MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ostth1 Structured version   Unicode version

Theorem ostth1 22767
Description: - Lemma for ostth 22773: trivial case. (Not that the proof is trivial, but that we are proving that the function is trivial.) If  F is equal to  1 on the primes, then by complete induction and the multiplicative property abvmul 16838 of the absolute value,  F is equal to  1 on all the integers, and ostthlem1 22761 extends this to the other rational numbers. (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 ) )
ostth.1  |-  ( ph  ->  F  e.  A )
ostth1.2  |-  ( ph  ->  A. n  e.  NN  -.  1  <  ( F `
 n ) )
ostth1.3  |-  ( ph  ->  A. n  e.  Prime  -.  ( F `  n
)  <  1 )
Assertion
Ref Expression
ostth1  |-  ( ph  ->  F  =  K )
Distinct variable groups:    n, K    x, n, q, ph    A, n, q, x    Q, n, x    n, F, q, x
Allowed substitution hints:    Q( q)    J( x, n, q)    K( x, q)

Proof of Theorem ostth1
StepHypRef Expression
1 qrng.q . 2  |-  Q  =  (flds  QQ )
2 qabsabv.a . 2  |-  A  =  (AbsVal `  Q )
3 ostth.1 . 2  |-  ( ph  ->  F  e.  A )
41qdrng 22754 . . 3  |-  Q  e.  DivRing
51qrngbas 22753 . . . 4  |-  QQ  =  ( Base `  Q )
61qrng0 22755 . . . 4  |-  0  =  ( 0g `  Q )
7 ostth.k . . . 4  |-  K  =  ( x  e.  QQ  |->  if ( x  =  0 ,  0 ,  1 ) )
82, 5, 6, 7abvtriv 16850 . . 3  |-  ( Q  e.  DivRing  ->  K  e.  A
)
94, 8mp1i 12 . 2  |-  ( ph  ->  K  e.  A )
10 ostth1.3 . . . . 5  |-  ( ph  ->  A. n  e.  Prime  -.  ( F `  n
)  <  1 )
1110r19.21bi 2804 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  n  e.  Prime )  ->  -.  ( F `  n )  <  1 )
12 prmnn 13749 . . . . 5  |-  ( n  e.  Prime  ->  n  e.  NN )
13 ostth1.2 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  A. n  e.  NN  -.  1  <  ( F `
 n ) )
1413r19.21bi 2804 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  n  e.  NN )  ->  -.  1  <  ( F `  n
) )
1512, 14sylan2 471 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  n  e.  Prime )  ->  -.  1  <  ( F `  n
) )
16 nnq 10954 . . . . . . 7  |-  ( n  e.  NN  ->  n  e.  QQ )
1712, 16syl 16 . . . . . 6  |-  ( n  e.  Prime  ->  n  e.  QQ )
182, 5abvcl 16833 . . . . . 6  |-  ( ( F  e.  A  /\  n  e.  QQ )  ->  ( F `  n
)  e.  RR )
193, 17, 18syl2an 474 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  n  e.  Prime )  ->  ( F `  n )  e.  RR )
20 1re 9373 . . . . 5  |-  1  e.  RR
21 lttri3 9446 . . . . 5  |-  ( ( ( F `  n
)  e.  RR  /\  1  e.  RR )  ->  ( ( F `  n )  =  1  <-> 
( -.  ( F `
 n )  <  1  /\  -.  1  <  ( F `  n
) ) ) )
2219, 20, 21sylancl 655 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  n  e.  Prime )  ->  ( ( F `  n )  =  1  <->  ( -.  ( F `  n )  <  1  /\  -.  1  <  ( F `  n ) ) ) )
2311, 15, 22mpbir2and 906 . . 3  |-  ( (
ph  /\  n  e.  Prime )  ->  ( F `  n )  =  1 )
2412adantl 463 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  n  e.  Prime )  ->  n  e.  NN )
25 eqeq1 2439 . . . . . . . 8  |-  ( x  =  n  ->  (
x  =  0  <->  n  =  0 ) )
2625ifbid 3799 . . . . . . 7  |-  ( x  =  n  ->  if ( x  =  0 ,  0 ,  1 )  =  if ( n  =  0 ,  0 ,  1 ) )
27 c0ex 9368 . . . . . . . 8  |-  0  e.  _V
28 1ex 9369 . . . . . . . 8  |-  1  e.  _V
2927, 28ifex 3846 . . . . . . 7  |-  if ( n  =  0 ,  0 ,  1 )  e.  _V
3026, 7, 29fvmpt 5762 . . . . . 6  |-  ( n  e.  QQ  ->  ( K `  n )  =  if ( n  =  0 ,  0 ,  1 ) )
3116, 30syl 16 . . . . 5  |-  ( n  e.  NN  ->  ( K `  n )  =  if ( n  =  0 ,  0 ,  1 ) )
32 nnne0 10342 . . . . . . 7  |-  ( n  e.  NN  ->  n  =/=  0 )
3332neneqd 2614 . . . . . 6  |-  ( n  e.  NN  ->  -.  n  =  0 )
