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

Theorem dchrinv 27225
Description: The inverse of a Dirichlet character is the conjugate (which is also the multiplicative inverse, because the values of 𝑋 are unimodular). (Contributed by Mario Carneiro, 28-Apr-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
dchrabs.g 𝐺 = (DChrβ€˜π‘)
dchrabs.d 𝐷 = (Baseβ€˜πΊ)
dchrabs.x (πœ‘ β†’ 𝑋 ∈ 𝐷)
dchrinv.i 𝐼 = (invgβ€˜πΊ)
Assertion
Ref Expression
dchrinv (πœ‘ β†’ (πΌβ€˜π‘‹) = (βˆ— ∘ 𝑋))

Proof of Theorem dchrinv
Dummy variables π‘₯ 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 dchrabs.g . . . . . . . 8 𝐺 = (DChrβ€˜π‘)
2 eqid 2725 . . . . . . . 8 (β„€/nβ„€β€˜π‘) = (β„€/nβ„€β€˜π‘)
3 dchrabs.d . . . . . . . 8 𝐷 = (Baseβ€˜πΊ)
4 eqid 2725 . . . . . . . 8 (+gβ€˜πΊ) = (+gβ€˜πΊ)
5 dchrabs.x . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 𝑋 ∈ 𝐷)
6 cjf 15084 . . . . . . . . . 10 βˆ—:β„‚βŸΆβ„‚
7 eqid 2725 . . . . . . . . . . 11 (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)) = (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))
81, 2, 3, 7, 5dchrf 27206 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ 𝑋:(Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))βŸΆβ„‚)
9 fco 6745 . . . . . . . . . 10 ((βˆ—:β„‚βŸΆβ„‚ ∧ 𝑋:(Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))βŸΆβ„‚) β†’ (βˆ— ∘ 𝑋):(Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))βŸΆβ„‚)
106, 8, 9sylancr 585 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (βˆ— ∘ 𝑋):(Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))βŸΆβ„‚)
11 eqid 2725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)) = (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))
121, 3dchrrcl 27204 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑋 ∈ 𝐷 β†’ 𝑁 ∈ β„•)
135, 12syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ β„•)
141, 2, 7, 11, 13, 3dchrelbas3 27202 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (πœ‘ β†’ (𝑋 ∈ 𝐷 ↔ (𝑋:(Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))βŸΆβ„‚ ∧ (βˆ€π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))βˆ€π‘¦ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))(π‘‹β€˜(π‘₯(.rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))𝑦)) = ((π‘‹β€˜π‘₯) Β· (π‘‹β€˜π‘¦)) ∧ (π‘‹β€˜(1rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) = 1 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))((π‘‹β€˜π‘₯) β‰  0 β†’ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))))))
155, 14mpbid 231 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (πœ‘ β†’ (𝑋:(Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))βŸΆβ„‚ ∧ (βˆ€π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))βˆ€π‘¦ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))(π‘‹β€˜(π‘₯(.rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))𝑦)) = ((π‘‹β€˜π‘₯) Β· (π‘‹β€˜π‘¦)) ∧ (π‘‹β€˜(1rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) = 1 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))((π‘‹β€˜π‘₯) β‰  0 β†’ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))))))
1615simprd 494 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (πœ‘ β†’ (βˆ€π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))βˆ€π‘¦ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))(π‘‹β€˜(π‘₯(.rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))𝑦)) = ((π‘‹β€˜π‘₯) Β· (π‘‹β€˜π‘¦)) ∧ (π‘‹β€˜(1rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) = 1 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))((π‘‹β€˜π‘₯) β‰  0 β†’ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))))
1716simp1d 1139 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))βˆ€π‘¦ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))(π‘‹β€˜(π‘₯(.rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))𝑦)) = ((π‘‹β€˜π‘₯) Β· (π‘‹β€˜π‘¦)))
