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

Theorem ostth1 24019
Description: - Lemma for ostth 24025: 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 17676 of the absolute value,  F is equal to  1 on all the integers, and ostthlem1 24013 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 24006 . . 3  |-  Q  e.  DivRing
51qrngbas 24005 . . . 4  |-  QQ  =  ( Base `  Q )
61qrng0 24007 . . . 4  |-  0  =  ( 0g `  Q )
7 ostth.k . . . 4  |-  K  =  ( x  e.  QQ  |->  if ( x  =  0 ,  0 ,  1 ) )
82, 5, 6, 7abvtriv 17688 . . 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 2823 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  n  e.  Prime )  ->  -.  ( F `  n )  <  1 )
12 prmnn 14307 . . . . 5  |-  ( n  e.  Prime  ->  n  e.  NN )
13 ostth1.2 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  A. n  e.  NN  -.  1  <  ( F `
 n ) )
1413r19.21bi 2823 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  n  e.  NN )  ->  -.  1  <  ( F `  n
) )
1512, 14sylan2 472 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  n  e.  Prime )  ->  -.  1  <  ( F `  n
) )
16 nnq 11196 . . . . . . 7  |-  ( n  e.  NN  ->  n  e.  QQ )
1712, 16syl 16 . . . . . 6  |-  ( n  e.  Prime  ->  n  e.  QQ )
182, 5abvcl 17671 . . . . . 6  |-  ( ( F  e.  A  /\  n  e.  QQ )  ->  ( F `  n
)  e.  RR )
193, 17, 18syl2an 475 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  n  e.  Prime )  ->  ( F `  n )  e.  RR )
20 1re 9584 . . . . 5  |-  1  e.  RR
21 lttri3 9657 . . . . 5  |-  ( ( ( F `  n
)  e.  RR  /\  1  e.  RR )  ->  ( ( F `  n )  =  1  <-> 
( -.  ( F `
 n )  <  1  /\  -.  1  <  ( F `  n
) ) ) )
2219, 20, 21sylancl 660 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  n  e.  Prime )  ->  ( ( F `  n )  =  1  <->  ( -.  ( F `  n )  <  1  /\  -.  1  <  ( F `  n ) ) ) )
2311, 15, 22mpbir2and 920 . . 3  |-  ( (
ph  /\  n  e.  Prime )  ->  ( F `  n )  =  1 )
2412adantl 464 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  n  e.  Prime )  ->  n  e.  NN )
25 eqeq1 2458 . . . . . . . 8  |-  ( x  =  n  ->  (
x  =  0  <->  n  =  0 ) )
2625ifbid 3951 . . . . . . 7  |-  ( x  =  n  ->  if ( x  =  0 ,  0 ,  1 )  =  if ( n  =  0 ,  0 ,  1 ) )
27 c0ex 9579 . . . . . . . 8  |-  0  e.  _V
28 1ex 9580 . . . . . . . 8  |-  1  e.  _V
2927, 28ifex 3997 . . . . . . 7  |-  if ( n  =  0 ,  0 ,  1 )  e.  _V
3026, 7, 29fvmpt 5931 . . . . . 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 10564 . . . . . . 7  |-  ( n  e.  NN  ->  n  =/=  0 )
3332neneqd 2656 . . . . . 6  |-  ( n  e.  NN  ->  -.  n  =  0 )
3433iffalsed 3940 . . . . 5  |-  ( n  e.  NN  ->  if ( n  =  0 ,  0 ,  1 )  =  1 )
3531, 34eqtrd 2495 . . . 4  |-  ( n  e.  NN  ->  ( K `  n )  =  1 )
3624, 35syl 16 . . 3  |-  ( (
ph  /\  n  e.  Prime )  ->  ( K `  n )  =  1 )
3723, 36eqtr4d 2498 . 2  |-  ( (
ph  /\  n  e.  Prime )  ->  ( F `  n )  =  ( K `  n ) )