34 iffalse 3787 . . . . . 6  |-  ( -.  n  =  0  ->  if ( n  =  0 ,  0 ,  1 )  =  1 )
3533, 34syl 16 . . . . 5  |-  ( n  e.  NN  ->  if ( n  =  0 ,  0 ,  1 )  =  1 )
3631, 35eqtrd 2465 . . . 4  |-  ( n  e.  NN  ->  ( K `  n )  =  1 )
3724, 36syl 16 . . 3  |-  ( (
ph  /\  n  e.  Prime )  ->  ( K `  n )  =  1 )
3823, 37eqtr4d 2468 . 2  |-  ( (
ph  /\  n  e.  Prime )  ->  ( F `  n )  =  ( K `  n ) )
391, 2, 3, 9, 38ostthlem2 22762 1  |-  ( ph  ->  F  =  K )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 184    /\ wa 369    = wceq 1362    e. wcel 1755   A.wral 2705   ifcif 3779   class class class wbr 4280    e. cmpt 4338   ` cfv 5406  (class class class)co 6080   RRcr 9269   0cc0 9270   1c1 9271    < clt 9406   -ucneg 9584   NNcn 10310   QQcq 10941   ^cexp 11849   Primecprime 13746    pCnt cpc 13886   ↾s cress 14158   DivRingcdr 16756  AbsValcabv 16825  ℂfldccnfld 17662
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1594  ax-4 1605  ax-5 1669  ax-6 1707  ax-7 1727  ax-8 1757  ax-9 1759  ax-10 1774  ax-11 1779  ax-12 1791  ax-13 1942  ax-ext 2414  ax-rep 4391  ax-sep 4401  ax-nul 4409  ax-pow 4458  ax-pr 4519  ax-un 6361  ax-cnex 9326  ax-resscn 9327  ax-1cn 9328  ax-icn 9329  ax-addcl 9330  ax-addrcl 9331  ax-mulcl 9332  ax-mulrcl 9333  ax-mulcom 9334  ax-addass 9335  ax-mulass 9336  ax-distr 9337  ax-i2m1 9338  ax-1ne0 9339  ax-1rid 9340  ax-rnegex 9341  ax-rrecex 9342  ax-cnre 9343  ax-pre-lttri 9344  ax-pre-lttrn 9345  ax-pre-ltadd 9346  ax-pre-mulgt0 9347  ax-addf 9349  ax-mulf 9350
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 959  df-3an 960  df-tru 1365  df-ex 1590  df-nf 1593  df-sb 1700  df-eu 2258  df-mo 2259  df-clab 2420  df-cleq 2426  df-clel 2429  df-nfc 2558  df-ne 2598  df-nel 2599  df-ral 2710  df-rex 2711  df-reu 2712  df-rmo 2713  df-rab 2714  df-v 2964  df-sbc 3176  df-csb 3277  df-dif 3319  df-un 3321  df-in 3323  df-ss 3330  df-pss 3332  df-nul 3626  df-if 3780  df-pw 3850  df-sn 3866  df-pr 3868  df-tp 3870  df-op 3872  df-uni 4080  df-int 4117  df-iun 4161  df-br 4281  df-opab 4339  df-mpt 4340  df-tr 4374  df-eprel 4619  df-id 4623  df-po 4628  df-so 4629  df-fr 4666  df-we 4668  df-ord 4709  df-on 4710  df-lim 4711  df-suc 4712  df-xp 4833  df-rel 4834  df-cnv 4835  df-co 4836  df-dm 4837  df-rn 4838  df-res 4839  df-ima 4840  df-iota 5369  df-fun 5408  df-fn 5409  df-f 5410  df-f1 5411  df-fo 5412  df-f1o 5413  df-fv 5414  df-riota 6039  df-ov 6083  df-oprab 6084  df-mpt2 6085  df-om 6466  df-1st 6566  df-2nd 6567  df-tpos 6734  df-recs 6818  df-rdg 6852  df-1o 6908  df-2o 6909  df-oadd 6912  df-er 7089  df-map 7204  df-en 7299  df-dom 7300  df-sdom 7301  df-fin 7302  df-pnf 9408  df-mnf 9409  df-xr 9410  df-ltxr 9411  df-le 9412  df-sub 9585  df-neg 9586  df-div 9982  df-nn 10311  df-2 10368  df-3 10369  df-4 10370  df-5 10371  df-6 10372  df-7 10373  df-8 10374  df-9 10375  df-10 10376  df-n0 10568  df-z 10635  df-dec 10744  df-uz 10850  df-q 10942  df-rp 10980  df-ico 11294  df-fz 11425  df-seq 11791  df-exp 11850  df-dvds 13519  df-prm 13747  df-struct 14159  df-ndx 14160  df-slot 14161  df-base 14162  df-sets 14163  df-ress 14164  df-plusg 14234  df-mulr 14235  df-starv 14236  df-tset 14240  df-ple 14241  df-ds 14243  df-unif 14244  df-0g 14363  df-mnd 15398  df-grp 15525  df-minusg 15526  df-subg 15658  df-cmn 16259  df-mgp 16566  df-rng 16580  df-cring 16581  df-ur 16582  df-oppr 16649  df-dvdsr 16667  df-unit 16668  df-invr 16698  df-dvr 16709  df-drng 16758  df-subrg 16787  df-abv 16826  df-cnfld 17663
This theorem is referenced by:  ostth  22773
  Copyright terms: Public domain W3C validator