MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  dchrptlem3 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem dchrptlem3 25211
Description: Lemma for dchrpt 25212. (Contributed by Mario Carneiro, 28-Apr-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
dchrpt.g 𝐺 = (DChr‘𝑁)
dchrpt.z 𝑍 = (ℤ/nℤ‘𝑁)
dchrpt.d 𝐷 = (Base‘𝐺)
dchrpt.b 𝐵 = (Base‘𝑍)
dchrpt.1 1 = (1r𝑍)
dchrpt.n (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
dchrpt.n1 (𝜑𝐴1 )
dchrpt.u 𝑈 = (Unit‘𝑍)
dchrpt.h 𝐻 = ((mulGrp‘𝑍) ↾s 𝑈)
dchrpt.m · = (.g𝐻)
dchrpt.s 𝑆 = (𝑘 ∈ dom 𝑊 ↦ ran (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛 · (𝑊𝑘))))
dchrpt.au (𝜑𝐴𝑈)
dchrpt.w (𝜑𝑊 ∈ Word 𝑈)
dchrpt.2 (𝜑𝐻dom DProd 𝑆)
dchrpt.3 (𝜑 → (𝐻 DProd 𝑆) = 𝑈)
Assertion
Ref Expression
dchrptlem3 (𝜑 → ∃𝑥𝐷 (𝑥𝐴) ≠ 1)
Distinct variable groups:   𝑘,𝑛,𝑥, 1   𝐴,𝑘,𝑛,𝑥   𝑥,𝐵   𝑥,𝐺   𝑘,𝐻,𝑛,𝑥   𝑥,𝑁   𝑘,𝑊,𝑛,𝑥   · ,𝑘,𝑛,𝑥   𝑆,𝑘,𝑛,𝑥   𝑘,𝑍,𝑛,𝑥   𝑥,𝐷   𝜑,𝑘,𝑛,𝑥   𝑥,𝑈
Allowed substitution hints:   𝐵(𝑘,𝑛)   𝐷(𝑘,𝑛)   𝑈(𝑘,𝑛)   𝐺(𝑘,𝑛)   𝑁(𝑘,𝑛)

Proof of Theorem dchrptlem3
Dummy variables 𝑎 𝑚 𝑢 𝑖 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 dchrpt.n1 . . . . 5 (𝜑𝐴1 )
2 dchrpt.n . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
32nnnn0d 11563 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑁 ∈ ℕ0)
4 dchrpt.z . . . . . . . . . . . 12 𝑍 = (ℤ/nℤ‘𝑁)
54zncrng 20115 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ ℕ0𝑍 ∈ CRing)
63, 5syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑍 ∈ CRing)
7 crngring 18778 . . . . . . . . . 10 (𝑍 ∈ CRing → 𝑍 ∈ Ring)
86, 7syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑍 ∈ Ring)
9 dchrpt.u . . . . . . . . . 10 𝑈 = (Unit‘𝑍)
10 dchrpt.h . . . . . . . . . 10 𝐻 = ((mulGrp‘𝑍) ↾s 𝑈)
119, 10unitgrp 18887 . . . . . . . . 9 (𝑍 ∈ Ring → 𝐻 ∈ Grp)
128, 11syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑𝐻 ∈ Grp)
13 grpmnd 17650 . . . . . . . 8 (𝐻 ∈ Grp → 𝐻 ∈ Mnd)
1412, 13syl 17 . . . . . . 7 (𝜑𝐻 ∈ Mnd)
15 dchrpt.w . . . . . . . 8 (𝜑𝑊 ∈ Word 𝑈)
16 dmexg 7263 . . . . . . . 8 (𝑊 ∈ Word 𝑈 → dom 𝑊 ∈ V)
1715, 16syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → dom 𝑊 ∈ V)
18 eqid 2760 . . . . . . . 8 (0g𝐻) = (0g𝐻)
1918gsumz 17595 . . . . . . 7 ((𝐻 ∈ Mnd ∧ dom 𝑊 ∈ V) → (𝐻 Σg (𝑎 ∈ dom 𝑊 ↦ (0g𝐻))) = (0g𝐻))
2014, 17, 19syl2anc 696 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐻 Σg (𝑎 ∈ dom 𝑊 ↦ (0g𝐻))) = (0g𝐻))
21 dchrpt.1 . . . . . . . . . 10 1 = (1r𝑍)
229, 10, 21unitgrpid 18889 . . . . . . . . 9 (𝑍 ∈ Ring → 1 = (0g𝐻))
238, 22syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑1 = (0g𝐻))
2423mpteq2dv 4897 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑎 ∈ dom 𝑊1 ) = (𝑎 ∈ dom 𝑊 ↦ (0g𝐻)))
2524oveq2d 6830 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐻 Σg (𝑎 ∈ dom 𝑊1 )) = (𝐻 Σg (𝑎 ∈ dom 𝑊 ↦ (0g𝐻))))
