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

Theorem dchreq 27612
Description: A Dirichlet character is determined by its values on the unit group. (Contributed by Mario Carneiro, 28-Apr-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
dchrresb.g 𝐺 = (DChr‘𝑁)
dchrresb.z 𝑍 = (ℤ/nℤ‘𝑁)
dchrresb.b 𝐷 = (Base‘𝐺)
dchrresb.u 𝑈 = (Unit‘𝑍)
dchrresb.x (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐷)
dchrresb.Y (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝐷)
Assertion
Ref Expression
dchreq (𝜑 → (𝑋 = 𝑌 ↔ ∀𝑘 ∈ 𝑈 (𝑋‘𝑘) = (𝑌‘𝑘)))
Distinct variable groups:   𝜑,𝑘   𝑈,𝑘   𝑘,𝑋   𝑘,𝑌   𝑘,𝑍
Allowed substitution hints:   𝐷(𝑘)   𝐺(𝑘)   𝑁(𝑘)

Proof of Theorem dchreq
StepHypRef Expression
1 eldif 4052 . . . . 5 (𝑘 ∈ ((Base‘𝑍) ∖ 𝑈) ↔ (𝑘 ∈ (Base‘𝑍) ∧ ¬ 𝑘 ∈ 𝑈))
2 dchrresb.g . . . . . . . . 9 𝐺 = (DChr‘𝑁)
3 dchrresb.z . . . . . . . . 9 𝑍 = (ℤ/nℤ‘𝑁)
4 dchrresb.b . . . . . . . . 9 𝐷 = (Base‘𝐺)
5 eqid 2763 . . . . . . . . 9 (Base‘𝑍) = (Base‘𝑍)
6 dchrresb.u . . . . . . . . 9 𝑈 = (Unit‘𝑍)
7 dchrresb.x . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐷)
87adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (Base‘𝑍)) → 𝑋 ∈ 𝐷)
9 simpr 490 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (Base‘𝑍)) → 𝑘 ∈ (Base‘𝑍))
102, 3, 4, 5, 6, 8, 9dchrn0 27604 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (Base‘𝑍)) → ((𝑋‘𝑘) ≠ 0 ↔ 𝑘 ∈ 𝑈))
1110biimpd 232 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (Base‘𝑍)) → ((𝑋‘𝑘) ≠ 0 → 𝑘 ∈ 𝑈))
1211necon1bd 2977 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (Base‘𝑍)) → (¬ 𝑘 ∈ 𝑈 → (𝑋‘𝑘) = 0))
1312impr 460 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ (Base‘𝑍) ∧ ¬ 𝑘 ∈ 𝑈)) → (𝑋‘𝑘) = 0)
141, 13sylan2b 606 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ((Base‘𝑍) ∖ 𝑈)) → (𝑋‘𝑘) = 0)
15 dchrresb.Y . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝐷)
1615adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (Base‘𝑍)) → 𝑌 ∈ 𝐷)
172, 3, 4, 5, 6, 16, 9dchrn0 27604 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (Base‘𝑍)) → ((𝑌‘𝑘) ≠ 0 ↔ 𝑘 ∈ 𝑈))
1817biimpd 232 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (Base‘𝑍)) → ((𝑌‘𝑘) ≠ 0 → 𝑘 ∈ 𝑈))
1918necon1bd 2977 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (Base‘𝑍)) → (¬ 𝑘 ∈ 𝑈 → (𝑌‘𝑘) = 0))
2019impr 460 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ (Base‘𝑍) ∧ ¬ 𝑘 ∈ 𝑈)) → (𝑌‘𝑘) = 0)
211, 20sylan2b 606 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ((Base‘𝑍) ∖ 𝑈)) → (𝑌‘𝑘) = 0)
2214, 21eqtr4d 2801 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ((Base‘𝑍) ∖ 𝑈)) → (𝑋‘𝑘) = (𝑌‘𝑘))
2322ralrimiva 3158 . 2 (𝜑 → ∀𝑘 ∈ ((Base‘𝑍) ∖ 𝑈)(𝑋‘𝑘) = (𝑌‘𝑘))
242, 3, 4, 5, 7dchrf 27596 . . . . 5 (𝜑 → 𝑋:(Base‘𝑍)⟶ℂ)
2524ffnd 6729 . . . 4 (𝜑 → 𝑋 Fn (Base‘𝑍))
262, 3, 4, 5, 15dchrf 27596 . . . . 5 (𝜑 → 𝑌:(Base‘𝑍)⟶ℂ)
2726ffnd 6729 . . . 4 (𝜑 → 𝑌 Fn (Base‘𝑍))
28 eqfnfv 7049 . . . 4 ((𝑋 Fn (Base‘𝑍) ∧ 𝑌 Fn (Base‘𝑍)) → (𝑋 = 𝑌 ↔ ∀𝑘 ∈ (Base‘𝑍)(𝑋‘𝑘) = (𝑌‘𝑘)))
2925, 27, 28syl2anc 596 . . 3 (𝜑 → (𝑋 = 𝑌 ↔ ∀𝑘 ∈ (Base‘𝑍)(𝑋‘𝑘) = (𝑌‘𝑘)))
305, 6unitss 20633 . . . . . 6 𝑈 ⊆ (Base‘𝑍)
31 undif 4441 . . . . . 6 (𝑈 ⊆ (Base‘𝑍) ↔ (𝑈 ∪ ((Base‘𝑍) ∖ 𝑈)) = (Base‘𝑍))
