Metamath Proof Explorer


Theorem abvmul

Description: An absolute value distributes under multiplication. (Contributed by Mario Carneiro, 8-Sep-2014)

Ref Expression
Hypotheses abvf.a โŠข ๐ด = ( AbsVal โ€˜ ๐‘… )
abvf.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐‘… )
abvmul.t โŠข ยท = ( .r โ€˜ ๐‘… )
Assertion abvmul ( ( ๐น โˆˆ ๐ด โˆง ๐‘‹ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ ยท ๐‘Œ ) ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘‹ ) ยท ( ๐น โ€˜ ๐‘Œ ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 abvf.a โŠข ๐ด = ( AbsVal โ€˜ ๐‘… )
2 abvf.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐‘… )
3 abvmul.t โŠข ยท = ( .r โ€˜ ๐‘… )
4 1 abvrcl โŠข ( ๐น โˆˆ ๐ด โ†’ ๐‘… โˆˆ Ring )
5 eqid โŠข ( +g โ€˜ ๐‘… ) = ( +g โ€˜ ๐‘… )
6 eqid โŠข ( 0g โ€˜ ๐‘… ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… )
7 1 2 5 3 6 isabv โŠข ( ๐‘… โˆˆ Ring โ†’ ( ๐น โˆˆ ๐ด โ†” ( ๐น : ๐ต โŸถ ( 0 [,) +โˆž ) โˆง โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ( ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 โ†” ๐‘ฅ = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) ) โˆง ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฅ ( +g โ€˜ ๐‘… ) ๐‘ฆ ) ) โ‰ค ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) + ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) ) ) ) ) ) )
8 4 7 syl โŠข ( ๐น โˆˆ ๐ด โ†’ ( ๐น โˆˆ ๐ด โ†” ( ๐น : ๐ต โŸถ ( 0 [,) +โˆž ) โˆง โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ( ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 โ†” ๐‘ฅ = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) ) โˆง ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฅ ( +g โ€˜ ๐‘… ) ๐‘ฆ ) ) โ‰ค ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) + ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) ) ) ) ) ) )
9 8 ibi โŠข ( ๐น โˆˆ ๐ด โ†’ ( ๐น : ๐ต โŸถ ( 0 [,) +โˆž ) โˆง โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ( ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 โ†” ๐‘ฅ = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) ) โˆง ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฅ ( +g โ€˜ ๐‘… ) ๐‘ฆ ) ) โ‰ค ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) + ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) ) ) ) ) )
10 simpl โŠข ( ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) ) โˆง ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฅ ( +g โ€˜ ๐‘… ) ๐‘ฆ ) ) โ‰ค ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) + ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) ) ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) ) )
11 10 ralimi โŠข ( โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) ) โˆง ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฅ ( +g โ€˜ ๐‘… ) ๐‘ฆ ) ) โ‰ค ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) + ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) ) )
12 11 adantl โŠข ( ( ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 โ†” ๐‘ฅ = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) ) โˆง ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฅ ( +g โ€˜ ๐‘… ) ๐‘ฆ ) ) โ‰ค ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) + ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) ) ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) ) )
13 12 ralimi โŠข ( โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ( ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 โ†” ๐‘ฅ = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) ) โˆง ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฅ ( +g โ€˜ ๐‘… ) ๐‘ฆ ) ) โ‰ค ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) + ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) ) ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) ) )
14 9 13 simpl2im โŠข ( ๐น โˆˆ ๐ด โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) ) )
15 fvoveq1 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘‹ โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ) = ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ ยท ๐‘ฆ ) ) )
16 fveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘‹ โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ๐น โ€˜ ๐‘‹ ) )
17 16 oveq1d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘‹ โ†’ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘‹ ) ยท ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) ) )
18 15 17 eqeq12d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘‹ โ†’ ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) ) โ†” ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ ยท ๐‘ฆ ) ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘‹ ) ยท ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) ) ) )
19 oveq2 โŠข ( ๐‘ฆ = ๐‘Œ โ†’ ( ๐‘‹ ยท ๐‘ฆ ) = ( ๐‘‹ ยท ๐‘Œ ) )
20 19 fveq2d โŠข ( ๐‘ฆ = ๐‘Œ โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ ยท ๐‘ฆ ) ) = ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ ยท ๐‘Œ ) ) )
21 fveq2 โŠข ( ๐‘ฆ = ๐‘Œ โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) = ( ๐น โ€˜ ๐‘Œ ) )
22 21 oveq2d โŠข ( ๐‘ฆ = ๐‘Œ โ†’ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘‹ ) ยท ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘‹ ) ยท ( ๐น โ€˜ ๐‘Œ ) ) )
23 20 22 eqeq12d โŠข ( ๐‘ฆ = ๐‘Œ โ†’ ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ ยท ๐‘ฆ ) ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘‹ ) ยท ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) ) โ†” ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ ยท ๐‘Œ ) ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘‹ ) ยท ( ๐น โ€˜ ๐‘Œ ) ) ) )
24 18 23 rspc2v โŠข ( ( ๐‘‹ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ ยท ๐‘Œ ) ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘‹ ) ยท ( ๐น โ€˜ ๐‘Œ ) ) ) )
25 14 24 syl5com โŠข ( ๐น โˆˆ ๐ด โ†’ ( ( ๐‘‹ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ ยท ๐‘Œ ) ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘‹ ) ยท ( ๐น โ€˜ ๐‘Œ ) ) ) )
26 25 3impib โŠข ( ( ๐น โˆˆ ๐ด โˆง ๐‘‹ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘‹ ยท ๐‘Œ ) ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘‹ ) ยท ( ๐น โ€˜ ๐‘Œ ) ) )