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Theorem aks6d1c1p5

Description: The product of exponents is introspective. (Contributed by metakunt, 26-Apr-2025)

Ref Expression
Hypotheses aks6d1c1p5.1 ˙ = e f | e f B y V PrimRoots R e × ˙ O f y = O f e × ˙ y
aks6d1c1p5.2 S = Poly 1 K
aks6d1c1p5.3 B = Base S
aks6d1c1p5.4 X = var 1 K
aks6d1c1p5.5 W = mulGrp S
aks6d1c1p5.6 V = mulGrp K
aks6d1c1p5.7 × ˙ = V
aks6d1c1p5.8 C = algSc S
aks6d1c1p5.10 P = chr K
aks6d1c1p5.11 O = eval 1 K
aks6d1c1p5.12 + ˙ = + S
aks6d1c1p5.13 φ K Field
aks6d1c1p5.14 φ P
aks6d1c1p5.15 φ R
aks6d1c1p5.16 φ E gcd R = 1
aks6d1c1p5.17 φ P N
aks6d1c1p5.18 φ D ˙ F
aks6d1c1p5.19 φ E ˙ F
Assertion aks6d1c1p5 φ D E ˙ F

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 aks6d1c1p5.1 ˙ = e f | e f B y V PrimRoots R e × ˙ O f y = O f e × ˙ y
2 aks6d1c1p5.2 S = Poly 1 K
3 aks6d1c1p5.3 B = Base S
4 aks6d1c1p5.4 X = var 1 K
5 aks6d1c1p5.5 W = mulGrp S
6 aks6d1c1p5.6 V = mulGrp K
7 aks6d1c1p5.7 × ˙ = V
8 aks6d1c1p5.8 C = algSc S
9 aks6d1c1p5.10 P = chr K
10 aks6d1c1p5.11 O = eval 1 K
11 aks6d1c1p5.12 + ˙ = + S
12 aks6d1c1p5.13 φ K Field
13 aks6d1c1p5.14 φ P
14 aks6d1c1p5.15 φ R
15 aks6d1c1p5.16 φ E gcd R = 1
16 aks6d1c1p5.17 φ P N
17 aks6d1c1p5.18 φ D ˙ F
18 aks6d1c1p5.19 φ E ˙ F
19 12 fldcrngd φ K CRing
20 6 crngmgp K CRing V CMnd
21 19 20 syl φ V CMnd
22 21 cmnmndd φ V Mnd
23 22 adantr φ y V PrimRoots R V Mnd
24 1 17 aks6d1c1p1rcl φ D F B
25 24 simpld φ D
26 25 nnnn0d φ D 0
27 26 adantr φ y V PrimRoots R D 0
28 1 18 aks6d1c1p1rcl φ E F B
29 28 simpld φ E
30 29 nnnn0d φ E 0
31 30 adantr φ y V PrimRoots R E 0
32 eqid Base K = Base K
33 19 adantr φ y V PrimRoots R K CRing
34 14 nnnn0d φ R 0
35 21 34 7 isprimroot φ y V PrimRoots R y Base V R × ˙ y = 0 V q 0 q × ˙ y = 0 V R q
36 35 biimpd φ y V PrimRoots R y Base V R × ˙ y = 0 V q 0 q × ˙ y = 0 V R q
37 36 imp φ y V PrimRoots R y Base V R × ˙ y = 0 V q 0 q × ˙ y = 0 V R q
38 37 simp1d φ y V PrimRoots R y Base V
39 6 32 mgpbas Base K = Base V
40 39 a1i φ Base K = Base V
41 40 eqcomd φ Base V = Base K
42 41 adantr φ y V PrimRoots R Base V = Base K
43 38 42 eleqtrd φ y V PrimRoots R y Base K
44 24 simprd φ F B
45 44 adantr φ y V PrimRoots R F B
46 10 2 32 3 33 43 45 fveval1fvcl φ y V PrimRoots R O F y Base K
47 42 eleq2d φ y V PrimRoots R O F y Base V O F y Base K
48 46 47 mpbird φ y V PrimRoots R O F y Base V
49 27 31 48 3jca φ y V PrimRoots R D 0 E 0 O F y Base V
50 eqid Base V = Base V
51 50 7 mulgnn0ass V Mnd D 0 E 0 O F y Base V D E × ˙ O F y = D × ˙ E × ˙ O F y