1817r19.21bi 3239 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ βˆ€π‘¦ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))(π‘‹β€˜(π‘₯(.rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))𝑦)) = ((π‘‹β€˜π‘₯) Β· (π‘‹β€˜π‘¦)))
1918r19.21bi 3239 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) ∧ 𝑦 ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ (π‘‹β€˜(π‘₯(.rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))𝑦)) = ((π‘‹β€˜π‘₯) Β· (π‘‹β€˜π‘¦)))
2019anasss 465 . . . . . . . . . . . . . 14 ((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)) ∧ 𝑦 ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))) β†’ (π‘‹β€˜(π‘₯(.rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))𝑦)) = ((π‘‹β€˜π‘₯) Β· (π‘‹β€˜π‘¦)))
2120fveq2d 6898 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)) ∧ 𝑦 ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))) β†’ (βˆ—β€˜(π‘‹β€˜(π‘₯(.rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))𝑦))) = (βˆ—β€˜((π‘‹β€˜π‘₯) Β· (π‘‹β€˜π‘¦))))
228adantr 479 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)) ∧ 𝑦 ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))) β†’ 𝑋:(Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))βŸΆβ„‚)
237, 11unitss 20320 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)) βŠ† (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))
24 simprl 769 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)) ∧ 𝑦 ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))) β†’ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))
2523, 24sselid 3975 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)) ∧ 𝑦 ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))) β†’ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))
2622, 25ffvelcdmd 7092 . . . . . . . . . . . . . 14 ((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)) ∧ 𝑦 ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))) β†’ (π‘‹β€˜π‘₯) ∈ β„‚)
27 simprr 771 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)) ∧ 𝑦 ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))) β†’ 𝑦 ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))
2823, 27sselid 3975 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)) ∧ 𝑦 ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))) β†’ 𝑦 ∈ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))
2922, 28ffvelcdmd 7092 . . . . . . . . . . . . . 14 ((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)) ∧ 𝑦 ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))) β†’ (π‘‹β€˜π‘¦) ∈ β„‚)
3026, 29cjmuld 15201 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)) ∧ 𝑦 ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))) β†’ (βˆ—β€˜((π‘‹β€˜π‘₯) Β· (π‘‹β€˜π‘¦))) = ((βˆ—β€˜(π‘‹β€˜π‘₯)) Β· (βˆ—β€˜(π‘‹β€˜π‘¦))))
3121, 30eqtrd 2765 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)) ∧ 𝑦 ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))) β†’ (βˆ—β€˜(π‘‹β€˜(π‘₯(.rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))𝑦))) = ((βˆ—β€˜(π‘‹β€˜π‘₯)) Β· (βˆ—β€˜(π‘‹β€˜π‘¦))))
3213nnnn0d 12562 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ β„•0)
332zncrng 21483 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑁 ∈ β„•0 β†’ (β„€/nβ„€β€˜π‘) ∈ CRing)
34 crngring 20190 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((β„€/nβ„€β€˜π‘) ∈ CRing β†’ (β„€/nβ„€β€˜π‘) ∈ Ring)
3532, 33, 343syl 18 . . . . . . . . . . . . . . 15 (πœ‘ β†’ (β„€/nβ„€β€˜π‘) ∈ Ring)
3635adantr 479 . . . . . . . . . . . . . 14 ((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)) ∧ 𝑦 ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))) β†’ (β„€/nβ„€β€˜π‘) ∈ Ring)
37 eqid 2725 . . . . . . . . . . . . . . 15 (.rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)) = (.rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))
