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Theorem dchrelbas3 24858
Description: A Dirichlet character is a monoid homomorphism from the multiplicative monoid on ℤ/n to the multiplicative monoid of , which is zero off the group of units of ℤ/n. (Contributed by Mario Carneiro, 19-Apr-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
dchrval.g 𝐺 = (DChr‘𝑁)
dchrval.z 𝑍 = (ℤ/nℤ‘𝑁)
dchrval.b 𝐵 = (Base‘𝑍)
dchrval.u 𝑈 = (Unit‘𝑍)
dchrval.n (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
dchrbas.b 𝐷 = (Base‘𝐺)
Assertion
Ref Expression
dchrelbas3 (𝜑 → (𝑋𝐷 ↔ (𝑋:𝐵⟶ℂ ∧ (∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1 ∧ ∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈)))))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝐵   𝑥,𝑁   𝑥,𝑈,𝑦   𝜑,𝑥,𝑦   𝑥,𝑋,𝑦   𝑥,𝑍,𝑦
Allowed substitution hints:   𝐷(𝑥,𝑦)   𝐺(𝑥,𝑦)   𝑁(𝑦)

Proof of Theorem dchrelbas3
Dummy variable 𝑧 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 dchrval.g . . 3 𝐺 = (DChr‘𝑁)
2 dchrval.z . . 3 𝑍 = (ℤ/nℤ‘𝑁)
3 dchrval.b . . 3 𝐵 = (Base‘𝑍)
4 dchrval.u . . 3 𝑈 = (Unit‘𝑍)
5 dchrval.n . . 3 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
6 dchrbas.b . . 3 𝐷 = (Base‘𝐺)
71, 2, 3, 4, 5, 6dchrelbas2 24857 . 2 (𝜑 → (𝑋𝐷 ↔ (𝑋 ∈ ((mulGrp‘𝑍) MndHom (mulGrp‘ℂfld)) ∧ ∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈))))
8 fveq2 6150 . . . . . . . 8 (𝑧 = 𝑥 → (𝑋𝑧) = (𝑋𝑥))
98neeq1d 2855 . . . . . . 7 (𝑧 = 𝑥 → ((𝑋𝑧) ≠ 0 ↔ (𝑋𝑥) ≠ 0))
10 eleq1 2692 . . . . . . 7 (𝑧 = 𝑥 → (𝑧𝑈𝑥𝑈))
119, 10imbi12d 334 . . . . . 6 (𝑧 = 𝑥 → (((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈) ↔ ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈)))
1211cbvralv 3164 . . . . 5 (∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈) ↔ ∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈))
135nnnn0d 11296 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑁 ∈ ℕ0)
142zncrng 19807 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ ℕ0𝑍 ∈ CRing)
1513, 14syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑍 ∈ CRing)
16 crngring 18474 . . . . . . . . . 10 (𝑍 ∈ CRing → 𝑍 ∈ Ring)
1715, 16syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑍 ∈ Ring)
18 eqid 2626 . . . . . . . . . 10 (mulGrp‘𝑍) = (mulGrp‘𝑍)
1918ringmgp 18469 . . . . . . . . 9 (𝑍 ∈ Ring → (mulGrp‘𝑍) ∈ Mnd)
2017, 19syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑 → (mulGrp‘𝑍) ∈ Mnd)
21 cnring 19682 . . . . . . . . 9 fld ∈ Ring
22 eqid 2626 . . . . . . . . . 10 (mulGrp‘ℂfld) = (mulGrp‘ℂfld)
2322ringmgp 18469 . . . . . . . . 9 (ℂfld ∈ Ring → (mulGrp‘ℂfld) ∈ Mnd)
2421, 23ax-mp 5 . . . . . . . 8 (mulGrp‘ℂfld) ∈ Mnd
2518, 3mgpbas 18411 . . . . . . . . . 10 𝐵 = (Base‘(mulGrp‘𝑍))
26 cnfldbas 19664 . . . . . . . . . . 11 ℂ = (Base‘ℂfld)
2722, 26mgpbas 18411 . . . . . . . . . 10 ℂ = (Base‘(mulGrp‘ℂfld))
28 eqid 2626 . . . . . . . . . . 11 (.r𝑍) = (.r𝑍)
2918, 28mgpplusg 18409 . . . . . . . . . 10 (.r𝑍) = (+g‘(mulGrp‘𝑍))
30 cnfldmul 19666 . . . . . . . . . . 11 · = (.r‘ℂfld)
3122, 30mgpplusg 18409 . . . . . . . . . 10 · = (+g‘(mulGrp‘ℂfld))
32 eqid 2626 . . . . . . . . . . 11 (1r𝑍) = (1r𝑍)
3318, 32ringidval 18419 . . . . . . . . . 10 (1r𝑍) = (0g‘(mulGrp‘𝑍))
34 cnfld1 19685 . . . . . . . . . . 11 1 = (1r‘ℂfld)
3522, 34ringidval 18419 . . . . . . . . . 10 1 = (0g‘(mulGrp‘ℂfld))
3625, 27, 29, 31, 33, 35ismhm 17253 . . . . . . . . 9 (𝑋 ∈ ((mulGrp‘𝑍) MndHom (mulGrp‘ℂfld)) ↔ (((mulGrp‘𝑍) ∈ Mnd ∧ (mulGrp‘ℂfld) ∈ Mnd) ∧ (𝑋:𝐵⟶ℂ ∧ ∀𝑥𝐵𝑦𝐵 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1)))
3736baib 943 . . . . . . . 8 (((mulGrp‘𝑍) ∈ Mnd ∧ (mulGrp‘ℂfld) ∈ Mnd) → (𝑋 ∈ ((mulGrp‘𝑍) MndHom (mulGrp‘ℂfld)) ↔ (𝑋:𝐵⟶ℂ ∧ ∀𝑥𝐵𝑦𝐵 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1)))
