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Theorem isabvd

Description: Properties that determine an absolute value. (Contributed by Mario Carneiro, 8-Sep-2014) (Revised by Mario Carneiro, 4-Dec-2014)

Ref Expression
Hypotheses isabvd.a φ A = AbsVal R
isabvd.b φ B = Base R
isabvd.p φ + ˙ = + R
isabvd.t φ · ˙ = R
isabvd.z φ 0 ˙ = 0 R
isabvd.1 φ R Ring
isabvd.2 φ F : B
isabvd.3 φ F 0 ˙ = 0
isabvd.4 φ x B x 0 ˙ 0 < F x
isabvd.5 φ x B x 0 ˙ y B y 0 ˙ F x · ˙ y = F x F y
isabvd.6 φ x B x 0 ˙ y B y 0 ˙ F x + ˙ y F x + F y
Assertion isabvd φ F A

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 isabvd.a φ A = AbsVal R
2 isabvd.b φ B = Base R
3 isabvd.p φ + ˙ = + R
4 isabvd.t φ · ˙ = R
5 isabvd.z φ 0 ˙ = 0 R
6 isabvd.1 φ R Ring
7 isabvd.2 φ F : B
8 isabvd.3 φ F 0 ˙ = 0
9 isabvd.4 φ x B x 0 ˙ 0 < F x
10 isabvd.5 φ x B x 0 ˙ y B y 0 ˙ F x · ˙ y = F x F y
11 isabvd.6 φ x B x 0 ˙ y B y 0 ˙ F x + ˙ y F x + F y
12 2 feq2d φ F : B F : Base R
13 7 12 mpbid φ F : Base R
14 13 ffnd φ F Fn Base R
15 13 ffvelrnda φ x Base R F x
16 0le0 0 0
17 5 fveq2d φ F 0 ˙ = F 0 R
18 17 8 eqtr3d φ F 0 R = 0
19 16 18 breqtrrid φ 0 F 0 R
20 19 adantr φ x Base R 0 F 0 R
21 fveq2 x = 0 R F x = F 0 R
22 21 breq2d x = 0 R 0 F x 0 F 0 R
23 20 22 syl5ibrcom φ x Base R x = 0 R 0 F x
24 simp1 φ x Base R x 0 R φ
25 simp2 φ x Base R x 0 R x Base R
26 2 3ad2ant1 φ x Base R x 0 R B = Base R
27 25 26 eleqtrrd φ x Base R x 0 R x B
28 simp3 φ x Base R x 0 R x 0 R
29 5 3ad2ant1 φ x Base R x 0 R 0 ˙ = 0 R
30 28 29 neeqtrrd φ x Base R x 0 R x 0 ˙
31 24 27 30 9 syl3anc φ x Base R x 0 R 0 < F x
32 0re 0
33 15 3adant3 φ x Base R x 0 R F x
34 ltle 0 F x 0 < F x 0 F x
35 32 33 34 sylancr φ x Base R x 0 R 0 < F x 0 F x
36 31 35 mpd φ x Base R x 0 R 0 F x
37 36 3expia φ x Base R x 0 R 0 F x
38 23 37 pm2.61dne φ x Base R 0 F x
39 elrege0 F x 0 +∞ F x 0 F x
40 15 38 39 sylanbrc φ x Base R F x 0 +∞
41 40 ralrimiva φ x Base R F x 0 +∞
42 ffnfv F : Base R 0 +∞ F Fn Base R x Base R F x 0 +∞
43 14 41 42 sylanbrc φ F : Base R 0 +∞
44 31 gt0ne0d φ x Base R x 0 R F x 0
45 44 3expia φ x Base R x 0 R F x 0
46 45 necon4d φ x Base R F x = 0 x = 0 R
47 18 adantr φ x Base R F 0 R = 0
48 fveqeq2 x = 0 R F x = 0 F 0 R = 0
49 47 48 syl5ibrcom φ x Base R x = 0 R F x = 0
50 46 49 impbid φ x Base R F x = 0 x = 0 R
51 18 3ad2ant1 φ x Base R y Base R F 0 R = 0
52 51 adantr φ x Base R y Base R x = 0 R F 0 R = 0
53 oveq1 x = 0 R x R y = 0 R R y
54 6 3ad2ant1 φ x Base R y Base R R Ring