387, 37ringcl 20195 . . . . . . . . . . . . . 14 (((β„€/nβ„€β€˜π‘) ∈ Ring ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)) ∧ 𝑦 ∈ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ (π‘₯(.rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))𝑦) ∈ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))
3936, 25, 28, 38syl3anc 1368 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)) ∧ 𝑦 ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))) β†’ (π‘₯(.rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))𝑦) ∈ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))
40 fvco3 6994 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑋:(Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))βŸΆβ„‚ ∧ (π‘₯(.rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))𝑦) ∈ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ ((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜(π‘₯(.rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))𝑦)) = (βˆ—β€˜(π‘‹β€˜(π‘₯(.rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))𝑦))))
4122, 39, 40syl2anc 582 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)) ∧ 𝑦 ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))) β†’ ((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜(π‘₯(.rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))𝑦)) = (βˆ—β€˜(π‘‹β€˜(π‘₯(.rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))𝑦))))
42 fvco3 6994 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑋:(Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))βŸΆβ„‚ ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ ((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜π‘₯) = (βˆ—β€˜(π‘‹β€˜π‘₯)))
4322, 25, 42syl2anc 582 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)) ∧ 𝑦 ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))) β†’ ((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜π‘₯) = (βˆ—β€˜(π‘‹β€˜π‘₯)))
44 fvco3 6994 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑋:(Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))βŸΆβ„‚ ∧ 𝑦 ∈ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ ((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜π‘¦) = (βˆ—β€˜(π‘‹β€˜π‘¦)))
4522, 28, 44syl2anc 582 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)) ∧ 𝑦 ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))) β†’ ((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜π‘¦) = (βˆ—β€˜(π‘‹β€˜π‘¦)))
4643, 45oveq12d 7435 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)) ∧ 𝑦 ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))) β†’ (((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜π‘₯) Β· ((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜π‘¦)) = ((βˆ—β€˜(π‘‹β€˜π‘₯)) Β· (βˆ—β€˜(π‘‹β€˜π‘¦))))
4731, 41, 463eqtr4d 2775 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)) ∧ 𝑦 ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))) β†’ ((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜(π‘₯(.rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))𝑦)) = (((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜π‘₯) Β· ((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜π‘¦)))
4847ralrimivva 3191 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))βˆ€π‘¦ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜(π‘₯(.rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))𝑦)) = (((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜π‘₯) Β· ((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜π‘¦)))
49 eqid 2725 . . . . . . . . . . . . . 14 (1rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)) = (1rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))
507, 49ringidcl 20207 . . . . . . . . . . . . 13 ((β„€/nβ„€β€˜π‘) ∈ Ring β†’ (1rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)) ∈ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))
