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

Theorem padicabvf 22879
Description: The p-adic absolute value is an absolute value. (Contributed by Mario Carneiro, 9-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 )
) ) ) )
Assertion
Ref Expression
padicabvf  |-  J : Prime --> A
Distinct variable groups:    x, q, A    x, Q
Allowed substitution hints:    Q( q)    J( x, q)

Proof of Theorem padicabvf
Dummy variable  p is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 qex 10964 . . . 4  |-  QQ  e.  _V
21mptex 5947 . . 3  |-  ( x  e.  QQ  |->  if ( x  =  0 ,  0 ,  ( q ^ -u ( q 
pCnt  x ) ) ) )  e.  _V
3 padic.j . . 3  |-  J  =  ( q  e.  Prime  |->  ( x  e.  QQ  |->  if ( x  =  0 ,  0 ,  ( q ^ -u (
q  pCnt  x )
) ) ) )
42, 3fnmpti 5538 . 2  |-  J  Fn  Prime
53padicfval 22864 . . . . 5  |-  ( p  e.  Prime  ->  ( J `
 p )  =  ( x  e.  QQ  |->  if ( x  =  0 ,  0 ,  ( p ^ -u (
p  pCnt  x )
) ) ) )
6 prmnn 13765 . . . . . . . . . . 11  |-  ( p  e.  Prime  ->  p  e.  NN )
76ad2antrr 725 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( p  e.  Prime  /\  x  e.  QQ )  /\  -.  x  =  0 )  ->  p  e.  NN )
87nncnd 10337 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( p  e.  Prime  /\  x  e.  QQ )  /\  -.  x  =  0 )  ->  p  e.  CC )
97nnne0d 10365 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( p  e.  Prime  /\  x  e.  QQ )  /\  -.  x  =  0 )  ->  p  =/=  0 )
10 df-ne 2607 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =/=  0  <->  -.  x  =  0 )
11 pcqcl 13922 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( p  e.  Prime  /\  (
x  e.  QQ  /\  x  =/=  0 ) )  ->  ( p  pCnt  x )  e.  ZZ )
1211anassrs 648 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( p  e.  Prime  /\  x  e.  QQ )  /\  x  =/=  0
)  ->  ( p  pCnt  x )  e.  ZZ )
1310, 12sylan2br 476 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( p  e.  Prime  /\  x  e.  QQ )  /\  -.  x  =  0 )  ->  (
p  pCnt  x )  e.  ZZ )
148, 9, 13expnegd 12014 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( p  e.  Prime  /\  x  e.  QQ )  /\  -.  x  =  0 )  ->  (
p ^ -u (
p  pCnt  x )
)  =  ( 1  /  ( p ^
( p  pCnt  x
) ) ) )
158, 9, 13exprecd 12015 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( p  e.  Prime  /\  x  e.  QQ )  /\  -.  x  =  0 )  ->  (
( 1  /  p
) ^ ( p 
pCnt  x ) )  =  ( 1  /  (
p ^ ( p 
pCnt  x ) ) ) )
1614, 15eqtr4d 2477 . . . . . . 7  |-  ( ( ( p  e.  Prime  /\  x  e.  QQ )  /\  -.  x  =  0 )  ->  (
p ^ -u (
p  pCnt  x )
)  =  ( ( 1  /  p ) ^ ( p  pCnt  x ) ) )
1716ifeq2da 3819 . . . . . 6  |-  ( ( p  e.  Prime  /\  x  e.  QQ )  ->  if ( x  =  0 ,  0 ,  ( p ^ -u (
p  pCnt  x )
) )  =  if ( x  =  0 ,  0 ,  ( ( 1  /  p
) ^ ( p 
pCnt  x ) ) ) )
1817mpteq2dva 4377 . . . . 5  |-  ( p  e.  Prime  ->  ( x  e.  QQ  |->  if ( x  =  0 ,  0 ,  ( p ^ -u ( p 
pCnt  x ) ) ) )  =  ( x  e.  QQ  |->  if ( x  =  0 ,  0 ,  ( ( 1  /  p ) ^ ( p  pCnt  x ) ) ) ) )