3230, 31mpbi 233 . . . . 5 (𝑈 ∪ ((Base‘𝑍) ∖ 𝑈)) = (Base‘𝑍)
3332raleqi 3321 . . . 4 (∀𝑘 ∈ (𝑈 ∪ ((Base‘𝑍) ∖ 𝑈))(𝑋‘𝑘) = (𝑌‘𝑘) ↔ ∀𝑘 ∈ (Base‘𝑍)(𝑋‘𝑘) = (𝑌‘𝑘))
34 ralunb 4198 . . . 4 (∀𝑘 ∈ (𝑈 ∪ ((Base‘𝑍) ∖ 𝑈))(𝑋‘𝑘) = (𝑌‘𝑘) ↔ (∀𝑘 ∈ 𝑈 (𝑋‘𝑘) = (𝑌‘𝑘) ∧ ∀𝑘 ∈ ((Base‘𝑍) ∖ 𝑈)(𝑋‘𝑘) = (𝑌‘𝑘)))
3533, 34bitr3i 280 . . 3 (∀𝑘 ∈ (Base‘𝑍)(𝑋‘𝑘) = (𝑌‘𝑘) ↔ (∀𝑘 ∈ 𝑈 (𝑋‘𝑘) = (𝑌‘𝑘) ∧ ∀𝑘 ∈ ((Base‘𝑍) ∖ 𝑈)(𝑋‘𝑘) = (𝑌‘𝑘)))
3629, 35bitrdi 290 . 2 (𝜑 → (𝑋 = 𝑌 ↔ (∀𝑘 ∈ 𝑈 (𝑋‘𝑘) = (𝑌‘𝑘) ∧ ∀𝑘 ∈ ((Base‘𝑍) ∖ 𝑈)(𝑋‘𝑘) = (𝑌‘𝑘))))
3723, 36mpbiran2d 721 1 (𝜑 → (𝑋 = 𝑌 ↔ ∀𝑘 ∈ 𝑈 (𝑋‘𝑘) = (𝑌‘𝑘)))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2147   ≠ wne 2959  ∀wral 3080   ⊆ wss 3900   ∖ cdif 4048   ∪ cun 4152   Fn wfn 6550  ‘cfv 6555  ℂcc 11222  0cc0 11224  Basecbs 17413  Unitcui 20612  ℤ/nℤczn 21835  DChrcdchr 27586
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5235  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7772  ax-cnex 11280  ax-resscn 11281  ax-1cn 11282  ax-icn 11283  ax-addcl 11284  ax-addrcl 11285  ax-mulcl 11286  ax-mulrcl 11287  ax-mulcom 11288  ax-addass 11289  ax-mulass 11290  ax-distr 11291  ax-i2m1 11292  ax-1ne0 11293  ax-1rid 11294  ax-rnegex 11295  ax-rrecex 11296  ax-cnre 11297  ax-pre-lttri 11298  ax-pre-lttrn 11299  ax-pre-ltadd 11300  ax-pre-mulgt0 11301  ax-addf 11303  ax-mulf 11304
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-tr 5216  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6319  df-ord 6380  df-on 6381  df-lim 6382  df-suc 6383  df-iota 6509  df-fun 6557  df-fn 6558  df-f 6559  df-f1 6560  df-fo 6561  df-f1o 6562  df-fv 6563  df-riota 7397  df-ov 7443  df-oprab 7444  df-mpo 7445  df-om 7899  df-1st 8022  df-2nd 8023  df-tpos 8268  df-frecs 8324  df-wrecs 8355  df-recs 8404  df-rdg 8443  df-1o 8501  df-er 8742  df-ec 8744  df-qs 8748  df-map 8874  df-en 8999  df-dom 9000  df-sdom 9001  df-fin 9002  df-sup 9458  df-inf 9459  df-pnf 11369  df-mnf 11370  df-xr 11371  df-ltxr 11372  df-le 11373  df-sub 11567  df-neg 11568  df-nn 12360  df-2 12429  df-3 12430  df-4 12431  df-5 12432  df-6 12433  df-7 12434  df-8 12435  df-9 12436  df-n0 12631  df-z 12718  df-dec 12839  df-uz 12990  df-fz 13664  df-struct 17351  df-sets 17368  df-slot 17386  df-ndx 17398  df-base 17414  df-ress 17435  df-plusg 17467  df-mulr 17468  df-starv 17469  df-sca 17470  df-vsca 17471  df-ip 17472  df-tset 17473  df-ple 17474  df-ds 17476  df-unif 17477  df-0g 17638  df-imas 17706  df-qus 17707  df-mgm 18842  df-sgrp 18934  df-mnd 18950  df-mhm 19004  df-grp 19173  df-minusg 19174  df-sbg 19175  df-subg 19359  df-nsg 19360  df-eqg 19361  df-cmn 20023  df-abl 20024  df-mgp 20388  df-rng 20402  df-ur 20435  df-ring 20488  df-cring 20489  df-oppr 20594  df-dvdsr 20614  df-unit 20615  df-invr 20645  df-subrng 20825  df-subrg 20849  df-lmod 21164  df-lss 21234  df-lsp 21274  df-sra 21475  df-rgmod 21476  df-lidl 21513  df-rsp 21514  df-2idl 21570  df-cnfld 21706  df-zring 21780  df-zn 21839  df-dchr 27587
This theorem is used by:  dchrresb  27613  dchrinv  27615  dchrsum2  27622
  Copyright terms: Public domain W3C validator