3820, 24, 37sylancl 693 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑋 ∈ ((mulGrp‘𝑍) MndHom (mulGrp‘ℂfld)) ↔ (𝑋:𝐵⟶ℂ ∧ ∀𝑥𝐵𝑦𝐵 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1)))
3938adantr 481 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) → (𝑋 ∈ ((mulGrp‘𝑍) MndHom (mulGrp‘ℂfld)) ↔ (𝑋:𝐵⟶ℂ ∧ ∀𝑥𝐵𝑦𝐵 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1)))
40 biimt 350 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑥𝑈𝑦𝑈) → ((𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ↔ ((𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)))))
4140adantl 482 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) ∧ (𝑥𝑈𝑦𝑈)) → ((𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ↔ ((𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)))))
4217ad3antrrr 765 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → 𝑍 ∈ Ring)
43 simprl 793 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → 𝑥𝐵)
44 simprr 795 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → 𝑦𝐵)
453, 28ringcl 18477 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑍 ∈ Ring ∧ 𝑥𝐵𝑦𝐵) → (𝑥(.r𝑍)𝑦) ∈ 𝐵)
4642, 43, 44, 45syl3anc 1323 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → (𝑥(.r𝑍)𝑦) ∈ 𝐵)
47 simpllr 798 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈))
48 fveq2 6150 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑧 = (𝑥(.r𝑍)𝑦) → (𝑋𝑧) = (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)))
4948neeq1d 2855 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑧 = (𝑥(.r𝑍)𝑦) → ((𝑋𝑧) ≠ 0 ↔ (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) ≠ 0))
50 eleq1 2692 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑧 = (𝑥(.r𝑍)𝑦) → (𝑧𝑈 ↔ (𝑥(.r𝑍)𝑦) ∈ 𝑈))
5149, 50imbi12d 334 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑧 = (𝑥(.r𝑍)𝑦) → (((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈) ↔ ((𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) ≠ 0 → (𝑥(.r𝑍)𝑦) ∈ 𝑈)))
5251rspcv 3296 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑥(.r𝑍)𝑦) ∈ 𝐵 → (∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈) → ((𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) ≠ 0 → (𝑥(.r𝑍)𝑦) ∈ 𝑈)))
5346, 47, 52sylc 65 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → ((𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) ≠ 0 → (𝑥(.r𝑍)𝑦) ∈ 𝑈))
5415ad3antrrr 765 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → 𝑍 ∈ CRing)
554, 28, 3unitmulclb 18581 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑍 ∈ CRing ∧ 𝑥𝐵𝑦𝐵) → ((𝑥(.r𝑍)𝑦) ∈ 𝑈 ↔ (𝑥𝑈𝑦𝑈)))
5654, 43, 44, 55syl3anc 1323 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → ((𝑥(.r𝑍)𝑦) ∈ 𝑈 ↔ (𝑥𝑈𝑦𝑈)))
5753, 56sylibd 229 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → ((𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) ≠ 0 → (𝑥𝑈𝑦𝑈)))
5857necon1bd 2814 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → (¬ (𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = 0))
5958imp 445 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) ∧ ¬ (𝑥𝑈𝑦𝑈)) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = 0)
6011rspcv 3296 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑥𝐵 → (∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈) → ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈)))
6143, 47, 60sylc 65 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈))
62 fveq2 6150 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑧 = 𝑦 → (𝑋𝑧) = (𝑋𝑦))
6362neeq1d 2855 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑧 = 𝑦 → ((𝑋𝑧) ≠ 0 ↔ (𝑋𝑦) ≠ 0))
64 eleq1 2692 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑧 = 𝑦 → (𝑧𝑈𝑦𝑈))
6563, 64imbi12d 334 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑧 = 𝑦 → (((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈) ↔ ((𝑋𝑦) ≠ 0 → 𝑦𝑈)))