5135, 50syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ (1rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)) ∈ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))
52 fvco3 6994 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑋:(Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))βŸΆβ„‚ ∧ (1rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)) ∈ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ ((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜(1rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) = (βˆ—β€˜(π‘‹β€˜(1rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))))
538, 51, 52syl2anc 582 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ ((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜(1rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) = (βˆ—β€˜(π‘‹β€˜(1rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))))
5416simp2d 1140 . . . . . . . . . . . . 13 (πœ‘ β†’ (π‘‹β€˜(1rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) = 1)
5554fveq2d 6898 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ (βˆ—β€˜(π‘‹β€˜(1rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))) = (βˆ—β€˜1))
56 1re 11244 . . . . . . . . . . . . 13 1 ∈ ℝ
57 cjre 15119 . . . . . . . . . . . . 13 (1 ∈ ℝ β†’ (βˆ—β€˜1) = 1)
5856, 57ax-mp 5 . . . . . . . . . . . 12 (βˆ—β€˜1) = 1
5955, 58eqtrdi 2781 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (βˆ—β€˜(π‘‹β€˜(1rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))) = 1)
6053, 59eqtrd 2765 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ ((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜(1rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) = 1)
6116simp3d 1141 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))((π‘‹β€˜π‘₯) β‰  0 β†’ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))))
628, 42sylan 578 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ ((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜π‘₯) = (βˆ—β€˜(π‘‹β€˜π‘₯)))
63 cj0 15138 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (βˆ—β€˜0) = 0
6463eqcomi 2734 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 0 = (βˆ—β€˜0)
6564a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ 0 = (βˆ—β€˜0))
6662, 65eqeq12d 2741 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ (((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜π‘₯) = 0 ↔ (βˆ—β€˜(π‘‹β€˜π‘₯)) = (βˆ—β€˜0)))
678ffvelcdmda 7091 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ (π‘‹β€˜π‘₯) ∈ β„‚)
68 0cn 11236 . . . . . . . . . . . . . . . 16 0 ∈ β„‚
69 cj11 15142 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((π‘‹β€˜π‘₯) ∈ β„‚ ∧ 0 ∈ β„‚) β†’ ((βˆ—β€˜(π‘‹β€˜π‘₯)) = (βˆ—β€˜0) ↔ (π‘‹β€˜π‘₯) = 0))
7067, 68, 69sylancl 584 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ ((βˆ—β€˜(π‘‹β€˜π‘₯)) = (βˆ—β€˜0) ↔ (π‘‹β€˜π‘₯) = 0))
7166, 70bitrd 278 . . . . . . . . . . . . . 14 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ (((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜π‘₯) = 0 ↔ (π‘‹β€˜π‘₯) = 0))
7271necon3bid 2975 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ (((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜π‘₯) β‰  0 ↔ (π‘‹β€˜π‘₯) β‰  0))
7372imbi1d 340 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ ((((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜π‘₯) β‰  0 β†’ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) ↔ ((π‘‹β€˜π‘₯) β‰  0 β†’ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))))
7473ralbidva 3166 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (βˆ€π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))(((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜π‘₯) β‰  0 β†’ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) ↔ βˆ€π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))((π‘‹β€˜π‘₯) β‰  0 β†’ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))))
