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Theorem aks6d1c7lem3

Description: Remove lots of hypotheses now that we have the AKS contradiction. (Contributed by metakunt, 16-May-2025)

Ref Expression
Hypotheses aks6d1c7.1 = { ⟨ 𝑒 , 𝑓 ⟩ ∣ ( 𝑒 ∈ ℕ ∧ 𝑓 ∈ ( Base ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ∧ ∀ 𝑦 ∈ ( ( mulGrp ‘ 𝐾 ) PrimRoots 𝑅 ) ( 𝑒 ( .g ‘ ( mulGrp ‘ 𝐾 ) ) ( ( ( eval1𝐾 ) ‘ 𝑓 ) ‘ 𝑦 ) ) = ( ( ( eval1𝐾 ) ‘ 𝑓 ) ‘ ( 𝑒 ( .g ‘ ( mulGrp ‘ 𝐾 ) ) 𝑦 ) ) ) }
aks6d1c7.2 𝑃 = ( chr ‘ 𝐾 )
aks6d1c7.3 ( 𝜑𝐾 ∈ Field )
aks6d1c7.4 ( 𝜑𝑃 ∈ ℙ )
aks6d1c7.5 ( 𝜑𝑅 ∈ ℕ )
aks6d1c7.6 ( 𝜑𝑁 ∈ ( ℤ ‘ 3 ) )
aks6d1c7.7 ( 𝜑𝑃𝑁 )
aks6d1c7.8 ( 𝜑 → ( 𝑁 gcd 𝑅 ) = 1 )
aks6d1c7.9 𝐴 = ( ⌊ ‘ ( ( √ ‘ ( ϕ ‘ 𝑅 ) ) · ( 2 logb 𝑁 ) ) )
aks6d1c7.10 ( 𝜑 → ( ( 2 logb 𝑁 ) ↑ 2 ) < ( ( od𝑅 ) ‘ 𝑁 ) )
aks6d1c7.11 ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ ( Base ‘ 𝐾 ) ↦ ( 𝑃 ( .g ‘ ( mulGrp ‘ 𝐾 ) ) 𝑥 ) ) ∈ ( 𝐾 RingIso 𝐾 ) )
aks6d1c7.12 ( 𝜑𝑀 ∈ ( ( mulGrp ‘ 𝐾 ) PrimRoots 𝑅 ) )
aks6d1c7.13 ( 𝜑 → ∀ 𝑏 ∈ ( 1 ... 𝐴 ) ( 𝑏 gcd 𝑁 ) = 1 )
aks6d1c7.14 ( 𝜑 → ∀ 𝑎 ∈ ( 1 ... 𝐴 ) 𝑁 ( ( var1𝐾 ) ( +g ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ( ( algSc ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ‘ ( ( ℤRHom ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑎 ) ) ) )
aks6d1c7lem3.1 ( 𝜑 → ( 𝑄 ∈ ℙ ∧ 𝑄𝑁 ) )
Assertion aks6d1c7lem3 ( 𝜑𝑃 = 𝑄 )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 aks6d1c7.1 = { ⟨ 𝑒 , 𝑓 ⟩ ∣ ( 𝑒 ∈ ℕ ∧ 𝑓 ∈ ( Base ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ∧ ∀ 𝑦 ∈ ( ( mulGrp ‘ 𝐾 ) PrimRoots 𝑅 ) ( 𝑒 ( .g ‘ ( mulGrp ‘ 𝐾 ) ) ( ( ( eval1𝐾 ) ‘ 𝑓 ) ‘ 𝑦 ) ) = ( ( ( eval1𝐾 ) ‘ 𝑓 ) ‘ ( 𝑒 ( .g ‘ ( mulGrp ‘ 𝐾 ) ) 𝑦 ) ) ) }
2 aks6d1c7.2 𝑃 = ( chr ‘ 𝐾 )
3 aks6d1c7.3 ( 𝜑𝐾 ∈ Field )
4 aks6d1c7.4 ( 𝜑𝑃 ∈ ℙ )
5 aks6d1c7.5 ( 𝜑𝑅 ∈ ℕ )
6 aks6d1c7.6 ( 𝜑𝑁 ∈ ( ℤ ‘ 3 ) )
7 aks6d1c7.7 ( 𝜑𝑃𝑁 )
8 aks6d1c7.8 ( 𝜑 → ( 𝑁 gcd 𝑅 ) = 1 )
9 aks6d1c7.9 𝐴 = ( ⌊ ‘ ( ( √ ‘ ( ϕ ‘ 𝑅 ) ) · ( 2 logb 𝑁 ) ) )
10 aks6d1c7.10 ( 𝜑 → ( ( 2 logb 𝑁 ) ↑ 2 ) < ( ( od𝑅 ) ‘ 𝑁 ) )
11 aks6d1c7.11 ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ ( Base ‘ 𝐾 ) ↦ ( 𝑃 ( .g ‘ ( mulGrp ‘ 𝐾 ) ) 𝑥 ) ) ∈ ( 𝐾 RingIso 𝐾 ) )
12 aks6d1c7.12 ( 𝜑𝑀 ∈ ( ( mulGrp ‘ 𝐾 ) PrimRoots 𝑅 ) )
13 aks6d1c7.13 ( 𝜑 → ∀ 𝑏 ∈ ( 1 ... 𝐴 ) ( 𝑏 gcd 𝑁 ) = 1 )
