MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  dchrelbas3 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem dchrelbas3 25728
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 25727 . 2 (𝜑 → (𝑋𝐷 ↔ (𝑋 ∈ ((mulGrp‘𝑍) MndHom (mulGrp‘ℂfld)) ∧ ∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈))))
8 fveq2 6666 . . . . . . . 8 (𝑧 = 𝑥 → (𝑋𝑧) = (𝑋𝑥))
98neeq1d 3079 . . . . . . 7 (𝑧 = 𝑥 → ((𝑋𝑧) ≠ 0 ↔ (𝑋𝑥) ≠ 0))
10 eleq1 2904 . . . . . . 7 (𝑧 = 𝑥 → (𝑧𝑈𝑥𝑈))
119, 10imbi12d 346 . . . . . 6 (𝑧 = 𝑥 → (((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈) ↔ ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈)))
1211cbvralv 3457 . . . . 5 (∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈) ↔ ∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈))
135nnnn0d 11947 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑁 ∈ ℕ0)
142zncrng 20607 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ ℕ0𝑍 ∈ CRing)
1513, 14syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑍 ∈ CRing)
16 crngring 19230 . . . . . . . . . 10 (𝑍 ∈ CRing → 𝑍 ∈ Ring)
1715, 16syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑍 ∈ Ring)
18 eqid 2825 . . . . . . . . . 10 (mulGrp‘𝑍) = (mulGrp‘𝑍)
1918ringmgp 19225 . . . . . . . . 9 (𝑍 ∈ Ring → (mulGrp‘𝑍) ∈ Mnd)
2017, 19syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑 → (mulGrp‘𝑍) ∈ Mnd)
21 cnring 20483 . . . . . . . . 9 fld ∈ Ring
22 eqid 2825 . . . . . . . . . 10 (mulGrp‘ℂfld) = (mulGrp‘ℂfld)
2322ringmgp 19225 . . . . . . . . 9 (ℂfld ∈ Ring → (mulGrp‘ℂfld) ∈ Mnd)
2421, 23ax-mp 5 . . . . . . . 8 (mulGrp‘ℂfld) ∈ Mnd
2518, 3mgpbas 19167 . . . . . . . . . 10 𝐵 = (Base‘(mulGrp‘𝑍))
26 cnfldbas 20465 . . . . . . . . . . 11 ℂ = (Base‘ℂfld)
2722, 26mgpbas 19167 . . . . . . . . . 10 ℂ = (Base‘(mulGrp‘ℂfld))
28 eqid 2825 . . . . . . . . . . 11 (.r𝑍) = (.r𝑍)
2918, 28mgpplusg 19165 . . . . . . . . . 10 (.r𝑍) = (+g‘(mulGrp‘𝑍))
30 cnfldmul 20467 . . . . . . . . . . 11 · = (.r‘ℂfld)
3122, 30mgpplusg 19165 . . . . . . . . . 10 · = (+g‘(mulGrp‘ℂfld))
32 eqid 2825 . . . . . . . . . . 11 (1r𝑍) = (1r𝑍)
3318, 32ringidval 19175 . . . . . . . . . 10 (1r𝑍) = (0g‘(mulGrp‘𝑍))
34 cnfld1 20486 . . . . . . . . . . 11 1 = (1r‘ℂfld)
3522, 34ringidval 19175 . . . . . . . . . 10 1 = (0g‘(mulGrp‘ℂfld))
3625, 27, 29, 31, 33, 35ismhm 17948 . . . . . . . . 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 536 . . . . . . . 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 586 . . . . . . 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 362 . . . . . . . . . . . . . . 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)))))
42 fveq2 6666 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑧 = (𝑥(.r𝑍)𝑦) → (𝑋𝑧) = (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)))
4342neeq1d 3079 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑧 = (𝑥(.r𝑍)𝑦) → ((𝑋𝑧) ≠ 0 ↔ (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) ≠ 0))
44 eleq1 2904 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑧 = (𝑥(.r𝑍)𝑦) → (𝑧𝑈 ↔ (𝑥(.r𝑍)𝑦) ∈ 𝑈))
4543, 44imbi12d 346 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑧 = (𝑥(.r𝑍)𝑦) → (((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈) ↔ ((𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) ≠ 0 → (𝑥(.r𝑍)𝑦) ∈ 𝑈)))
46 simpllr 772 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈))
4717ad3antrrr 726 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → 𝑍 ∈ Ring)
48 simprl 767 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → 𝑥𝐵)