7561, 74mpbird 256 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))(((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜π‘₯) β‰  0 β†’ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))))
7648, 60, 753jca 1125 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (βˆ€π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))βˆ€π‘¦ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜(π‘₯(.rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))𝑦)) = (((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜π‘₯) Β· ((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜π‘¦)) ∧ ((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜(1rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) = 1 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))(((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜π‘₯) β‰  0 β†’ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))))
771, 2, 7, 11, 13, 3dchrelbas3 27202 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ ((βˆ— ∘ 𝑋) ∈ 𝐷 ↔ ((βˆ— ∘ 𝑋):(Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))βŸΆβ„‚ ∧ (βˆ€π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))βˆ€π‘¦ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜(π‘₯(.rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))𝑦)) = (((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜π‘₯) Β· ((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜π‘¦)) ∧ ((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜(1rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) = 1 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))(((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜π‘₯) β‰  0 β†’ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))))))
7810, 76, 77mpbir2and 711 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (βˆ— ∘ 𝑋) ∈ 𝐷)
791, 2, 3, 4, 5, 78dchrmul 27212 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (𝑋(+gβ€˜πΊ)(βˆ— ∘ 𝑋)) = (𝑋 ∘f Β· (βˆ— ∘ 𝑋)))
8079adantr 479 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ (𝑋(+gβ€˜πΊ)(βˆ— ∘ 𝑋)) = (𝑋 ∘f Β· (βˆ— ∘ 𝑋)))
8180fveq1d 6896 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ ((𝑋(+gβ€˜πΊ)(βˆ— ∘ 𝑋))β€˜π‘₯) = ((𝑋 ∘f Β· (βˆ— ∘ 𝑋))β€˜π‘₯))
8223sseli 3973 . . . . . . . . 9 (π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)) β†’ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))
8382, 62sylan2 591 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ ((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜π‘₯) = (βˆ—β€˜(π‘‹β€˜π‘₯)))
8483oveq2d 7433 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ ((π‘‹β€˜π‘₯) Β· ((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜π‘₯)) = ((π‘‹β€˜π‘₯) Β· (βˆ—β€˜(π‘‹β€˜π‘₯))))
8582, 67sylan2 591 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ (π‘‹β€˜π‘₯) ∈ β„‚)
8685absvalsqd 15422 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ ((absβ€˜(π‘‹β€˜π‘₯))↑2) = ((π‘‹β€˜π‘₯) Β· (βˆ—β€˜(π‘‹β€˜π‘₯))))
875adantr 479 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ 𝑋 ∈ 𝐷)
88 simpr 483 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))
891, 3, 87, 2, 11, 88dchrabs 27224 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ (absβ€˜(π‘‹β€˜π‘₯)) = 1)
9089oveq1d 7432 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ ((absβ€˜(π‘‹β€˜π‘₯))↑2) = (1↑2))
91 sq1 14191 . . . . . . . 8 (1↑2) = 1
9290, 91eqtrdi 2781 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ ((absβ€˜(π‘‹β€˜π‘₯))↑2) = 1)
9384, 86, 923eqtr2d 2771 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ ((π‘‹β€˜π‘₯) Β· ((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜π‘₯)) = 1)
948adantr 479 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ 𝑋:(Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))βŸΆβ„‚)
9594ffnd 6722 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ 𝑋 Fn (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))