14 aks6d1c7.14 ( 𝜑 → ∀ 𝑎 ∈ ( 1 ... 𝐴 ) 𝑁 ( ( var1𝐾 ) ( +g ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ( ( algSc ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ‘ ( ( ℤRHom ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑎 ) ) ) )
15 aks6d1c7lem3.1 ( 𝜑 → ( 𝑄 ∈ ℙ ∧ 𝑄𝑁 ) )
16 nfcv 𝑘 ( ( 𝑃𝑖 ) · ( ( 𝑁 / 𝑃 ) ↑ 𝑗 ) )
17 nfcv 𝑙 ( ( 𝑃𝑖 ) · ( ( 𝑁 / 𝑃 ) ↑ 𝑗 ) )
18 nfcv 𝑖 ( ( 𝑃𝑘 ) · ( ( 𝑁 / 𝑃 ) ↑ 𝑙 ) )
19 nfcv 𝑗 ( ( 𝑃𝑘 ) · ( ( 𝑁 / 𝑃 ) ↑ 𝑙 ) )
20 simpl ( ( 𝑖 = 𝑘𝑗 = 𝑙 ) → 𝑖 = 𝑘 )
21 20 oveq2d ( ( 𝑖 = 𝑘𝑗 = 𝑙 ) → ( 𝑃𝑖 ) = ( 𝑃𝑘 ) )
22 simpr ( ( 𝑖 = 𝑘𝑗 = 𝑙 ) → 𝑗 = 𝑙 )
23 22 oveq2d ( ( 𝑖 = 𝑘𝑗 = 𝑙 ) → ( ( 𝑁 / 𝑃 ) ↑ 𝑗 ) = ( ( 𝑁 / 𝑃 ) ↑ 𝑙 ) )
24 21 23 oveq12d ( ( 𝑖 = 𝑘𝑗 = 𝑙 ) → ( ( 𝑃𝑖 ) · ( ( 𝑁 / 𝑃 ) ↑ 𝑗 ) ) = ( ( 𝑃𝑘 ) · ( ( 𝑁 / 𝑃 ) ↑ 𝑙 ) ) )
25 16 17 18 19 24 cbvmpo ( 𝑖 ∈ ℕ0 , 𝑗 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑃𝑖 ) · ( ( 𝑁 / 𝑃 ) ↑ 𝑗 ) ) ) = ( 𝑘 ∈ ℕ0 , 𝑙 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑃𝑘 ) · ( ( 𝑁 / 𝑃 ) ↑ 𝑙 ) ) )
26 eqid ( ℤRHom ‘ ( ℤ/nℤ ‘ 𝑅 ) ) = ( ℤRHom ‘ ( ℤ/nℤ ‘ 𝑅 ) )
27 eqid ( ♯ ‘ ( ( ℤRHom ‘ ( ℤ/nℤ ‘ 𝑅 ) ) “ ( ( 𝑖 ∈ ℕ0 , 𝑗 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑃𝑖 ) · ( ( 𝑁 / 𝑃 ) ↑ 𝑗 ) ) ) “ ( ℕ0 × ℕ0 ) ) ) ) = ( ♯ ‘ ( ( ℤRHom ‘ ( ℤ/nℤ ‘ 𝑅 ) ) “ ( ( 𝑖 ∈ ℕ0 , 𝑗 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑃𝑖 ) · ( ( 𝑁 / 𝑃 ) ↑ 𝑗 ) ) ) “ ( ℕ0 × ℕ0 ) ) ) )
28 nfcv 𝑣 ( ( ( eval1𝐾 ) ‘ ( ( 𝑚 ∈ ( ℕ0m ( 0 ... 𝐴 ) ) ↦ ( ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) Σg ( 𝑛 ∈ ( 0 ... 𝐴 ) ↦ ( ( 𝑚𝑛 ) ( .g ‘ ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ) ( ( var1𝐾 ) ( +g ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ( ( algSc ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ‘ ( ( ℤRHom ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑛 ) ) ) ) ) ) ) ‘ 𝑤 ) ) ‘ 𝑀 )
29 nfcv 𝑤 ( ( ( eval1𝐾 ) ‘ ( ( 𝑚 ∈ ( ℕ0m ( 0 ... 𝐴 ) ) ↦ ( ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) Σg ( 𝑛 ∈ ( 0 ... 𝐴 ) ↦ ( ( 𝑚𝑛 ) ( .g ‘ ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ) ( ( var1𝐾 ) ( +g ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ( ( algSc ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ‘ ( ( ℤRHom ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑛 ) ) ) ) ) ) ) ‘ 𝑣 ) ) ‘ 𝑀 )
