df-shft 12552  df-cj 12584  df-re 12585  df-im 12586  df-sqr 12720  df-abs 12721  df-limsup 12945  df-clim 12962  df-rlim 12963  df-sum 13160  df-ef 13349  df-sin 13351  df-cos 13352  df-pi 13354  df-dvds 13532  df-gcd 13687  df-prm 13760  df-pc 13900  df-struct 14172  df-ndx 14173  df-slot 14174  df-base 14175  df-sets 14176  df-ress 14177  df-plusg 14247  df-mulr 14248  df-starv 14249  df-sca 14250  df-vsca 14251  df-ip 14252  df-tset 14253  df-ple 14254  df-ds 14256  df-unif 14257  df-hom 14258  df-cco 14259  df-rest 14357  df-topn 14358  df-0g 14376  df-gsum 14377  df-topgen 14378  df-pt 14379  df-prds 14382  df-xrs 14436  df-qtop 14441  df-imas 14442  df-xps 14444  df-mre 14520  df-mrc 14521  df-acs 14523  df-mnd 15411  df-submnd 15461  df-grp 15538  df-minusg 15539  df-mulg 15541  df-subg 15671  df-cntz 15828  df-cmn 16272  df-mgp 16582  df-ur 16594  df-rng 16637  df-cring 16638  df-oppr 16705  df-dvdsr 16723  df-unit 16724  df-invr 16754  df-dvr 16765  df-drng 16814  df-subrg 16843  df-abv 16882  df-psmet 17768  df-xmet 17769  df-met 17770  df-bl 17771  df-mopn 17772  df-fbas 17773  df-fg 17774  df-cnfld 17778  df-top 18462  df-bases 18464  df-topon 18465  df-topsp 18466  df-cld 18582  df-ntr 18583  df-cls 18584  df-nei 18661  df-lp 18699  df-perf 18700  df-cn 18790  df-cnp 18791  df-haus 18878  df-tx 19094  df-hmeo 19287  df-fil 19378  df-fm 19470  df-flim 19471  df-flf 19472  df-xms 19854  df-ms 19855  df-tms 19856  df-cncf 20413  df-limc 21300  df-dv 21301  df-log 21967  df-cxp 21968
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