6665rspcv 3296 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑦𝐵 → (∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈) → ((𝑋𝑦) ≠ 0 → 𝑦𝑈)))
6744, 47, 66sylc 65 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → ((𝑋𝑦) ≠ 0 → 𝑦𝑈))
6861, 67anim12d 585 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → (((𝑋𝑥) ≠ 0 ∧ (𝑋𝑦) ≠ 0) → (𝑥𝑈𝑦𝑈)))
6968con3dimp 457 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) ∧ ¬ (𝑥𝑈𝑦𝑈)) → ¬ ((𝑋𝑥) ≠ 0 ∧ (𝑋𝑦) ≠ 0))
70 neanior 2888 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝑋𝑥) ≠ 0 ∧ (𝑋𝑦) ≠ 0) ↔ ¬ ((𝑋𝑥) = 0 ∨ (𝑋𝑦) = 0))
7170con2bii 347 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑋𝑥) = 0 ∨ (𝑋𝑦) = 0) ↔ ¬ ((𝑋𝑥) ≠ 0 ∧ (𝑋𝑦) ≠ 0))
7269, 71sylibr 224 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) ∧ ¬ (𝑥𝑈𝑦𝑈)) → ((𝑋𝑥) = 0 ∨ (𝑋𝑦) = 0))
73 simplr 791 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → 𝑋:𝐵⟶ℂ)
7473, 43ffvelrnd 6317 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → (𝑋𝑥) ∈ ℂ)
7573, 44ffvelrnd 6317 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → (𝑋𝑦) ∈ ℂ)
7674, 75mul0ord 10622 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → (((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) = 0 ↔ ((𝑋𝑥) = 0 ∨ (𝑋𝑦) = 0)))
7776adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) ∧ ¬ (𝑥𝑈𝑦𝑈)) → (((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) = 0 ↔ ((𝑋𝑥) = 0 ∨ (𝑋𝑦) = 0)))
7872, 77mpbird 247 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) ∧ ¬ (𝑥𝑈𝑦𝑈)) → ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) = 0)
7959, 78eqtr4d 2663 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) ∧ ¬ (𝑥𝑈𝑦𝑈)) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)))
8079a1d 25 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) ∧ ¬ (𝑥𝑈𝑦𝑈)) → ((𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))))
8179, 802thd 255 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) ∧ ¬ (𝑥𝑈𝑦𝑈)) → ((𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ↔ ((𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)))))
8241, 81pm2.61dan 831 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → ((𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ↔ ((𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)))))
8382pm5.74da 722 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) → (((𝑥𝐵𝑦𝐵) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))) ↔ ((𝑥𝐵𝑦𝐵) → ((𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))))))
843, 4unitcl 18575 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥𝑈𝑥𝐵)
853, 4unitcl 18575 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦𝑈𝑦𝐵)
8684, 85anim12i 589 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑥𝐵𝑦𝐵))
8786pm4.71ri 664 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑥𝑈𝑦𝑈) ↔ ((𝑥𝐵𝑦𝐵) ∧ (𝑥𝑈𝑦𝑈)))
8887imbi1i 339 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))) ↔ (((𝑥𝐵𝑦𝐵) ∧ (𝑥𝑈𝑦𝑈)) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))))
89 impexp 462 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑥𝐵𝑦𝐵) ∧ (𝑥𝑈𝑦𝑈)) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))) ↔ ((𝑥𝐵𝑦𝐵) → ((𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)))))
9088, 89bitri 264 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))) ↔ ((𝑥𝐵𝑦𝐵) → ((𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)))))
9183, 90syl6bbr 278 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) → (((𝑥𝐵𝑦𝐵) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))) ↔ ((𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)))))
92912albidv 1853 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) → (∀𝑥𝑦((𝑥𝐵𝑦𝐵) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))) ↔ ∀𝑥𝑦((𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)))))