30 2fveq3 ( 𝑤 = 𝑣 → ( ( eval1𝐾 ) ‘ ( ( 𝑚 ∈ ( ℕ0m ( 0 ... 𝐴 ) ) ↦ ( ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) Σg ( 𝑛 ∈ ( 0 ... 𝐴 ) ↦ ( ( 𝑚𝑛 ) ( .g ‘ ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ) ( ( var1𝐾 ) ( +g ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ( ( algSc ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ‘ ( ( ℤRHom ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑛 ) ) ) ) ) ) ) ‘ 𝑤 ) ) = ( ( eval1𝐾 ) ‘ ( ( 𝑚 ∈ ( ℕ0m ( 0 ... 𝐴 ) ) ↦ ( ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) Σg ( 𝑛 ∈ ( 0 ... 𝐴 ) ↦ ( ( 𝑚𝑛 ) ( .g ‘ ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ) ( ( var1𝐾 ) ( +g ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ( ( algSc ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ‘ ( ( ℤRHom ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑛 ) ) ) ) ) ) ) ‘ 𝑣 ) ) )
31 30 fveq1d ( 𝑤 = 𝑣 → ( ( ( eval1𝐾 ) ‘ ( ( 𝑚 ∈ ( ℕ0m ( 0 ... 𝐴 ) ) ↦ ( ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) Σg ( 𝑛 ∈ ( 0 ... 𝐴 ) ↦ ( ( 𝑚𝑛 ) ( .g ‘ ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ) ( ( var1𝐾 ) ( +g ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ( ( algSc ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ‘ ( ( ℤRHom ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑛 ) ) ) ) ) ) ) ‘ 𝑤 ) ) ‘ 𝑀 ) = ( ( ( eval1𝐾 ) ‘ ( ( 𝑚 ∈ ( ℕ0m ( 0 ... 𝐴 ) ) ↦ ( ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) Σg ( 𝑛 ∈ ( 0 ... 𝐴 ) ↦ ( ( 𝑚𝑛 ) ( .g ‘ ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ) ( ( var1𝐾 ) ( +g ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ( ( algSc ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ‘ ( ( ℤRHom ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑛 ) ) ) ) ) ) ) ‘ 𝑣 ) ) ‘ 𝑀 ) )
32 28 29 31 cbvmpt ( 𝑤 ∈ ( ℕ0m ( 0 ... 𝐴 ) ) ↦ ( ( ( eval1𝐾 ) ‘ ( ( 𝑚 ∈ ( ℕ0m ( 0 ... 𝐴 ) ) ↦ ( ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) Σg ( 𝑛 ∈ ( 0 ... 𝐴 ) ↦ ( ( 𝑚𝑛 ) ( .g ‘ ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ) ( ( var1𝐾 ) ( +g ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ( ( algSc ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ‘ ( ( ℤRHom ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑛 ) ) ) ) ) ) ) ‘ 𝑤 ) ) ‘ 𝑀 ) ) = ( 𝑣 ∈ ( ℕ0m ( 0 ... 𝐴 ) ) ↦ ( ( ( eval1𝐾 ) ‘ ( ( 𝑚 ∈ ( ℕ0m ( 0 ... 𝐴 ) ) ↦ ( ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) Σg ( 𝑛 ∈ ( 0 ... 𝐴 ) ↦ ( ( 𝑚𝑛 ) ( .g ‘ ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ) ( ( var1𝐾 ) ( +g ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ( ( algSc ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ‘ ( ( ℤRHom ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑛 ) ) ) ) ) ) ) ‘ 𝑣 ) ) ‘ 𝑀 ) )