195, 18eqtrd 2474 . . . 4  |-  ( p  e.  Prime  ->  ( J `
 p )  =  ( x  e.  QQ  |->  if ( x  =  0 ,  0 ,  ( ( 1  /  p
) ^ ( p 
pCnt  x ) ) ) ) )
206nnrecred 10366 . . . . . 6  |-  ( p  e.  Prime  ->  ( 1  /  p )  e.  RR )
216nnred 10336 . . . . . . . 8  |-  ( p  e.  Prime  ->  p  e.  RR )
22 prmuz2 13780 . . . . . . . . 9  |-  ( p  e.  Prime  ->  p  e.  ( ZZ>= `  2 )
)
23 eluz2b2 10926 . . . . . . . . . 10  |-  ( p  e.  ( ZZ>= `  2
)  <->  ( p  e.  NN  /\  1  < 
p ) )
2423simprbi 464 . . . . . . . . 9  |-  ( p  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  1  <  p )
2522, 24syl 16 . . . . . . . 8  |-  ( p  e.  Prime  ->  1  < 
p )
26 recgt1i 10228 . . . . . . . 8  |-  ( ( p  e.  RR  /\  1  <  p )  -> 
( 0  <  (
1  /  p )  /\  ( 1  /  p )  <  1
) )
2721, 25, 26syl2anc 661 . . . . . . 7  |-  ( p  e.  Prime  ->  ( 0  <  ( 1  /  p )  /\  (
1  /  p )  <  1 ) )
2827simpld 459 . . . . . 6  |-  ( p  e.  Prime  ->  0  < 
( 1  /  p
) )
2927simprd 463 . . . . . 6  |-  ( p  e.  Prime  ->  ( 1  /  p )  <  1 )
30 0xr 9429 . . . . . . 7  |-  0  e.  RR*
31 1re 9384 . . . . . . . 8  |-  1  e.  RR
3231rexri 9435 . . . . . . 7  |-  1  e.  RR*
33 elioo2 11340 . . . . . . 7  |-  ( ( 0  e.  RR*  /\  1  e.  RR* )  ->  (
( 1  /  p
)  e.  ( 0 (,) 1 )  <->  ( (
1  /  p )  e.  RR  /\  0  <  ( 1  /  p
)  /\  ( 1  /  p )  <  1 ) ) )
3430, 32, 33mp2an 672 . . . . . 6  |-  ( ( 1  /  p )  e.  ( 0 (,) 1 )  <->  ( (
1  /  p )  e.  RR  /\  0  <  ( 1  /  p
)  /\  ( 1  /  p )  <  1 ) )
3520, 28, 29, 34syl3anbrc 1172 . . . . 5  |-  ( p  e.  Prime  ->  ( 1  /  p )  e.  ( 0 (,) 1
) )
36 qrng.q . . . . . 6  |-  Q  =  (flds  QQ )
37 qabsabv.a . . . . . 6  |-  A  =  (AbsVal `  Q )
38 eqid 2442 . . . . . 6  |-  ( x  e.  QQ  |->  if ( x  =  0 ,  0 ,  ( ( 1  /  p ) ^ ( p  pCnt  x ) ) ) )  =  ( x  e.  QQ  |->  if ( x  =  0 ,  0 ,  ( ( 1  /  p ) ^
( p  pCnt  x
) ) ) )
3936, 37, 38padicabv 22878 . . . . 5  |-  ( ( p  e.  Prime  /\  (
1  /  p )  e.  ( 0 (,) 1 ) )  -> 
( x  e.  QQ  |->  if ( x  =  0 ,  0 ,  ( ( 1  /  p
) ^ ( p 
pCnt  x ) ) ) )  e.  A )
4035, 39mpdan 668 . . . 4  |-  ( p  e.  Prime  ->  ( x  e.  QQ  |->  if ( x  =  0 ,  0 ,  ( ( 1  /  p ) ^ ( p  pCnt  x ) ) ) )  e.  A )
4119, 40eqeltrd 2516 . . 3  |-  ( p  e.  Prime  ->  ( J `
 p )  e.  A )
4241rgen 2780 . 2  |-  A. p  e.  Prime  ( J `  p )  e.  A
43 ffnfv 5868 . 2  |-  ( J : Prime --> A  <->  ( J  Fn  Prime  /\  A. p  e.  Prime  ( J `  p )  e.  A
) )
444, 42, 43mpbir2an 911 1  |-  J : Prime --> A
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    <-> wb 184    /\ wa 369    /\ w3a 965    = wceq 1369    e. wcel 1756    =/= wne 2605   A.wral 2714   ifcif 3790   class class class wbr 4291    e. cmpt 4349    Fn wfn 5412   -->wf 5413   ` cfv 5417  (class class class)co 6090   RRcr 9280   0cc0 9281   1c1 9282   RR*cxr 9416    < clt 9417   -ucneg 9595    / cdiv 9992   NNcn 10321   2c2 10370   ZZcz 10645   ZZ>=cuz 10860   QQcq 10952   (,)cioo 11299   ^cexp 11864   Primecprime 13762    pCnt cpc 13902   ↾s cress 14174  AbsValcabv 16900  ℂfldccnfld 17817