93 r2al 2939 . . . . . . . . . 10 (∀𝑥𝐵𝑦𝐵 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ↔ ∀𝑥𝑦((𝑥𝐵𝑦𝐵) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))))
94 r2al 2939 . . . . . . . . . 10 (∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ↔ ∀𝑥𝑦((𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))))
9592, 93, 943bitr4g 303 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) → (∀𝑥𝐵𝑦𝐵 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ↔ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))))
9695adantrr 752 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ (𝑋:𝐵⟶ℂ ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1)) → (∀𝑥𝐵𝑦𝐵 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ↔ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))))
9796pm5.32da 672 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) → (((𝑋:𝐵⟶ℂ ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1) ∧ ∀𝑥𝐵𝑦𝐵 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))) ↔ ((𝑋:𝐵⟶ℂ ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1) ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)))))
98 3anan32 1048 . . . . . . 7 ((𝑋:𝐵⟶ℂ ∧ ∀𝑥𝐵𝑦𝐵 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1) ↔ ((𝑋:𝐵⟶ℂ ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1) ∧ ∀𝑥𝐵𝑦𝐵 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))))
99 an31 840 . . . . . . 7 (((∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ↔ ((𝑋:𝐵⟶ℂ ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1) ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))))
10097, 98, 993bitr4g 303 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) → ((𝑋:𝐵⟶ℂ ∧ ∀𝑥𝐵𝑦𝐵 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1) ↔ ((∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ)))
10139, 100bitrd 268 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) → (𝑋 ∈ ((mulGrp‘𝑍) MndHom (mulGrp‘ℂfld)) ↔ ((∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ)))
10212, 101sylan2br 493 . . . 4 ((𝜑 ∧ ∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈)) → (𝑋 ∈ ((mulGrp‘𝑍) MndHom (mulGrp‘ℂfld)) ↔ ((∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ)))
103102pm5.32da 672 . . 3 (𝜑 → ((∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈) ∧ 𝑋 ∈ ((mulGrp‘𝑍) MndHom (mulGrp‘ℂfld))) ↔ (∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈) ∧ ((∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ))))
104 ancom 466 . . 3 ((𝑋 ∈ ((mulGrp‘𝑍) MndHom (mulGrp‘ℂfld)) ∧ ∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈)) ↔ (∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈) ∧ 𝑋 ∈ ((mulGrp‘𝑍) MndHom (mulGrp‘ℂfld))))
105 df-3an 1038 . . . . 5 ((∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1 ∧ ∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈)) ↔ ((∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1) ∧ ∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈)))
106105anbi2i 729 . . . 4 ((𝑋:𝐵⟶ℂ ∧ (∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1 ∧ ∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈))) ↔ (𝑋:𝐵⟶ℂ ∧ ((∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1) ∧ ∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈))))
107 an13 839 . . . 4 ((𝑋:𝐵⟶ℂ ∧ ((∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1) ∧ ∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈))) ↔ (∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈) ∧ ((∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ)))
108106, 107bitri 264 . . 3 ((𝑋:𝐵⟶ℂ ∧ (∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1 ∧ ∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈))) ↔ (∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈) ∧ ((∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ)))