33 eqid ( ⌊ ‘ ( √ ‘ ( ♯ ‘ ( ( ℤRHom ‘ ( ℤ/nℤ ‘ 𝑅 ) ) “ ( ( 𝑖 ∈ ℕ0 , 𝑗 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑃𝑖 ) · ( ( 𝑁 / 𝑃 ) ↑ 𝑗 ) ) ) “ ( ℕ0 × ℕ0 ) ) ) ) ) ) = ( ⌊ ‘ ( √ ‘ ( ♯ ‘ ( ( ℤRHom ‘ ( ℤ/nℤ ‘ 𝑅 ) ) “ ( ( 𝑖 ∈ ℕ0 , 𝑗 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑃𝑖 ) · ( ( 𝑁 / 𝑃 ) ↑ 𝑗 ) ) ) “ ( ℕ0 × ℕ0 ) ) ) ) ) )
34 eqid ( ( 𝑖 ∈ ℕ0 , 𝑗 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑃𝑖 ) · ( ( 𝑁 / 𝑃 ) ↑ 𝑗 ) ) ) “ ( ( 0 ... ( ⌊ ‘ ( √ ‘ ( ♯ ‘ ( ( ℤRHom ‘ ( ℤ/nℤ ‘ 𝑅 ) ) “ ( ( 𝑖 ∈ ℕ0 , 𝑗 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑃𝑖 ) · ( ( 𝑁 / 𝑃 ) ↑ 𝑗 ) ) ) “ ( ℕ0 × ℕ0 ) ) ) ) ) ) ) × ( 0 ... ( ⌊ ‘ ( √ ‘ ( ♯ ‘ ( ( ℤRHom ‘ ( ℤ/nℤ ‘ 𝑅 ) ) “ ( ( 𝑖 ∈ ℕ0 , 𝑗 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑃𝑖 ) · ( ( 𝑁 / 𝑃 ) ↑ 𝑗 ) ) ) “ ( ℕ0 × ℕ0 ) ) ) ) ) ) ) ) ) = ( ( 𝑖 ∈ ℕ0 , 𝑗 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑃𝑖 ) · ( ( 𝑁 / 𝑃 ) ↑ 𝑗 ) ) ) “ ( ( 0 ... ( ⌊ ‘ ( √ ‘ ( ♯ ‘ ( ( ℤRHom ‘ ( ℤ/nℤ ‘ 𝑅 ) ) “ ( ( 𝑖 ∈ ℕ0 , 𝑗 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑃𝑖 ) · ( ( 𝑁 / 𝑃 ) ↑ 𝑗 ) ) ) “ ( ℕ0 × ℕ0 ) ) ) ) ) ) ) × ( 0 ... ( ⌊ ‘ ( √ ‘ ( ♯ ‘ ( ( ℤRHom ‘ ( ℤ/nℤ ‘ 𝑅 ) ) “ ( ( 𝑖 ∈ ℕ0 , 𝑗 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑃𝑖 ) · ( ( 𝑁 / 𝑃 ) ↑ 𝑗 ) ) ) “ ( ℕ0 × ℕ0 ) ) ) ) ) ) ) ) )
35 nfcv 𝑔 ( ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) Σg ( 𝑛 ∈ ( 0 ... 𝐴 ) ↦ ( ( 𝑚𝑛 ) ( .g ‘ ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ) ( ( var1𝐾 ) ( +g ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ( ( algSc ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ‘ ( ( ℤRHom ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑛 ) ) ) ) ) )
36 nfcv 𝑚 ( ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) Σg ( ∈ ( 0 ... 𝐴 ) ↦ ( ( 𝑔 ) ( .g ‘ ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ) ( ( var1𝐾 ) ( +g ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ( ( algSc ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ‘ ( ( ℤRHom ‘ 𝐾 ) ‘ ) ) ) ) ) )
37 nfcv ( ( 𝑚𝑛 ) ( .g ‘ ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ) ( ( var1𝐾 ) ( +g ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ( ( algSc ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ‘ ( ( ℤRHom ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑛 ) ) ) )