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 4402  ax-sep 4412  ax-nul 4420  ax-pow 4469  ax-pr 4530  ax-un 6371  ax-cnex 9337  ax-resscn 9338  ax-1cn 9339  ax-icn 9340  ax-addcl 9341  ax-addrcl 9342  ax-mulcl 9343  ax-mulrcl 9344  ax-mulcom 9345  ax-addass 9346  ax-mulass 9347  ax-distr 9348  ax-i2m1 9349  ax-1ne0 9350  ax-1rid 9351  ax-rnegex 9352  ax-rrecex 9353  ax-cnre 9354  ax-pre-lttri 9355  ax-pre-lttrn 9356  ax-pre-ltadd 9357  ax-pre-mulgt0 9358  ax-pre-sup 9359  ax-addf 9360  ax-mulf 9361
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 966  df-3an 967  df-tru 1372  df-ex 1587  df-nf 1590  df-sb 1701  df-eu 2257  df-mo 2258  df-clab 2429  df-cleq 2435  df-clel 2438  df-nfc 2567  df-ne 2607  df-nel 2608  df-ral 2719  df-rex 2720  df-reu 2721  df-rmo 2722  df-rab 2723  df-v 2973  df-sbc 3186  df-csb 3288  df-dif 3330  df-un 3332  df-in 3334  df-ss 3341  df-pss 3343  df-nul 3637  df-if 3791  df-pw 3861  df-sn 3877  df-pr 3879  df-tp 3881  df-op 3883  df-uni 4091  df-int 4128  df-iun 4172  df-br 4292  df-opab 4350  df-mpt 4351  df-tr 4385  df-eprel 4631  df-id 4635  df-po 4640  df-so 4641  df-fr 4678  df-we 4680  df-ord 4721  df-on 4722  df-lim 4723  df-suc 4724  df-xp 4845  df-rel 4846  df-cnv 4847  df-co 4848  df-dm 4849  df-rn 4850  df-res 4851  df-ima 4852  df-iota 5380  df-fun 5419  df-fn 5420  df-f 5421  df-f1 5422  df-fo 5423  df-f1o 5424  df-fv 5425  df-riota 6051  df-ov 6093  df-oprab 6094  df-mpt2 6095  df-om 6476  df-1st 6576  df-2nd 6577  df-tpos 6744  df-recs 6831  df-rdg 6865  df-1o 6919  df-2o 6920  df-oadd 6923  df-er 7100  df-map 7215  df-en 7310  df-dom 7311  df-sdom 7312  df-fin 7313  df-sup 7690  df-pnf 9419  df-mnf 9420  df-xr 9421  df-ltxr 9422  df-le 9423  df-sub 9596  df-neg 9597  df-div 9993  df-nn 10322  df-2 10379  df-3 10380  df-4 10381  df-5 10382  df-6 10383  df-7 10384  df-8 10385  df-9 10386  df-10 10387  df-n0 10579  df-z 10646  df-dec 10755  df-uz 10861  df-q 10953  df-rp 10991  df-ioo 11303  df-ico 11305  df-fz 11437  df-fl 11641  df-mod 11708  df-seq 11806  df-exp 11865  df-cj 12587  df-re 12588  df-im 12589  df-sqr 12723  df-abs 12724  df-dvds 13535  df-gcd 13690  df-prm 13763  df-pc 13903  df-struct 14175  df-ndx 14176  df-slot 14177  df-base 14178  df-sets 14179  df-ress 14180  df-plusg 14250  df-mulr 14251  df-starv 14252  df-tset 14256  df-ple 14257  df-ds 14259  df-unif 14260  df-0g 14379  df-mnd 15414  df-grp 15544  df-minusg 15545  df-subg 15677  df-cmn 16278  df-mgp 16591  df-ur 16603  df-rng 16646  df-cring 16647  df-oppr 16714  df-dvdsr 16732  df-unit 16733  df-invr 16763  df-dvr 16774  df-drng 16833  df-subrg 16862  df-abv 16901  df-cnfld 17818
This theorem is referenced by:  ostth  22887
  Copyright terms: Public domain W3C validator