52 23 49 51 syl2anc φ y V PrimRoots R D E × ˙ O F y = D × ˙ E × ˙ O F y
53 eqidd φ y V PrimRoots R l V PrimRoots R E × ˙ l = l V PrimRoots R E × ˙ l
54 simpr φ y V PrimRoots R l = y l = y
55 54 oveq2d φ y V PrimRoots R l = y E × ˙ l = E × ˙ y
56 simpr φ y V PrimRoots R y V PrimRoots R
57 50 7 23 31 38 mulgnn0cld φ y V PrimRoots R E × ˙ y Base V
58 53 55 56 57 fvmptd φ y V PrimRoots R l V PrimRoots R E × ˙ l y = E × ˙ y
59 58 fveq2d φ y V PrimRoots R O F l V PrimRoots R E × ˙ l y = O F E × ˙ y
60 59 oveq2d φ y V PrimRoots R D × ˙ O F l V PrimRoots R E × ˙ l y = D × ˙ O F E × ˙ y
61 60 eqcomd φ y V PrimRoots R D × ˙ O F E × ˙ y = D × ˙ O F l V PrimRoots R E × ˙ l y
62 2fveq3 i = y O F l V PrimRoots R E × ˙ l i = O F l V PrimRoots R E × ˙ l y
63 62 oveq2d i = y D × ˙ O F l V PrimRoots R E × ˙ l i = D × ˙ O F l V PrimRoots R E × ˙ l y
64 fveq2 i = y l V PrimRoots R E × ˙ l i = l V PrimRoots R E × ˙ l y
65 64 oveq2d i = y D × ˙ l V PrimRoots R E × ˙ l i = D × ˙ l V PrimRoots R E × ˙ l y
66 65 fveq2d i = y O F D × ˙ l V PrimRoots R E × ˙ l i = O F D × ˙ l V PrimRoots R E × ˙ l y
67 63 66 eqeq12d i = y D × ˙ O F l V PrimRoots R E × ˙ l i = O F D × ˙ l V PrimRoots R E × ˙ l i D × ˙ O F l V PrimRoots R E × ˙ l y = O F D × ˙ l V PrimRoots R E × ˙ l y
68 1 44 25 aks6d1c1p1 φ D ˙ F y V PrimRoots R D × ˙ O F y = O F D × ˙ y
69 68 biimpd φ D ˙ F y V PrimRoots R D × ˙ O F y = O F D × ˙ y
70 17 69 mpd φ y V PrimRoots R D × ˙ O F y = O F D × ˙ y
71 7 oveqi E × ˙ l = E V l
72 71 a1i l V PrimRoots R E × ˙ l = E V l
73 72 mpteq2ia l V PrimRoots R E × ˙ l = l V PrimRoots R E V l
74 73 21 14 29 15 primrootscoprbij2 φ l V PrimRoots R E × ˙ l : V PrimRoots R 1-1 onto V PrimRoots R
75 f1ofo l V PrimRoots R E × ˙ l : V PrimRoots R 1-1 onto V PrimRoots R l V PrimRoots R E × ˙ l : V PrimRoots R onto V PrimRoots R
76 74 75 syl φ l V PrimRoots R E × ˙ l : V PrimRoots R onto V PrimRoots R
77 fveq2 l V PrimRoots R E × ˙ l i = y O F l V PrimRoots R E × ˙ l i = O F y
78 77 oveq2d l V PrimRoots R E × ˙ l i = y D × ˙ O F l V PrimRoots R E × ˙ l i = D × ˙ O F y
79 oveq2 l V PrimRoots R E × ˙ l i = y D × ˙ l V PrimRoots R E × ˙ l i = D × ˙ y
80 79 fveq2d l V PrimRoots R E × ˙ l i = y O F D × ˙ l V PrimRoots R E × ˙ l i = O F D × ˙ y
81 78 80 eqeq12d l V PrimRoots R E × ˙ l i = y D × ˙ O F l V PrimRoots R E × ˙ l i = O F D × ˙ l V PrimRoots R E × ˙ l i D × ˙ O F y = O F D × ˙ y
82 81 cbvfo l V PrimRoots R E × ˙ l : V PrimRoots R onto V PrimRoots R i V PrimRoots R D × ˙ O F l V PrimRoots R E × ˙ l i = O F D × ˙ l V PrimRoots R E × ˙ l i y V PrimRoots R D × ˙ O F y = O F D × ˙ y