49 simprr 769 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → 𝑦𝐵)
503, 28ringcl 19233 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑍 ∈ Ring ∧ 𝑥𝐵𝑦𝐵) → (𝑥(.r𝑍)𝑦) ∈ 𝐵)
5147, 48, 49, 50syl3anc 1365 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → (𝑥(.r𝑍)𝑦) ∈ 𝐵)
5245, 46, 51rspcdva 3628 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → ((𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) ≠ 0 → (𝑥(.r𝑍)𝑦) ∈ 𝑈))
5315ad3antrrr 726 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → 𝑍 ∈ CRing)
544, 28, 3unitmulclb 19337 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑍 ∈ CRing ∧ 𝑥𝐵𝑦𝐵) → ((𝑥(.r𝑍)𝑦) ∈ 𝑈 ↔ (𝑥𝑈𝑦𝑈)))
5553, 48, 49, 54syl3anc 1365 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → ((𝑥(.r𝑍)𝑦) ∈ 𝑈 ↔ (𝑥𝑈𝑦𝑈)))
5652, 55sylibd 240 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → ((𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) ≠ 0 → (𝑥𝑈𝑦𝑈)))
5756necon1bd 3038 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → (¬ (𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = 0))
5857imp 407 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) ∧ ¬ (𝑥𝑈𝑦𝑈)) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = 0)
5911, 46, 48rspcdva 3628 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈))
60 fveq2 6666 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑧 = 𝑦 → (𝑋𝑧) = (𝑋𝑦))
6160neeq1d 3079 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑧 = 𝑦 → ((𝑋𝑧) ≠ 0 ↔ (𝑋𝑦) ≠ 0))
62 eleq1 2904 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑧 = 𝑦 → (𝑧𝑈𝑦𝑈))
6361, 62imbi12d 346 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑧 = 𝑦 → (((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈) ↔ ((𝑋𝑦) ≠ 0 → 𝑦𝑈)))
6463, 46, 49rspcdva 3628 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → ((𝑋𝑦) ≠ 0 → 𝑦𝑈))
6559, 64anim12d 608 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → (((𝑋𝑥) ≠ 0 ∧ (𝑋𝑦) ≠ 0) → (𝑥𝑈𝑦𝑈)))
6665con3dimp 409 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) ∧ ¬ (𝑥𝑈𝑦𝑈)) → ¬ ((𝑋𝑥) ≠ 0 ∧ (𝑋𝑦) ≠ 0))
67 neanior 3113 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝑋𝑥) ≠ 0 ∧ (𝑋𝑦) ≠ 0) ↔ ¬ ((𝑋𝑥) = 0 ∨ (𝑋𝑦) = 0))
6867con2bii 359 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑋𝑥) = 0 ∨ (𝑋𝑦) = 0) ↔ ¬ ((𝑋𝑥) ≠ 0 ∧ (𝑋𝑦) ≠ 0))
6966, 68sylibr 235 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) ∧ ¬ (𝑥𝑈𝑦𝑈)) → ((𝑋𝑥) = 0 ∨ (𝑋𝑦) = 0))
70 simplr 765 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → 𝑋:𝐵⟶ℂ)
7170, 48ffvelrnd 6847 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → (𝑋𝑥) ∈ ℂ)
7270, 49ffvelrnd 6847 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → (𝑋𝑦) ∈ ℂ)
7371, 72mul0ord 11282 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → (((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) = 0 ↔ ((𝑋𝑥) = 0 ∨ (𝑋𝑦) = 0)))
7473adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) ∧ ¬ (𝑥𝑈𝑦𝑈)) → (((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) = 0 ↔ ((𝑋𝑥) = 0 ∨ (𝑋𝑦) = 0)))
7569, 74mpbird 258 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) ∧ ¬ (𝑥𝑈𝑦𝑈)) → ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) = 0)
7658, 75eqtr4d 2863 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) ∧ ¬ (𝑥𝑈𝑦𝑈)) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)))
7776a1d 25 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) ∧ ¬ (𝑥𝑈𝑦𝑈)) → ((𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))))
7876, 772thd 266 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) ∧ ¬ (𝑥𝑈𝑦𝑈)) → ((𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ↔ ((𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)))))