38 nfcv 𝑛 ( ( 𝑚 ) ( .g ‘ ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ) ( ( var1𝐾 ) ( +g ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ( ( algSc ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ‘ ( ( ℤRHom ‘ 𝐾 ) ‘ ) ) ) )
39 fveq2 ( 𝑛 = → ( 𝑚𝑛 ) = ( 𝑚 ) )
40 2fveq3 ( 𝑛 = → ( ( algSc ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ‘ ( ( ℤRHom ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑛 ) ) = ( ( algSc ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ‘ ( ( ℤRHom ‘ 𝐾 ) ‘ ) ) )
41 40 oveq2d ( 𝑛 = → ( ( var1𝐾 ) ( +g ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ( ( algSc ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ‘ ( ( ℤRHom ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑛 ) ) ) = ( ( var1𝐾 ) ( +g ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ( ( algSc ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ‘ ( ( ℤRHom ‘ 𝐾 ) ‘ ) ) ) )
42 39 41 oveq12d ( 𝑛 = → ( ( 𝑚𝑛 ) ( .g ‘ ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ) ( ( var1𝐾 ) ( +g ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ( ( algSc ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ‘ ( ( ℤRHom ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑛 ) ) ) ) = ( ( 𝑚 ) ( .g ‘ ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ) ( ( var1𝐾 ) ( +g ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ( ( algSc ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ‘ ( ( ℤRHom ‘ 𝐾 ) ‘ ) ) ) ) )
43 37 38 42 cbvmpt ( 𝑛 ∈ ( 0 ... 𝐴 ) ↦ ( ( 𝑚𝑛 ) ( .g ‘ ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ) ( ( var1𝐾 ) ( +g ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ( ( algSc ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ‘ ( ( ℤRHom ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑛 ) ) ) ) ) = ( ∈ ( 0 ... 𝐴 ) ↦ ( ( 𝑚 ) ( .g ‘ ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ) ( ( var1𝐾 ) ( +g ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ( ( algSc ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ‘ ( ( ℤRHom ‘ 𝐾 ) ‘ ) ) ) ) )