83 76 82 syl φ i V PrimRoots R D × ˙ O F l V PrimRoots R E × ˙ l i = O F D × ˙ l V PrimRoots R E × ˙ l i y V PrimRoots R D × ˙ O F y = O F D × ˙ y
84 70 83 mpbird φ i V PrimRoots R D × ˙ O F l V PrimRoots R E × ˙ l i = O F D × ˙ l V PrimRoots R E × ˙ l i
85 84 adantr φ y V PrimRoots R i V PrimRoots R D × ˙ O F l V PrimRoots R E × ˙ l i = O F D × ˙ l V PrimRoots R E × ˙ l i
86 67 85 56 rspcdva φ y V PrimRoots R D × ˙ O F l V PrimRoots R E × ˙ l y = O F D × ˙ l V PrimRoots R E × ˙ l y
87 58 oveq2d φ y V PrimRoots R D × ˙ l V PrimRoots R E × ˙ l y = D × ˙ E × ˙ y
88 87 fveq2d φ y V PrimRoots R O F D × ˙ l V PrimRoots R E × ˙ l y = O F D × ˙ E × ˙ y
89 86 88 eqtrd φ y V PrimRoots R D × ˙ O F l V PrimRoots R E × ˙ l y = O F D × ˙ E × ˙ y
90 61 89 eqtr2d φ y V PrimRoots R O F D × ˙ E × ˙ y = D × ˙ O F E × ˙ y
91 fveq2 z = y O F z = O F y
92 91 oveq2d z = y E × ˙ O F z = E × ˙ O F y
93 oveq2 z = y E × ˙ z = E × ˙ y
94 93 fveq2d z = y O F E × ˙ z = O F E × ˙ y
95 92 94 eqeq12d z = y E × ˙ O F z = O F E × ˙ z E × ˙ O F y = O F E × ˙ y
96 1 44 29 aks6d1c1p1 φ E ˙ F y V PrimRoots R E × ˙ O F y = O F E × ˙ y
97 96 biimpd φ E ˙ F y V PrimRoots R E × ˙ O F y = O F E × ˙ y
98 18 97 mpd φ y V PrimRoots R E × ˙ O F y = O F E × ˙ y
99 nfv y E × ˙ O F z = O F E × ˙ z
100 nfv z E × ˙ O F y = O F E × ˙ y
101 99 100 95 cbvralw z V PrimRoots R E × ˙ O F z = O F E × ˙ z y V PrimRoots R E × ˙ O F y = O F E × ˙ y
102 98 101 sylibr φ z V PrimRoots R E × ˙ O F z = O F E × ˙ z
103 102 adantr φ y V PrimRoots R z V PrimRoots R E × ˙ O F z = O F E × ˙ z
104 95 103 56 rspcdva φ y V PrimRoots R E × ˙ O F y = O F E × ˙ y
105 104 eqcomd φ y V PrimRoots R O F E × ˙ y = E × ˙ O F y
106 105 oveq2d φ y V PrimRoots R D × ˙ O F E × ˙ y = D × ˙ E × ˙ O F y
107 90 106 eqtrd φ y V PrimRoots R O F D × ˙ E × ˙ y = D × ˙ E × ˙ O F y
108 107 eqcomd φ y V PrimRoots R D × ˙ E × ˙ O F y = O F D × ˙ E × ˙ y
109 27 31 38 3jca φ y V PrimRoots R D 0 E 0 y Base V
110 50 7 mulgnn0ass V Mnd D 0 E 0 y Base V D E × ˙ y = D × ˙ E × ˙ y
111 110 eqcomd V Mnd D 0 E 0 y Base V D × ˙ E × ˙ y = D E × ˙ y
112 23 109 111 syl2anc φ y V PrimRoots R D × ˙ E × ˙ y = D E × ˙ y
113 112 fveq2d φ y V PrimRoots R O F D × ˙ E × ˙ y = O F D E × ˙ y
114 52 108 113 3eqtrd φ y V PrimRoots R D E × ˙ O F y = O F D E × ˙ y
115 114 ralrimiva φ y V PrimRoots R D E × ˙ O F y = O F D E × ˙ y
116 25 29 nnmulcld φ D E
117 1 44 116 aks6d1c1p1 φ D E ˙ F y V PrimRoots R D E × ˙ O F y = O F D E × ˙ y
118 115 117 mpbird φ D E ˙ F