2620, 25, 233eqtr4d 2804 . . . . 5 (𝜑 → (𝐻 Σg (𝑎 ∈ dom 𝑊1 )) = 1 )
271, 26neeqtrrd 3006 . . . 4 (𝜑𝐴 ≠ (𝐻 Σg (𝑎 ∈ dom 𝑊1 )))
28 dchrpt.2 . . . . . 6 (𝜑𝐻dom DProd 𝑆)
29 zex 11598 . . . . . . . . . 10 ℤ ∈ V
3029mptex 6651 . . . . . . . . 9 (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛 · (𝑊𝑘))) ∈ V
3130rnex 7266 . . . . . . . 8 ran (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛 · (𝑊𝑘))) ∈ V
32 dchrpt.s . . . . . . . 8 𝑆 = (𝑘 ∈ dom 𝑊 ↦ ran (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛 · (𝑊𝑘))))
3331, 32dmmpti 6184 . . . . . . 7 dom 𝑆 = dom 𝑊
3433a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → dom 𝑆 = dom 𝑊)
35 eqid 2760 . . . . . 6 (𝐻dProj𝑆) = (𝐻dProj𝑆)
36 dchrpt.au . . . . . . 7 (𝜑𝐴𝑈)
37 dchrpt.3 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐻 DProd 𝑆) = 𝑈)
3836, 37eleqtrrd 2842 . . . . . 6 (𝜑𝐴 ∈ (𝐻 DProd 𝑆))
39 eqid 2760 . . . . . 6 {X𝑖 ∈ dom 𝑊(𝑆𝑖) ∣ finSupp (0g𝐻)} = {X𝑖 ∈ dom 𝑊(𝑆𝑖) ∣ finSupp (0g𝐻)}
4023adantr 472 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑎 ∈ dom 𝑊) → 1 = (0g𝐻))
4128, 34dprdf2 18626 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑆:dom 𝑊⟶(SubGrp‘𝐻))
4241ffvelrnda 6523 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑎 ∈ dom 𝑊) → (𝑆𝑎) ∈ (SubGrp‘𝐻))
4318subg0cl 17823 . . . . . . . . 9 ((𝑆𝑎) ∈ (SubGrp‘𝐻) → (0g𝐻) ∈ (𝑆𝑎))
4442, 43syl 17 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑎 ∈ dom 𝑊) → (0g𝐻) ∈ (𝑆𝑎))
4540, 44eqeltrd 2839 . . . . . . 7 ((𝜑𝑎 ∈ dom 𝑊) → 1 ∈ (𝑆𝑎))
46 fvex 6363 . . . . . . . . . . 11 (1r𝑍) ∈ V
4721, 46eqeltri 2835 . . . . . . . . . 10 1 ∈ V
4847a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑1 ∈ V)
4917, 48fczfsuppd 8460 . . . . . . . 8 (𝜑 → (dom 𝑊 × { 1 }) finSupp 1 )
50 fconstmpt 5320 . . . . . . . . . 10 (dom 𝑊 × { 1 }) = (𝑎 ∈ dom 𝑊1 )
5150eqcomi 2769 . . . . . . . . 9 (𝑎 ∈ dom 𝑊1 ) = (dom 𝑊 × { 1 })
5251a1i 11 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑎 ∈ dom 𝑊1 ) = (dom 𝑊 × { 1 }))
5323eqcomd 2766 . . . . . . . 8 (𝜑 → (0g𝐻) = 1 )
5449, 52, 533brtr4d 4836 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑎 ∈ dom 𝑊1 ) finSupp (0g𝐻))
5539, 28, 34, 45, 54dprdwd 18630 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑎 ∈ dom 𝑊1 ) ∈ {X𝑖 ∈ dom 𝑊(𝑆𝑖) ∣ finSupp (0g𝐻)})
5628, 34, 35, 38, 18, 39, 55dpjeq 18678 . . . . 5 (𝜑 → (𝐴 = (𝐻 Σg (𝑎 ∈ dom 𝑊1 )) ↔ ∀𝑎 ∈ dom 𝑊(((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) = 1 ))
5756necon3abid 2968 . . . 4 (𝜑 → (𝐴 ≠ (𝐻 Σg (𝑎 ∈ dom 𝑊1 )) ↔ ¬ ∀𝑎 ∈ dom 𝑊(((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) = 1 ))
5827, 57mpbid 222 . . 3 (𝜑 → ¬ ∀𝑎 ∈ dom 𝑊(((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) = 1 )