7941, 78pm2.61dan 809 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → ((𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ↔ ((𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)))))
8079pm5.74da 800 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) → (((𝑥𝐵𝑦𝐵) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))) ↔ ((𝑥𝐵𝑦𝐵) → ((𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))))))
813, 4unitcl 19331 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥𝑈𝑥𝐵)
823, 4unitcl 19331 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦𝑈𝑦𝐵)
8381, 82anim12i 612 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑥𝐵𝑦𝐵))
8483pm4.71ri 561 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑥𝑈𝑦𝑈) ↔ ((𝑥𝐵𝑦𝐵) ∧ (𝑥𝑈𝑦𝑈)))
8584imbi1i 351 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))) ↔ (((𝑥𝐵𝑦𝐵) ∧ (𝑥𝑈𝑦𝑈)) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))))
86 impexp 451 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑥𝐵𝑦𝐵) ∧ (𝑥𝑈𝑦𝑈)) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))) ↔ ((𝑥𝐵𝑦𝐵) → ((𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)))))
8785, 86bitri 276 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))) ↔ ((𝑥𝐵𝑦𝐵) → ((𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)))))
8880, 87syl6bbr 290 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) → (((𝑥𝐵𝑦𝐵) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))) ↔ ((𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)))))
89882albidv 1917 . . . . . . . . . 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)))))
90 r2al 3205 . . . . . . . . . 10 (∀𝑥𝐵𝑦𝐵 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ↔ ∀𝑥𝑦((𝑥𝐵𝑦𝐵) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))))
91 r2al 3205 . . . . . . . . . 10 (∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ↔ ∀𝑥𝑦((𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))))
9289, 90, 913bitr4g 315 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) → (∀𝑥𝐵𝑦𝐵 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ↔ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))))
9392adantrr 713 . . . . . . . 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))))
9493pm5.32da 579 . . . . . . 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)))))
95 3anan32 1091 . . . . . . 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))))
96 an31 644 . . . . . . 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))))
9794, 95, 963bitr4g 315 . . . . . 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)))
9839, 97bitrd 280 . . . . 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)))
9912, 98sylan2br 594 . . . 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)))
10099pm5.32da 579 . . 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))))
101 ancom 461 . . 3 ((𝑋 ∈ ((mulGrp‘𝑍) MndHom (mulGrp‘ℂfld)) ∧ ∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈)) ↔ (∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈) ∧ 𝑋 ∈ ((mulGrp‘𝑍) MndHom (mulGrp‘ℂfld))))
102 df-3an 1083 . . . . 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)))
103102anbi2i 622 . . . 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))))
104 an13 643 . . . 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)))
105103, 104bitri 276 . . 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)))
106100, 101, 1053bitr4g 315 . 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)))))