109103, 104, 1083bitr4g 303 . 2 (𝜑 → ((𝑋 ∈ ((mulGrp‘𝑍) MndHom (mulGrp‘ℂfld)) ∧ ∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈)) ↔ (𝑋:𝐵⟶ℂ ∧ (∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1 ∧ ∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈)))))
1107, 109bitrd 268 1 (𝜑 → (𝑋𝐷 ↔ (𝑋:𝐵⟶ℂ ∧ (∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1 ∧ ∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈)))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wo 383  wa 384  w3a 1036  wal 1478   = wceq 1480  wcel 1992  wne 2796  wral 2912  wf 5846  cfv 5850  (class class class)co 6605  cc 9879  0cc0 9881  1c1 9882   · cmul 9886  cn 10965  0cn0 11237  Basecbs 15776  .rcmulr 15858  Mndcmnd 17210   MndHom cmhm 17249  mulGrpcmgp 18405  1rcur 18417  Ringcrg 18463  CRingccrg 18464  Unitcui 18555  fldccnfld 19660  ℤ/nczn 19765  DChrcdchr 24852
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1841  ax-6 1890  ax-7 1937  ax-8 1994  ax-9 2001  ax-10 2021  ax-11 2036  ax-12 2049  ax-13 2250  ax-ext 2606  ax-rep 4736  ax-sep 4746  ax-nul 4754  ax-pow 4808  ax-pr 4872  ax-un 6903  ax-cnex 9937  ax-resscn 9938  ax-1cn 9939  ax-icn 9940  ax-addcl 9941  ax-addrcl 9942  ax-mulcl 9943  ax-mulrcl 9944  ax-mulcom 9945  ax-addass 9946  ax-mulass 9947  ax-distr 9948  ax-i2m1 9949  ax-1ne0 9950  ax-1rid 9951  ax-rnegex 9952  ax-rrecex 9953  ax-cnre 9954  ax-pre-lttri 9955  ax-pre-lttrn 9956  ax-pre-ltadd 9957  ax-pre-mulgt0 9958  ax-addf 9960  ax-mulf 9961
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1883  df-eu 2478  df-mo 2479  df-clab 2613  df-cleq 2619  df-clel 2622  df-nfc 2756  df-ne 2797  df-nel 2900  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rmo 2920  df-rab 2921  df-v 3193  df-sbc 3423  df-csb 3520  df-dif 3563  df-un 3565  df-in 3567  df-ss 3574  df-pss 3576  df-nul 3897  df-if 4064  df-pw 4137  df-sn 4154  df-pr 4156  df-tp 4158  df-op 4160  df-uni 4408  df-int 4446  df-iun 4492  df-br 4619  df-opab 4679  df-mpt 4680  df-tr 4718  df-eprel 4990  df-id 4994  df-po 5000  df-so 5001  df-fr 5038  df-we 5040  df-xp 5085  df-rel 5086  df-cnv 5087  df-co 5088  df-dm 5089  df-rn 5090  df-res 5091  df-ima 5092  df-pred 5642  df-ord 5688  df-on 5689  df-lim 5690  df-suc 5691  df-iota 5813  df-fun 5852  df-fn 5853  df-f 5854  df-f1 5855  df-fo 5856  df-f1o 5857  df-fv 5858  df-riota 6566  df-ov 6608  df-oprab 6609  df-mpt2 6610  df-om 7014  df-1st 7116  df-2nd 7117  df-tpos 7298  df-wrecs 7353  df-recs 7414  df-rdg 7452  df-1o 7506  df-oadd 7510  df-er 7688  df-ec 7690  df-qs 7694  df-map 7805  df-en 7901  df-dom 7902  df-sdom 7903  df-fin 7904  df-sup 8293  df-inf 8294  df-pnf 10021  df-mnf 10022  df-xr 10023  df-ltxr 10024  df-le 10025  df-sub 10213  df-neg 10214  df-nn 10966  df-2 11024  df-3 11025  df-4 11026  df-5 11027  df-6 11028  df-7 11029  df-8 11030  df-9 11031  df-n0 11238  df-z 11323  df-dec 11438  df-uz 11632  df-fz 12266  df-struct 15778  df-ndx 15779  df-slot 15780  df-base 15781  df-sets 15782  df-ress 15783  df-plusg 15870  df-mulr 15871  df-starv 15872  df-sca 15873  df-vsca 15874  df-ip 15875  df-tset 15876  df-ple 15877  df-ds 15880  df-unif 15881  df-0g 16018  df-imas 16084  df-qus 16085  df-mgm 17158  df-sgrp 17200  df-mnd 17211  df-mhm 17251  df-grp 17341  df-minusg 17342  df-sbg 17343  df-subg 17507  df-nsg 17508  df-eqg 17509  df-cmn 18111  df-abl 18112  df-mgp 18406  df-ur 18418  df-ring 18465  df-cring 18466  df-oppr 18539  df-dvdsr 18557  df-unit 18558  df-subrg 18694  df-lmod 18781  df-lss 18847  df-lsp 18886  df-sra 19086  df-rgmod 19087  df-lidl 19088  df-rsp 19089  df-2idl 19146  df-cnfld 19661  df-zring 19733  df-zn 19769  df-dchr 24853
This theorem is referenced by:  dchrelbasd  24859  dchrf  24862  dchrmulcl  24869  dchrinv  24881  lgsdchr  24975
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