59 rexnal 3133 . . 3 (∃𝑎 ∈ dom 𝑊 ¬ (((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) = 1 ↔ ¬ ∀𝑎 ∈ dom 𝑊(((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) = 1 )
6058, 59sylibr 224 . 2 (𝜑 → ∃𝑎 ∈ dom 𝑊 ¬ (((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) = 1 )
61 df-ne 2933 . . . 4 ((((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) ≠ 1 ↔ ¬ (((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) = 1 )
62 dchrpt.g . . . . . 6 𝐺 = (DChr‘𝑁)
63 dchrpt.d . . . . . 6 𝐷 = (Base‘𝐺)
64 dchrpt.b . . . . . 6 𝐵 = (Base‘𝑍)
652adantr 472 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ dom 𝑊 ∧ (((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) ≠ 1 )) → 𝑁 ∈ ℕ)
661adantr 472 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ dom 𝑊 ∧ (((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) ≠ 1 )) → 𝐴1 )
67 dchrpt.m . . . . . 6 · = (.g𝐻)
6836adantr 472 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ dom 𝑊 ∧ (((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) ≠ 1 )) → 𝐴𝑈)
6915adantr 472 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ dom 𝑊 ∧ (((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) ≠ 1 )) → 𝑊 ∈ Word 𝑈)
7028adantr 472 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ dom 𝑊 ∧ (((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) ≠ 1 )) → 𝐻dom DProd 𝑆)
7137adantr 472 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ dom 𝑊 ∧ (((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) ≠ 1 )) → (𝐻 DProd 𝑆) = 𝑈)
72 eqid 2760 . . . . . 6 (od‘𝐻) = (od‘𝐻)
73 eqid 2760 . . . . . 6 (-1↑𝑐(2 / ((od‘𝐻)‘(𝑊𝑎)))) = (-1↑𝑐(2 / ((od‘𝐻)‘(𝑊𝑎))))
74 simprl 811 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ dom 𝑊 ∧ (((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) ≠ 1 )) → 𝑎 ∈ dom 𝑊)
75 simprr 813 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ dom 𝑊 ∧ (((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) ≠ 1 )) → (((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) ≠ 1 )
76 eqid 2760 . . . . . 6 (𝑢𝑈 ↦ (℩𝑚 ∈ ℤ ((((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝑢) = (𝑚 · (𝑊𝑎)) ∧ = ((-1↑𝑐(2 / ((od‘𝐻)‘(𝑊𝑎))))↑𝑚)))) = (𝑢𝑈 ↦ (℩𝑚 ∈ ℤ ((((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝑢) = (𝑚 · (𝑊𝑎)) ∧ = ((-1↑𝑐(2 / ((od‘𝐻)‘(𝑊𝑎))))↑𝑚))))
7762, 4, 63, 64, 21, 65, 66, 9, 10, 67, 32, 68, 69, 70, 71, 35, 72, 73, 74, 75, 76dchrptlem2 25210 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ dom 𝑊 ∧ (((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) ≠ 1 )) → ∃𝑥𝐷 (𝑥𝐴) ≠ 1)
7877expr 644 . . . 4 ((𝜑𝑎 ∈ dom 𝑊) → ((((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) ≠ 1 → ∃𝑥𝐷 (𝑥𝐴) ≠ 1))
7961, 78syl5bir 233 . . 3 ((𝜑𝑎 ∈ dom 𝑊) → (¬ (((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) = 1 → ∃𝑥𝐷 (𝑥𝐴) ≠ 1))