55 simp3 φ x Base R y Base R y Base R
56 eqid Base R = Base R
57 eqid R = R
58 eqid 0 R = 0 R
59 56 57 58 ringlz R Ring y Base R 0 R R y = 0 R
60 54 55 59 syl2anc φ x Base R y Base R 0 R R y = 0 R
61 53 60 sylan9eqr φ x Base R y Base R x = 0 R x R y = 0 R
62 61 fveq2d φ x Base R y Base R x = 0 R F x R y = F 0 R
63 21 51 sylan9eqr φ x Base R y Base R x = 0 R F x = 0
64 63 oveq1d φ x Base R y Base R x = 0 R F x F y = 0 F y
65 13 3ad2ant1 φ x Base R y Base R F : Base R
66 65 55 ffvelrnd φ x Base R y Base R F y
67 66 recnd φ x Base R y Base R F y
68 67 adantr φ x Base R y Base R x = 0 R F y
69 68 mul02d φ x Base R y Base R x = 0 R 0 F y = 0
70 64 69 eqtrd φ x Base R y Base R x = 0 R F x F y = 0
71 52 62 70 3eqtr4d φ x Base R y Base R x = 0 R F x R y = F x F y
72 51 adantr φ x Base R y Base R y = 0 R F 0 R = 0
73 oveq2 y = 0 R x R y = x R 0 R
74 simp2 φ x Base R y Base R x Base R
75 56 57 58 ringrz R Ring x Base R x R 0 R = 0 R
76 54 74 75 syl2anc φ x Base R y Base R x R 0 R = 0 R
77 73 76 sylan9eqr φ x Base R y Base R y = 0 R x R y = 0 R
78 77 fveq2d φ x Base R y Base R y = 0 R F x R y = F 0 R
79 fveq2 y = 0 R F y = F 0 R
80 79 51 sylan9eqr φ x Base R y Base R y = 0 R F y = 0
81 80 oveq2d φ x Base R y Base R y = 0 R F x F y = F x 0
82 65 74 ffvelrnd φ x Base R y Base R F x
83 82 recnd φ x Base R y Base R F x
84 83 adantr φ x Base R y Base R y = 0 R F x
85 84 mul01d φ x Base R y Base R y = 0 R F x 0 = 0
86 81 85 eqtrd φ x Base R y Base R y = 0 R F x F y = 0
87 72 78 86 3eqtr4d φ x Base R y Base R y = 0 R F x R y = F x F y
88 simpl1 φ x Base R y Base R x 0 R y 0 R φ
89 88 4 syl φ x Base R y Base R x 0 R y 0 R · ˙ = R
90 89 oveqd φ x Base R y Base R x 0 R y 0 R x · ˙ y = x R y
91 90 fveq2d φ x Base R y Base R x 0 R y 0 R F x · ˙ y = F x R y
92 simpl2 φ x Base R y Base R x 0 R y 0 R x Base R
93 88 2 syl φ x Base R y Base R x 0 R y 0 R B = Base R
94 92 93 eleqtrrd φ x Base R y Base R x 0 R y 0 R x B
95 simprl φ x Base R y Base R x 0 R y 0 R x 0 R
96 88 5 syl φ x Base R y Base R x 0 R y 0 R 0 ˙ = 0 R
97 95 96 neeqtrrd φ x Base R y Base R x 0 R y 0 R x 0 ˙
98 simpl3 φ x Base R y Base R x 0 R y 0 R y Base R
99 98 93 eleqtrrd φ x Base R y Base R x 0 R y 0 R y B
100 simprr φ x Base R y Base R x 0 R y 0 R y 0 R
101 100 96 neeqtrrd φ x Base R y Base R x 0 R y 0 R y 0 ˙
102 88 94 97 99 101 10 syl122anc φ x Base R y Base R x 0 R y 0 R F x · ˙ y = F x F y
103 91 102 eqtr3d φ x Base R y Base R x 0 R y 0 R F x R y = F x F y