44 43 a1i ( 𝑚 = 𝑔 → ( 𝑛 ∈ ( 0 ... 𝐴 ) ↦ ( ( 𝑚𝑛 ) ( .g ‘ ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ) ( ( var1𝐾 ) ( +g ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ( ( algSc ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ‘ ( ( ℤRHom ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑛 ) ) ) ) ) = ( ∈ ( 0 ... 𝐴 ) ↦ ( ( 𝑚 ) ( .g ‘ ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ) ( ( var1𝐾 ) ( +g ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ( ( algSc ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ‘ ( ( ℤRHom ‘ 𝐾 ) ‘ ) ) ) ) ) )
45 simpl ( ( 𝑚 = 𝑔 ∈ ( 0 ... 𝐴 ) ) → 𝑚 = 𝑔 )
46 45 fveq1d ( ( 𝑚 = 𝑔 ∈ ( 0 ... 𝐴 ) ) → ( 𝑚 ) = ( 𝑔 ) )
47 46 oveq1d ( ( 𝑚 = 𝑔 ∈ ( 0 ... 𝐴 ) ) → ( ( 𝑚 ) ( .g ‘ ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ) ( ( var1𝐾 ) ( +g ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ( ( algSc ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ‘ ( ( ℤRHom ‘ 𝐾 ) ‘ ) ) ) ) = ( ( 𝑔 ) ( .g ‘ ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ) ( ( var1𝐾 ) ( +g ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ( ( algSc ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ‘ ( ( ℤRHom ‘ 𝐾 ) ‘ ) ) ) ) )
48 47 mpteq2dva ( 𝑚 = 𝑔 → ( ∈ ( 0 ... 𝐴 ) ↦ ( ( 𝑚 ) ( .g ‘ ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ) ( ( var1𝐾 ) ( +g ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ( ( algSc ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ‘ ( ( ℤRHom ‘ 𝐾 ) ‘ ) ) ) ) ) = ( ∈ ( 0 ... 𝐴 ) ↦ ( ( 𝑔 ) ( .g ‘ ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ) ( ( var1𝐾 ) ( +g ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ( ( algSc ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ‘ ( ( ℤRHom ‘ 𝐾 ) ‘ ) ) ) ) ) )
49 44 48 eqtrd ( 𝑚 = 𝑔 → ( 𝑛 ∈ ( 0 ... 𝐴 ) ↦ ( ( 𝑚𝑛 ) ( .g ‘ ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ) ( ( var1𝐾 ) ( +g ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ( ( algSc ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ‘ ( ( ℤRHom ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑛 ) ) ) ) ) = ( ∈ ( 0 ... 𝐴 ) ↦ ( ( 𝑔 ) ( .g ‘ ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ) ( ( var1𝐾 ) ( +g ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ( ( algSc ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ‘ ( ( ℤRHom ‘ 𝐾 ) ‘ ) ) ) ) ) )