8079rexlimdva 3169 . 2 (𝜑 → (∃𝑎 ∈ dom 𝑊 ¬ (((𝐻dProj𝑆)‘𝑎)‘𝐴) = 1 → ∃𝑥𝐷 (𝑥𝐴) ≠ 1))
8160, 80mpd 15 1 (𝜑 → ∃𝑥𝐷 (𝑥𝐴) ≠ 1)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 383   = wceq 1632  wcel 2139  wne 2932  wral 3050  wrex 3051  {crab 3054  Vcvv 3340  {csn 4321   class class class wbr 4804  cmpt 4881   × cxp 5264  dom cdm 5266  ran crn 5267  cio 6010  cfv 6049  (class class class)co 6814  Xcixp 8076   finSupp cfsupp 8442  1c1 10149  -cneg 10479   / cdiv 10896  cn 11232  2c2 11282  0cn0 11504  cz 11589  cexp 13074  Word cword 13497  Basecbs 16079  s cress 16080  0gc0g 16322   Σg cgsu 16323  Mndcmnd 17515  Grpcgrp 17643  .gcmg 17761  SubGrpcsubg 17809  odcod 18164   DProd cdprd 18612  dProjcdpj 18613  mulGrpcmgp 18709  1rcur 18721  Ringcrg 18767  CRingccrg 18768  Unitcui 18859  ℤ/nczn 20073  𝑐ccxp 24522  DChrcdchr 25177
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1871  ax-4 1886  ax-5 1988  ax-6 2054  ax-7 2090  ax-8 2141  ax-9 2148  ax-10 2168  ax-11 2183  ax-12 2196  ax-13 2391  ax-ext 2740  ax-rep 4923  ax-sep 4933  ax-nul 4941  ax-pow 4992  ax-pr 5055  ax-un 7115  ax-inf2 8713  ax-cnex 10204  ax-resscn 10205  ax-1cn 10206  ax-icn 10207  ax-addcl 10208  ax-addrcl 10209  ax-mulcl 10210  ax-mulrcl 10211  ax-mulcom 10212  ax-addass 10213  ax-mulass 10214  ax-distr 10215  ax-i2m1 10216  ax-1ne0 10217  ax-1rid 10218  ax-rnegex 10219  ax-rrecex 10220  ax-cnre 10221  ax-pre-lttri 10222  ax-pre-lttrn 10223  ax-pre-ltadd 10224  ax-pre-mulgt0 10225  ax-pre-sup 10226  ax-addf 10227  ax-mulf 10228
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1635  df-fal 1638  df-ex 1854  df-nf 1859  df-sb 2047  df-eu 2611  df-mo 2612  df-clab 2747  df-cleq 2753  df-clel 2756  df-nfc 2891  df-ne 2933  df-nel 3036  df-ral 3055  df-rex 3056  df-reu 3057  df-rmo 3058  df-rab 3059  df-v 3342  df-sbc 3577  df-csb 3675  df-dif 3718  df-un 3720  df-in 3722  df-ss 3729  df-pss 3731  df-nul 4059  df-if 4231  df-pw 4304  df-sn 4322  df-pr 4324  df-tp 4326  df-op 4328  df-uni 4589  df-int 4628  df-iun 4674  df-iin 4675  df-br 4805  df-opab 4865  df-mpt 4882  df-tr 4905  df-id 5174  df-eprel 5179  df-po 5187  df-so 5188  df-fr 5225  df-se 5226  df-we 5227  df-xp 5272  df-rel 5273  df-cnv 5274  df-co 5275  df-dm 5276  df-rn 5277  df-res 5278  df-ima 5279  df-pred 5841  df-ord 5887  df-on 5888  df-lim 5889  df-suc 5890  df-iota 6012  df-fun 6051  df-fn 6052  df-f 6053  df-f1 6054  df-fo 6055  df-f1o 6056  df-fv 6057  df-isom 6058  df-riota 6775  df-ov 6817  df-oprab 6818  df-mpt2 6819  df-of 7063  df-om 7232  df-1st 7334  df-2nd 7335  df-supp 7465  df-tpos 7522  df-wrecs 7577  df-recs 7638  df-rdg 7676  df-1o 7730  df-2o 7731  df-oadd 7734  df-omul 7735  