104 71 87 103 pm2.61da2ne φ x Base R y Base R F x R y = F x F y
105 oveq1 x = 0 R x + R y = 0 R + R y
106 ringgrp R Ring R Grp
107 54 106 syl φ x Base R y Base R R Grp
108 eqid + R = + R
109 56 108 58 grplid R Grp y Base R 0 R + R y = y
110 107 55 109 syl2anc φ x Base R y Base R 0 R + R y = y
111 105 110 sylan9eqr φ x Base R y Base R x = 0 R x + R y = y
112 111 fveq2d φ x Base R y Base R x = 0 R F x + R y = F y
113 16 63 breqtrrid φ x Base R y Base R x = 0 R 0 F x
114 66 82 addge02d φ x Base R y Base R 0 F x F y F x + F y
115 114 adantr φ x Base R y Base R x = 0 R 0 F x F y F x + F y
116 113 115 mpbid φ x Base R y Base R x = 0 R F y F x + F y
117 112 116 eqbrtrd φ x Base R y Base R x = 0 R F x + R y F x + F y
118 oveq2 y = 0 R x + R y = x + R 0 R
119 56 108 58 grprid R Grp x Base R x + R 0 R = x
120 107 74 119 syl2anc φ x Base R y Base R x + R 0 R = x
121 118 120 sylan9eqr φ x Base R y Base R y = 0 R x + R y = x
122 121 fveq2d φ x Base R y Base R y = 0 R F x + R y = F x
123 16 80 breqtrrid φ x Base R y Base R y = 0 R 0 F y
124 82 66 addge01d φ x Base R y Base R 0 F y F x F x + F y
125 124 adantr φ x Base R y Base R y = 0 R 0 F y F x F x + F y
126 123 125 mpbid φ x Base R y Base R y = 0 R F x F x + F y
127 122 126 eqbrtrd φ x Base R y Base R y = 0 R F x + R y F x + F y
128 88 3 syl φ x Base R y Base R x 0 R y 0 R + ˙ = + R
129 128 oveqd φ x Base R y Base R x 0 R y 0 R x + ˙ y = x + R y
130 129 fveq2d φ x Base R y Base R x 0 R y 0 R F x + ˙ y = F x + R y
131 88 94 97 99 101 11 syl122anc φ x Base R y Base R x 0 R y 0 R F x + ˙ y F x + F y
132 130 131 eqbrtrrd φ x Base R y Base R x 0 R y 0 R F x + R y F x + F y
133 117 127 132 pm2.61da2ne φ x Base R y Base R F x + R y F x + F y
134 104 133 jca φ x Base R y Base R F x R y = F x F y F x + R y F x + F y
135 134 3expia φ x Base R y Base R F x R y = F x F y F x + R y F x + F y
136 135 ralrimiv φ x Base R y Base R F x R y = F x F y F x + R y F x + F y
137 50 136 jca φ x Base R F x = 0 x = 0 R y Base R F x R y = F x F y F x + R y F x + F y
138 137 ralrimiva φ x Base R F x = 0 x = 0 R y Base R F x R y = F x F y F x + R y F x + F y
139 eqid AbsVal R = AbsVal R
140 139 56 108 57 58 isabv R Ring F AbsVal R F : Base R 0 +∞ x Base R F x = 0 x = 0 R y Base R F x R y = F x F y F x + R y F x + F y
141 6 140 syl φ F AbsVal R F : Base R 0 +∞ x Base R F x = 0 x = 0 R y Base R F x R y = F x F y F x + R y F x + F y
142 43 138 141 mpbir2and φ F AbsVal R
143 142 1 eleqtrrd φ F A