50 49 oveq2d ( 𝑚 = 𝑔 → ( ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) Σg ( 𝑛 ∈ ( 0 ... 𝐴 ) ↦ ( ( 𝑚𝑛 ) ( .g ‘ ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ) ( ( var1𝐾 ) ( +g ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ( ( algSc ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ‘ ( ( ℤRHom ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑛 ) ) ) ) ) ) = ( ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) Σg ( ∈ ( 0 ... 𝐴 ) ↦ ( ( 𝑔 ) ( .g ‘ ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ) ( ( var1𝐾 ) ( +g ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ( ( algSc ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ‘ ( ( ℤRHom ‘ 𝐾 ) ‘ ) ) ) ) ) ) )
51 35 36 50 cbvmpt ( 𝑚 ∈ ( ℕ0m ( 0 ... 𝐴 ) ) ↦ ( ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) Σg ( 𝑛 ∈ ( 0 ... 𝐴 ) ↦ ( ( 𝑚𝑛 ) ( .g ‘ ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ) ( ( var1𝐾 ) ( +g ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ( ( algSc ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ‘ ( ( ℤRHom ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑛 ) ) ) ) ) ) ) = ( 𝑔 ∈ ( ℕ0m ( 0 ... 𝐴 ) ) ↦ ( ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) Σg ( ∈ ( 0 ... 𝐴 ) ↦ ( ( 𝑔 ) ( .g ‘ ( mulGrp ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ) ( ( var1𝐾 ) ( +g ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ( ( algSc ‘ ( Poly1𝐾 ) ) ‘ ( ( ℤRHom ‘ 𝐾 ) ‘ ) ) ) ) ) ) )
52 nfcv 𝑢 ( ℕ0m ( 0 ... 𝐴 ) )
53 nfcv 𝑜 ( ℕ0m ( 0 ... 𝐴 ) )
54 nfv 𝑜 Σ 𝑞 ∈ ( 0 ... 𝐴 ) ( 𝑢𝑞 ) ≤ ( ( ♯ ‘ ( ( ℤRHom ‘ ( ℤ/nℤ ‘ 𝑅 ) ) “ ( ( 𝑘 ∈ ℕ0 , 𝑙 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑃𝑘 ) · ( ( 𝑁 / 𝑃 ) ↑ 𝑙 ) ) ) “ ( ℕ0 × ℕ0 ) ) ) ) − 1 )
55 nfv 𝑢 Σ 𝑝 ∈ ( 0 ... 𝐴 ) ( 𝑜𝑝 ) ≤ ( ( ♯ ‘ ( ( ℤRHom ‘ ( ℤ/nℤ ‘ 𝑅 ) ) “ ( ( 𝑖 ∈ ℕ0 , 𝑗 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑃𝑖 ) · ( ( 𝑁 / 𝑃 ) ↑ 𝑗 ) ) ) “ ( ℕ0 × ℕ0 ) ) ) ) − 1 )
56 simpl ( ( 𝑢 = 𝑜𝑞 ∈ ( 0 ... 𝐴 ) ) → 𝑢 = 𝑜 )
57 56 fveq1d ( ( 𝑢 = 𝑜𝑞 ∈ ( 0 ... 𝐴 ) ) → ( 𝑢𝑞 ) = ( 𝑜𝑞 ) )
58 57 sumeq2dv ( 𝑢 = 𝑜 → Σ 𝑞 ∈ ( 0 ... 𝐴 ) ( 𝑢𝑞 ) = Σ 𝑞 ∈ ( 0 ... 𝐴 ) ( 𝑜𝑞 ) )
59 fveq2 ( 𝑞 = 𝑝 → ( 𝑜𝑞 ) = ( 𝑜𝑝 ) )
60 nfcv 𝑝 ( 𝑜𝑞 )
61 nfcv 𝑞 ( 𝑜𝑝 )
62 59 60 61 cbvsum Σ 𝑞 ∈ ( 0 ... 𝐴 ) ( 𝑜𝑞 ) = Σ 𝑝 ∈ ( 0 ... 𝐴 ) ( 𝑜𝑝 )
63 62 a1i ( 𝑢 = 𝑜 → Σ 𝑞 ∈ ( 0 ... 𝐴 ) ( 𝑜𝑞 ) = Σ 𝑝 ∈ ( 0 ... 𝐴 ) ( 𝑜𝑝 ) )
64 58 63 eqtrd ( 𝑢 = 𝑜 → Σ 𝑞 ∈ ( 0 ... 𝐴 ) ( 𝑢𝑞 ) = Σ 𝑝 ∈ ( 0 ... 𝐴 ) ( 𝑜𝑝 ) )
65 25 eqcomi ( 𝑘 ∈ ℕ0 , 𝑙 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑃𝑘 ) · ( ( 𝑁 / 𝑃 ) ↑ 𝑙 ) ) ) = ( 𝑖 ∈ ℕ0 , 𝑗 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑃𝑖 ) · ( ( 𝑁 / 𝑃 ) ↑ 𝑗 ) ) )