df-er 7913  df-ec 7915  df-qs 7919  df-map 8027  df-pm 8028  df-ixp 8077  df-en 8124  df-dom 8125  df-sdom 8126  df-fin 8127  df-fsupp 8443  df-fi 8484  df-sup 8515  df-inf 8516  df-oi 8582  df-card 8975  df-acn 8978  df-cda 9202  df-pnf 10288  df-mnf 10289  df-xr 10290  df-ltxr 10291  df-le 10292  df-sub 10480  df-neg 10481  df-div 10897  df-nn 11233  df-2 11291  df-3 11292  df-4 11293  df-5 11294  df-6 11295  df-7 11296  df-8 11297  df-9 11298  df-n0 11505  df-z 11590  df-dec 11706  df-uz 11900  df-q 12002  df-rp 12046  df-xneg 12159  df-xadd 12160  df-xmul 12161  df-ioo 12392  df-ioc 12393  df-ico 12394  df-icc 12395  df-fz 12540  df-fzo 12680  df-fl 12807  df-mod 12883  df-seq 13016  df-exp 13075  df-fac 13275  df-bc 13304  df-hash 13332  df-word 13505  df-shft 14026  df-cj 14058  df-re 14059  df-im 14060  df-sqrt 14194  df-abs 14195  df-limsup 14421  df-clim 14438  df-rlim 14439  df-sum 14636  df-ef 15017  df-sin 15019  df-cos 15020  df-pi 15022  df-dvds 15203  df-struct 16081  df-ndx 16082  df-slot 16083  df-base 16085  df-sets 16086  df-ress 16087  df-plusg 16176  df-mulr 16177  df-starv 16178  df-sca 16179  df-vsca 16180  df-ip 16181  df-tset 16182  df-ple 16183  df-ds 16186  df-unif 16187  df-hom 16188  df-cco 16189  df-rest 16305  df-topn 16306  df-0g 16324  df-gsum 16325  df-topgen 16326  df-pt 16327  df-prds 16330  df-xrs 16384  df-qtop 16389  df-imas 16390  df-qus 16391  df-xps 16392  df-mre 16468  df-mrc 16469  df-acs 16471  df-mgm 17463  df-sgrp 17505  df-mnd 17516  df-mhm 17556  df-submnd 17557  df-grp 17646  df-minusg 17647  df-sbg 17648  df-mulg 17762  df-subg 17812  df-nsg 17813  df-eqg 17814  df-ghm 17879  df-gim 17922  df-cntz 17970  df-oppg 17996  df-od 18168  df-lsm 18271  df-pj1 18272  df-cmn 18415  df-abl 18416  df-dprd 18614  df-dpj 18615  df-mgp 18710  df-ur 18722  df-ring 18769  df-cring 18770  df-oppr 18843  df-dvdsr 18861  df-unit 18862  df-rnghom 18937  df-subrg 19000  df-lmod 19087  df-lss 19155  df-lsp 19194  df-sra 19394  df-rgmod 19395  df-lidl 19396  df-rsp 19397  df-2idl 19454  df-psmet 19960  df-xmet 19961  df-met 19962  df-bl 19963  df-mopn 19964  df-fbas 19965  df-fg 19966  df-cnfld 19969  df-zring 20041  df-zrh 20074  df-zn 20077  df-top 20921  df-topon 20938  df-topsp 20959  df-bases 20972  df-cld 21045  df-ntr 21046  df-cls 21047  df-nei 21124  df-lp 21162  df-perf 21163  df-cn 21253  df-cnp 21254  df-haus 21341  df-tx 21587  df-hmeo 21780  df-fil 21871  df-fm 21963  df-flim 21964  df-flf 21965  df-xms 22346  df-ms 22347  df-tms 22348  df-cncf 22902  df-limc 23849  df-dv 23850  df-log 24523  df-cxp 24524  df-dchr 25178
This theorem is referenced by:  dchrpt  25212
  Copyright terms: Public domain W3C validator