1077, 106bitrd 280 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 207  wa 396  wo 843  w3a 1081  wal 1528   = wceq 1530  wcel 2107  wne 3020  wral 3142  wf 6347  cfv 6351  (class class class)co 7151  cc 10527  0cc0 10529  1c1 10530   · cmul 10534  cn 11630  0cn0 11889  Basecbs 16475  .rcmulr 16558  Mndcmnd 17902   MndHom cmhm 17944  mulGrpcmgp 19161  1rcur 19173  Ringcrg 19219  CRingccrg 19220  Unitcui 19311  fldccnfld 20461  ℤ/nczn 20566  DChrcdchr 25722
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1904  ax-6 1963  ax-7 2008  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2153  ax-12 2169  ax-13 2385  ax-ext 2797  ax-rep 5186  ax-sep 5199  ax-nul 5206  ax-pow 5262  ax-pr 5325  ax-un 7454  ax-cnex 10585  ax-resscn 10586  ax-1cn 10587  ax-icn 10588  ax-addcl 10589  ax-addrcl 10590  ax-mulcl 10591  ax-mulrcl 10592  ax-mulcom 10593  ax-addass 10594  ax-mulass 10595  ax-distr 10596  ax-i2m1 10597  ax-1ne0 10598  ax-1rid 10599  ax-rnegex 10600  ax-rrecex 10601  ax-cnre 10602  ax-pre-lttri 10603  ax-pre-lttrn 10604  ax-pre-ltadd 10605  ax-pre-mulgt0 10606  ax-addf 10608  ax-mulf 10609
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 844  df-3or 1082  df-3an 1083  df-tru 1533  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2063  df-mo 2619  df-eu 2651  df-clab 2804  df-cleq 2818  df-clel 2897  df-nfc 2967  df-ne 3021  df-nel 3128  df-ral 3147  df-rex 3148  df-reu 3149  df-rmo 3150  df-rab 3151  df-v 3501  df-sbc 3776  df-csb 3887  df-dif 3942  df-un 3944  df-in 3946  df-ss 3955  df-pss 3957  df-nul 4295  df-if 4470  df-pw 4543  df-sn 4564  df-pr 4566  df-tp 4568  df-op 4570  df-uni 4837  df-int 4874  df-iun 4918  df-br 5063  df-opab 5125  df-mpt 5143  df-tr 5169  df-id 5458  df-eprel 5463  df-po 5472  df-so 5473  df-fr 5512  df-we 5514  df-xp 5559  df-rel 5560  df-cnv 5561  df-co 5562  df-dm 5563  df-rn 5564  df-res 5565  df-ima 5566  df-pred 6145  df-ord 6191  df-on 6192  df-lim 6193  df-suc 6194  df-iota 6311  df-fun 6353  df-fn 6354  df-f 6355  df-f1 6356  df-fo 6357  df-f1o 6358  df-fv 6359  df-riota 7109  df-ov 7154  df-oprab 7155  df-mpo 7156  df-om 7572  df-1st 7683  df-2nd 7684  df-tpos 7886  df-wrecs 7941  df-recs 8002  df-rdg 8040  df-1o 8096  df-oadd 8100  df-er 8282  df-ec 8284  df-qs 8288  df-map 8401  df-en 8502  df-dom 8503  df-sdom 8504  df-fin 8505  df-sup 8898  df-inf 8899  df-pnf 10669  df-mnf 10670  df-xr 10671  df-ltxr 10672  df-le 10673  df-sub 10864  df-neg 10865  df-nn 11631  df-2 11692  df-3 11693  df-4 11694  df-5 11695  df-6 11696  df-7 11697  df-8 11698  df-9 11699  df-n0 11890  df-z 11974  df-dec 12091  df-uz 12236  df-fz 12886  df-struct 16477  df-ndx 16478  df-slot 16479  df-base 16481  df-sets 16482  df-ress 16483  df-plusg 16570  df-mulr 16571  df-starv 16572  df-sca 16573  df-vsca 16574  df-ip 16575  df-tset 16576  df-ple 16577  df-ds 16579  df-unif 16580  df-0g 16707  df-imas 16773  df-qus 16774  df-mgm 17844  df-sgrp 17892  df-mnd 17903  df-mhm 17946  df-grp 18038  df-minusg 18039  df-sbg 18040  df-subg 18208  df-nsg 18209  df-eqg 18210  df-cmn 18830  df-abl 18831  df-mgp 19162  df-ur 19174  df-ring 19221  df-cring 19222  df-oppr 19295  df-dvdsr 19313  df-unit 19314  df-subrg 19455  df-lmod 19558  df-lss 19626  df-lsp 19666  df-sra 19866  df-rgmod 19867  df-lidl 19868  df-rsp 19869  df-2idl 19926  df-cnfld 20462  df-zring 20534  df-zn 20570  df-dchr 25723
This theorem is referenced by:  dchrelbasd  25729  dchrf  25732  dchrmulcl  25739  dchrinv  25751  lgsdchr  25845
  Copyright terms: Public domain W3C validator