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

Theorem dchreq 27585
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 4049 . . . . 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 2760 . . . . . . . . 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 27577 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (Base‘𝑍)) → ((𝑋‘𝑘) ≠ 0 ↔ 𝑘 ∈ 𝑈))
1110biimpd 232 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (Base‘𝑍)) → ((𝑋‘𝑘) ≠ 0 → 𝑘 ∈ 𝑈))
1211necon1bd 2973 . . . . . 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 27577 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (Base‘𝑍)) → ((𝑌‘𝑘) ≠ 0 ↔ 𝑘 ∈ 𝑈))
1817biimpd 232 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (Base‘𝑍)) → ((𝑌‘𝑘) ≠ 0 → 𝑘 ∈ 𝑈))
1918necon1bd 2973 . . . . . 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 2798 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ((Base‘𝑍) ∖ 𝑈)) → (𝑋‘𝑘) = (𝑌‘𝑘))
2322ralrimiva 3154 . 2 (𝜑 → ∀𝑘 ∈ ((Base‘𝑍) ∖ 𝑈)(𝑋‘𝑘) = (𝑌‘𝑘))
242, 3, 4, 5, 7dchrf 27569 . . . . 5 (𝜑 → 𝑋:(Base‘𝑍)⟶ℂ)
2524ffnd 6710 . . . 4 (𝜑 → 𝑋 Fn (Base‘𝑍))
262, 3, 4, 5, 15dchrf 27569 . . . . 5 (𝜑 → 𝑌:(Base‘𝑍)⟶ℂ)
2726ffnd 6710 . . . 4 (𝜑 → 𝑌 Fn (Base‘𝑍))
28 eqfnfv 7029 . . . 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 20606 . . . . . 6 𝑈 ⊆ (Base‘𝑍)
31 undif 4437 . . . . . 6 (𝑈 ⊆ (Base‘𝑍) ↔ (𝑈 ∪ ((Base‘𝑍) ∖ 𝑈)) = (Base‘𝑍))
3230, 31mpbi 233 . . . . 5 (𝑈 ∪ ((Base‘𝑍) ∖ 𝑈)) = (Base‘𝑍)
3332raleqi 3317 . . . 4 (∀𝑘 ∈ (𝑈 ∪ ((Base‘𝑍) ∖ 𝑈))(𝑋‘𝑘) = (𝑌‘𝑘) ↔ ∀𝑘 ∈ (Base‘𝑍)(𝑋‘𝑘) = (𝑌‘𝑘))
34 ralunb 4195 . . . 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 1569   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955  ∀wral 3076   ⊆ wss 3895   ∖ cdif 4045   ∪ cun 4149   Fn wfn 6533  ‘cfv 6538  ℂcc 11198  0cc0 11200  Basecbs 17387  Unitcui 20585  ℤ/nℤczn 21808  DChrcdchr 27559
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751  ax-cnex 11256  ax-resscn 11257  ax-1cn 11258  ax-icn 11259  ax-addcl 11260  ax-addrcl 11261  ax-mulcl 11262  ax-mulrcl 11263  ax-mulcom 11264  ax-addass 11265  ax-mulass 11266  ax-distr 11267  ax-i2m1 11268  ax-1ne0 11269  ax-1rid 11270  ax-rnegex 11271  ax-rrecex 11272  ax-cnre 11273  ax-pre-lttri 11274  ax-pre-lttrn 11275  ax-pre-ltadd 11276  ax-pre-mulgt0 11277  ax-addf 11279  ax-mulf 11280
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-tp 4588  df-op 4590  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-tpos 8243  df-frecs 8299  df-wrecs 8330  df-recs 8379  df-rdg 8418  df-1o 8476  df-er 8717  df-ec 8719  df-qs 8723  df-map 8849  df-en 8974  df-dom 8975  df-sdom 8976  df-fin 8977  df-sup 9434  df-inf 9435  df-pnf 11345  df-mnf 11346  df-xr 11347  df-ltxr 11348  df-le 11349  df-sub 11543  df-neg 11544  df-nn 12336  df-2 12405  df-3 12406  df-4 12407  df-5 12408  df-6 12409  df-7 12410  df-8 12411  df-9 12412  df-n0 12607  df-z 12694  df-dec 12815  df-uz 12966  df-fz 13640  df-struct 17325  df-sets 17342  df-slot 17360  df-ndx 17372  df-base 17388  df-ress 17409  df-plusg 17441  df-mulr 17442  df-starv 17443  df-sca 17444  df-vsca 17445  df-ip 17446  df-tset 17447  df-ple 17448  df-ds 17450  df-unif 17451  df-0g 17612  df-imas 17680  df-qus 17681  df-mgm 18816  df-sgrp 18908  df-mnd 18924  df-mhm 18978  df-grp 19147  df-minusg 19148  df-sbg 19149  df-subg 19333  df-nsg 19334  df-eqg 19335  df-cmn 19996  df-abl 19997  df-mgp 20361  df-rng 20375  df-ur 20408  df-ring 20461  df-cring 20462  df-oppr 20567  df-dvdsr 20587  df-unit 20588  df-invr 20618  df-subrng 20798  df-subrg 20822  df-lmod 21137  df-lss 21207  df-lsp 21247  df-sra 21448  df-rgmod 21449  df-lidl 21486  df-rsp 21487  df-2idl 21543  df-cnfld 21679  df-zring 21753  df-zn 21812  df-dchr 27560
This theorem is used by:  dchrresb  27586  dchrinv  27588  dchrsum2  27595
  Copyright terms: Public domain W3C validator