381, 2, 3, 9, 37ostthlem2 24014 1  |-  ( ph  ->  F  =  K )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 184    /\ wa 367    = wceq 1398    e. wcel 1823   A.wral 2804   ifcif 3929   class class class wbr 4439    |-> cmpt 4497   ` cfv 5570  (class class class)co 6270   RRcr 9480   0cc0 9481   1c1 9482    < clt 9617   -ucneg 9797   NNcn 10531   QQcq 11183   ^cexp 12151   Primecprime 14304    pCnt cpc 14447   ↾s cress 14720   DivRingcdr 17594  AbsValcabv 17663  ℂfldccnfld 18618
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1623  ax-4 1636  ax-5 1709  ax-6 1752  ax-7 1795  ax-8 1825  ax-9 1827  ax-10 1842  ax-11 1847  ax-12 1859  ax-13 2004  ax-ext 2432  ax-rep 4550  ax-sep 4560  ax-nul 4568  ax-pow 4615  ax-pr 4676  ax-un 6565  ax-cnex 9537  ax-resscn 9538  ax-1cn 9539  ax-icn 9540  ax-addcl 9541  ax-addrcl 9542  ax-mulcl 9543  ax-mulrcl 9544  ax-mulcom 9545  ax-addass 9546  ax-mulass 9547  ax-distr 9548  ax-i2m1 9549  ax-1ne0 9550  ax-1rid 9551  ax-rnegex 9552  ax-rrecex 9553  ax-cnre 9554  ax-pre-lttri 9555  ax-pre-lttrn 9556  ax-pre-ltadd 9557  ax-pre-mulgt0 9558  ax-addf 9560  ax-mulf 9561
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 368  df-an 369  df-3or 972  df-3an 973  df-tru 1401  df-ex 1618  df-nf 1622  df-sb 1745  df-eu 2288  df-mo 2289  df-clab 2440  df-cleq 2446  df-clel 2449  df-nfc 2604  df-ne 2651  df-nel 2652  df-ral 2809  df-rex 2810  df-reu 2811  df-rmo 2812  df-rab 2813  df-v 3108  df-sbc 3325  df-csb 3421  df-dif 3464  df-un 3466  df-in 3468  df-ss 3475  df-pss 3477  df-nul 3784  df-if 3930  df-pw 4001  df-sn 4017  df-pr 4019  df-tp 4021  df-op 4023  df-uni 4236  df-int 4272  df-iun 4317  df-br 4440  df-opab 4498  df-mpt 4499  df-tr 4533  df-eprel 4780  df-id 4784  df-po 4789  df-so 4790  df-fr 4827  df-we 4829  df-ord 4870  df-on 4871  df-lim 4872  df-suc 4873  df-xp 4994  df-rel 4995  df-cnv 4996  df-co 4997  df-dm 4998  df-rn 4999  df-res 5000  df-ima 5001  df-iota 5534  df-fun 5572  df-fn 5573  df-f 5574  df-f1 5575  df-fo 5576  df-f1o 5577  df-fv 5578  df-riota 6232  df-ov 6273  df-oprab 6274  df-mpt2 6275  df-om 6674  df-1st 6773  df-2nd 6774  df-tpos 6947  df-recs 7034  df-rdg 7068  df-1o 7122  df-2o 7123  df-oadd 7126  df-er 7303  df-map 7414  df-en 7510  df-dom 7511  df-sdom 7512  df-fin 7513  df-pnf 9619  df-mnf 9620  df-xr 9621  df-ltxr 9622  df-le 9623  df-sub 9798  df-neg 9799  df-div 10203  df-nn 10532  df-2 10590  df-3 10591  df-4 10592  df-5 10593  df-6 10594  df-7 10595  df-8 10596  df-9 10597  df-10 10598  df-n0 10792  df-z 10861  df-dec 10977  df-uz 11083  df-q 11184  df-rp 11222  df-ico 11538  df-fz 11676  df-seq 12093  df-exp 12152  df-dvds 14074  df-prm 14305  df-struct 14721  df-ndx 14722  df-slot 14723  df-base 14724  df-sets 14725  df-ress 14726  df-plusg 14800  df-mulr 14801  df-starv 14802  df-tset 14806  df-ple 14807  df-ds 14809  df-unif 14810  df-0g 14934  df-mgm 16074  df-sgrp 16113  df-mnd 16123  df-grp 16259  df-minusg 16260  df-subg 16400  df-cmn 17002  df-mgp 17340  df-ur 17352  df-ring 17398  df-cring 17399  df-oppr 17470  df-dvdsr 17488  df-unit 17489  df-invr 17519  df-dvr 17530  df-drng 17596  df-subrg 17625  df-abv 17664  df-cnfld 18619
This theorem is referenced by:  ostth  24025
  Copyright terms: Public domain W3C validator