66 65 a1i ( 𝑢 = 𝑜 → ( 𝑘 ∈ ℕ0 , 𝑙 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑃𝑘 ) · ( ( 𝑁 / 𝑃 ) ↑ 𝑙 ) ) ) = ( 𝑖 ∈ ℕ0 , 𝑗 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑃𝑖 ) · ( ( 𝑁 / 𝑃 ) ↑ 𝑗 ) ) ) )
67 66 imaeq1d ( 𝑢 = 𝑜 → ( ( 𝑘 ∈ ℕ0 , 𝑙 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑃𝑘 ) · ( ( 𝑁 / 𝑃 ) ↑ 𝑙 ) ) ) “ ( ℕ0 × ℕ0 ) ) = ( ( 𝑖 ∈ ℕ0 , 𝑗 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑃𝑖 ) · ( ( 𝑁 / 𝑃 ) ↑ 𝑗 ) ) ) “ ( ℕ0 × ℕ0 ) ) )
68 67 imaeq2d ( 𝑢 = 𝑜 → ( ( ℤRHom ‘ ( ℤ/nℤ ‘ 𝑅 ) ) “ ( ( 𝑘 ∈ ℕ0 , 𝑙 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑃𝑘 ) · ( ( 𝑁 / 𝑃 ) ↑ 𝑙 ) ) ) “ ( ℕ0 × ℕ0 ) ) ) = ( ( ℤRHom ‘ ( ℤ/nℤ ‘ 𝑅 ) ) “ ( ( 𝑖 ∈ ℕ0 , 𝑗 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑃𝑖 ) · ( ( 𝑁 / 𝑃 ) ↑ 𝑗 ) ) ) “ ( ℕ0 × ℕ0 ) ) ) )
69 68 fveq2d ( 𝑢 = 𝑜 → ( ♯ ‘ ( ( ℤRHom ‘ ( ℤ/nℤ ‘ 𝑅 ) ) “ ( ( 𝑘 ∈ ℕ0 , 𝑙 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑃𝑘 ) · ( ( 𝑁 / 𝑃 ) ↑ 𝑙 ) ) ) “ ( ℕ0 × ℕ0 ) ) ) ) = ( ♯ ‘ ( ( ℤRHom ‘ ( ℤ/nℤ ‘ 𝑅 ) ) “ ( ( 𝑖 ∈ ℕ0 , 𝑗 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑃𝑖 ) · ( ( 𝑁 / 𝑃 ) ↑ 𝑗 ) ) ) “ ( ℕ0 × ℕ0 ) ) ) ) )
70 69 oveq1d ( 𝑢 = 𝑜 → ( ( ♯ ‘ ( ( ℤRHom ‘ ( ℤ/nℤ ‘ 𝑅 ) ) “ ( ( 𝑘 ∈ ℕ0 , 𝑙 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑃𝑘 ) · ( ( 𝑁 / 𝑃 ) ↑ 𝑙 ) ) ) “ ( ℕ0 × ℕ0 ) ) ) ) − 1 ) = ( ( ♯ ‘ ( ( ℤRHom ‘ ( ℤ/nℤ ‘ 𝑅 ) ) “ ( ( 𝑖 ∈ ℕ0 , 𝑗 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑃𝑖 ) · ( ( 𝑁 / 𝑃 ) ↑ 𝑗 ) ) ) “ ( ℕ0 × ℕ0 ) ) ) ) − 1 ) )
71 64 70 breq12d ( 𝑢 = 𝑜 → ( Σ 𝑞 ∈ ( 0 ... 𝐴 ) ( 𝑢𝑞 ) ≤ ( ( ♯ ‘ ( ( ℤRHom ‘ ( ℤ/nℤ ‘ 𝑅 ) ) “ ( ( 𝑘 ∈ ℕ0 , 𝑙 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑃𝑘 ) · ( ( 𝑁 / 𝑃 ) ↑ 𝑙 ) ) ) “ ( ℕ0 × ℕ0 ) ) ) ) − 1 ) ↔ Σ 𝑝 ∈ ( 0 ... 𝐴 ) ( 𝑜𝑝 ) ≤ ( ( ♯ ‘ ( ( ℤRHom ‘ ( ℤ/nℤ ‘ 𝑅 ) ) “ ( ( 𝑖 ∈ ℕ0 , 𝑗 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑃𝑖 ) · ( ( 𝑁 / 𝑃 ) ↑ 𝑗 ) ) ) “ ( ℕ0 × ℕ0 ) ) ) ) − 1 ) ) )
72 52 53 54 55 71 cbvrabw { 𝑢 ∈ ( ℕ0m ( 0 ... 𝐴 ) ) ∣ Σ 𝑞 ∈ ( 0 ... 𝐴 ) ( 𝑢𝑞 ) ≤ ( ( ♯ ‘ ( ( ℤRHom ‘ ( ℤ/nℤ ‘ 𝑅 ) ) “ ( ( 𝑘 ∈ ℕ0 , 𝑙 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑃𝑘 ) · ( ( 𝑁 / 𝑃 ) ↑ 𝑙 ) ) ) “ ( ℕ0 × ℕ0 ) ) ) ) − 1 ) } = { 𝑜 ∈ ( ℕ0m ( 0 ... 𝐴 ) ) ∣ Σ 𝑝 ∈ ( 0 ... 𝐴 ) ( 𝑜𝑝 ) ≤ ( ( ♯ ‘ ( ( ℤRHom ‘ ( ℤ/nℤ ‘ 𝑅 ) ) “ ( ( 𝑖 ∈ ℕ0 , 𝑗 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑃𝑖 ) · ( ( 𝑁 / 𝑃 ) ↑ 𝑗 ) ) ) “ ( ℕ0 × ℕ0 ) ) ) ) − 1 ) }
73 1 2 3 4 5 6 7 8 25 26 27 9 10 11 12 32 33 34 15 13 51 14 72 aks6d1c7lem2 ( 𝜑𝑃 = 𝑄 )