9610ffnd 6722 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (βˆ— ∘ 𝑋) Fn (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))
9796adantr 479 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ (βˆ— ∘ 𝑋) Fn (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))
98 fvexd 6909 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)) ∈ V)
9982adantl 480 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))
100 fnfvof 7700 . . . . . . 7 (((𝑋 Fn (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)) ∧ (βˆ— ∘ 𝑋) Fn (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) ∧ ((Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)) ∈ V ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))) β†’ ((𝑋 ∘f Β· (βˆ— ∘ 𝑋))β€˜π‘₯) = ((π‘‹β€˜π‘₯) Β· ((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜π‘₯)))
10195, 97, 98, 99, 100syl22anc 837 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ ((𝑋 ∘f Β· (βˆ— ∘ 𝑋))β€˜π‘₯) = ((π‘‹β€˜π‘₯) Β· ((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜π‘₯)))
102 eqid 2725 . . . . . . 7 (0gβ€˜πΊ) = (0gβ€˜πΊ)
10313adantr 479 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ 𝑁 ∈ β„•)
1041, 2, 102, 11, 103, 88dchr1 27221 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ ((0gβ€˜πΊ)β€˜π‘₯) = 1)
10593, 101, 1043eqtr4d 2775 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ ((𝑋 ∘f Β· (βˆ— ∘ 𝑋))β€˜π‘₯) = ((0gβ€˜πΊ)β€˜π‘₯))
10681, 105eqtrd 2765 . . . 4 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ ((𝑋(+gβ€˜πΊ)(βˆ— ∘ 𝑋))β€˜π‘₯) = ((0gβ€˜πΊ)β€˜π‘₯))
107106ralrimiva 3136 . . 3 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))((𝑋(+gβ€˜πΊ)(βˆ— ∘ 𝑋))β€˜π‘₯) = ((0gβ€˜πΊ)β€˜π‘₯))
1081, 2, 3, 4, 5, 78dchrmulcl 27213 . . . 4 (πœ‘ β†’ (𝑋(+gβ€˜πΊ)(βˆ— ∘ 𝑋)) ∈ 𝐷)
1091dchrabl 27218 . . . . . 6 (𝑁 ∈ β„• β†’ 𝐺 ∈ Abel)
110 ablgrp 19745 . . . . . 6 (𝐺 ∈ Abel β†’ 𝐺 ∈ Grp)
11113, 109, 1103syl 18 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐺 ∈ Grp)
1123, 102grpidcl 18927 . . . . 5 (𝐺 ∈ Grp β†’ (0gβ€˜πΊ) ∈ 𝐷)
113111, 112syl 17 . . . 4 (πœ‘ β†’ (0gβ€˜πΊ) ∈ 𝐷)
1141, 2, 3, 11, 108, 113dchreq 27222 . . 3 (πœ‘ β†’ ((𝑋(+gβ€˜πΊ)(βˆ— ∘ 𝑋)) = (0gβ€˜πΊ) ↔ βˆ€π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))((𝑋(+gβ€˜πΊ)(βˆ— ∘ 𝑋))β€˜π‘₯) = ((0gβ€˜πΊ)β€˜π‘₯)))
115107, 114mpbird 256 . 2 (πœ‘ β†’ (𝑋(+gβ€˜πΊ)(βˆ— ∘ 𝑋)) = (0gβ€˜πΊ))
116 dchrinv.i . . . 4 𝐼 = (invgβ€˜πΊ)
1173, 4, 102, 116grpinvid1 18953 . . 3 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑋 ∈ 𝐷 ∧ (βˆ— ∘ 𝑋) ∈ 𝐷) β†’ ((πΌβ€˜π‘‹) = (βˆ— ∘ 𝑋) ↔ (𝑋(+gβ€˜πΊ)(βˆ— ∘ 𝑋)) = (0gβ€˜πΊ)))
118111, 5, 78, 117syl3anc 1368 . 2 (πœ‘ β†’ ((πΌβ€˜π‘‹) = (βˆ— ∘ 𝑋) ↔ (𝑋(+gβ€˜πΊ)(βˆ— ∘ 𝑋)) = (0gβ€˜πΊ)))
119115, 118mpbird 256 1 (πœ‘ β†’ (πΌβ€˜π‘‹) = (βˆ— ∘ 𝑋))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 394   ∧ w3a 1084   = wceq 1533   ∈ wcel 2098   β‰  wne 2930  βˆ€wral 3051  Vcvv 3463   ∘ ccom 5681   Fn wfn 6542  βŸΆwf 6543  β€˜cfv 6547  (class class class)co 7417   ∘f cof 7681  β„‚cc 11136  β„cr 11137  0cc0 11138  1c1 11139   Β· cmul 11143  β„•cn 12242  2c2 12297  β„•0cn0 12502  β†‘cexp 14059  βˆ—ccj 15076  abscabs 15214  Basecbs 17180  +gcplusg 17233  .rcmulr 17234  0gc0g 17421  Grpcgrp 18895  invgcminusg 18896  Abelcabl 19741  1rcur 20126  Ringcrg 20178  CRingccrg 20179  Unitcui 20299  β„€/nβ„€czn 21433  DChrcdchr 27196
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 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2166  ax-ext 2696  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7739  ax-inf2 9664  ax-cnex 11194  ax-resscn 11195  ax-1cn 11196  ax-icn 11197  ax-addcl 11198  ax-addrcl 11199  ax-mulcl 11200  ax-mulrcl 11201  ax-mulcom 11202  ax-addass 11203  ax-mulass 11204  ax-distr 11205  ax-i2m1 11206  ax-1ne0 11207  ax-1rid 11208  ax-rnegex 11209  ax-rrecex 11210  ax-cnre 11211  ax-pre-lttri 11212  ax-pre-lttrn 11213  ax-pre-ltadd 11214  ax-pre-mulgt0 11215  ax-pre-sup 11216  ax-addf 11217  ax-mulf 11218
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2528  df-eu 2557  df-clab 2703  df-cleq 2717  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2931  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3420  df-v 3465  df-sbc 3775  df-csb 3891  df-dif 3948  df-un 3950  df-in 3952  df-ss 3962  df-pss 3965  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-tp 4634  df-op 4636  df-uni 4909  df-int 4950  df-iun 4998  df-iin 4999  df-disj 5114  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-se 5633  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6305  df-ord 6372  df-on 6373  df-lim 6374  df-suc 6375  df-iota 6499  df-fun 6549  df-fn 6550  df-f 6551  df-f1 6552  df-fo 6553  df-f1o 6554  df-fv 6555  df-isom 6556  df-riota 7373  df-ov 7420  df-oprab 7421  df-mpo 7422  df-of 7683  df-om 7870  df-1st 7992  df-2nd 7993  df-supp 8164  df-tpos 8230  df-frecs 8285  df-wrecs 8316  df-recs 8390  df-rdg 8429  df-1o 8485  df-2o 8486  df-oadd 8489  df-omul 8490  df-er 8723  df-ec 8725  df-qs 8729  df-map 8845  df-pm 8846  df-ixp 8915  df-en 8963  df-dom 8964  df-sdom 8965  df-fin 8966  df-fsupp 9386  df-fi 9434  df-sup 9465  df-inf 9466  df-oi 9533  df-card 9962  df-acn 9965  df-pnf 11280  df-mnf 11281  df-xr 11282  df-ltxr 11283  df-le 11284  df-sub 11476  df-neg 11477  df-div 11902  df-nn 12243  df-2 12305  df-3 12306  df-4 12307  df-5 12308  df-6 12309  df-7 12310  df-8 12311  df-9 12312  df-n0 12503  df-z 12589  df-dec 12708  df-uz 12853  df-q 12963  df-rp 13007  df-xneg 13124  df-xadd 13125  df-xmul 13126  df-ioo 13360  df-ioc 13361  df-ico 13362  df-icc 13363  df-fz 13517  df-fzo 13660  df-fl 13790  df-mod 13868  df-seq 14000  df-exp 14060  df-fac 14266  df-bc 14295  df-hash 14323  df-shft 15047  df-cj 15079  df-re 15080  df-im 15081  df-sqrt 15215  df-abs 15216  df-limsup 15448  df-clim 15465  df-rlim 15466  df-sum 15666  df-ef 16044  df-sin 16046  df-cos 16047  df-pi 16049  df-dvds 16232  df-struct 17116  df-sets 17133  df-slot 17151  df-ndx 17163  df-base 17181  df-ress 17210  df-plusg 17246  df-mulr 17247  df-starv 17248  df-sca 17249  df-vsca 17250  df-ip 17251  df-tset 17252  df-ple 17253  df-ds 17255  df-unif 17256  df-hom 17257  df-cco 17258  df-rest 17404  df-topn 17405  df-0g 17423  df-gsum 17424  df-topgen 17425  df-pt 17426  df-prds 17429  df-xrs 17484  df-qtop 17489  df-imas 17490  df-qus 17491  df-xps 17492  df-mre 17566  df-mrc 17567  df-acs 17569  df-mgm 18600  df-sgrp 18679  df-mnd 18695  df-mhm 18740  df-submnd 18741  df-grp 18898  df-minusg 18899  df-sbg 18900  df-mulg 19029  df-subg 19083  df-nsg 19084  df-eqg 19085  df-ghm 19173  df-cntz 19273  df-od 19488  df-cmn 19742  df-abl 19743  df-mgp 20080  df-rng 20098  df-ur 20127  df-ring 20180  df-cring 20181  df-oppr 20278  df-dvdsr 20301  df-unit 20302  df-invr 20332  df-dvr 20345  df-rhm 20416  df-subrng 20488  df-subrg 20513  df-drng 20631  df-lmod 20750  df-lss 20821  df-lsp 20861  df-sra 21063  df-rgmod 21064  df-lidl 21109  df-rsp 21110  df-2idl 21149  df-psmet 21276  df-xmet 21277  df-met 21278  df-bl 21279  df-mopn 21280  df-fbas 21281  df-fg 21282  df-cnfld 21285  df-zring 21378  df-zrh 21434  df-zn 21437  df-top 22827  df-topon 22844  df-topsp 22866  df-bases 22880  df-cld 22954  df-ntr 22955  df-cls 22956  df-nei 23033  df-lp 23071  df-perf 23072  df-cn 23162  df-cnp 23163  df-haus 23250  df-tx 23497  df-hmeo 23690  df-fil 23781  df-fm 23873  df-flim 23874  df-flf 23875  df-xms 24257  df-ms 24258  df-tms 24259  df-cncf 24829  df-limc 25826  df-dv 25827  df-log 26521  df-cxp 26522  df-dchr 27197
This theorem is referenced by:  dchr2sum  27237  dchrisum0re  27477
  Copyright terms: Public domain W3C validator