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

Theorem dchrinv 26753
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 2732 . . . . . . . 8 (β„€/nβ„€β€˜π‘) = (β„€/nβ„€β€˜π‘)
3 dchrabs.d . . . . . . . 8 𝐷 = (Baseβ€˜πΊ)
4 eqid 2732 . . . . . . . 8 (+gβ€˜πΊ) = (+gβ€˜πΊ)
5 dchrabs.x . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 𝑋 ∈ 𝐷)
6 cjf 15047 . . . . . . . . . 10 βˆ—:β„‚βŸΆβ„‚
7 eqid 2732 . . . . . . . . . . 11 (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)) = (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))
81, 2, 3, 7, 5dchrf 26734 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ 𝑋:(Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))βŸΆβ„‚)
9 fco 6738 . . . . . . . . . 10 ((βˆ—:β„‚βŸΆβ„‚ ∧ 𝑋:(Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))βŸΆβ„‚) β†’ (βˆ— ∘ 𝑋):(Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))βŸΆβ„‚)
106, 8, 9sylancr 587 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (βˆ— ∘ 𝑋):(Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))βŸΆβ„‚)
11 eqid 2732 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)) = (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))
121, 3dchrrcl 26732 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑋 ∈ 𝐷 β†’ 𝑁 ∈ β„•)
135, 12syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ β„•)
141, 2, 7, 11, 13, 3dchrelbas3 26730 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 496 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1142 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 3248 . . . . . . . . . . . . . . . 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 3248 . . . . . . . . . . . . . . 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 467 . . . . . . . . . . . . . 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 6892 . . . . . . . . . . . . 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 481 . . . . . . . . . . . . . . 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 20182 . . . . . . . . . . . . . . . 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 3979 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)) ∧ 𝑦 ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))) β†’ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))
2622, 25ffvelcdmd 7084 . . . . . . . . . . . . . 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 3979 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)) ∧ 𝑦 ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))) β†’ 𝑦 ∈ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))
2922, 28ffvelcdmd 7084 . . . . . . . . . . . . . 14 ((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)) ∧ 𝑦 ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))) β†’ (π‘‹β€˜π‘¦) ∈ β„‚)
3026, 29cjmuld 15164 . . . . . . . . . . . . 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 2772 . . . . . . . . . . . 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 12528 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ β„•0)
332zncrng 21091 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑁 ∈ β„•0 β†’ (β„€/nβ„€β€˜π‘) ∈ CRing)
34 crngring 20061 . . . . . . . . . . . . . . . 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 481 . . . . . . . . . . . . . 14 ((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)) ∧ 𝑦 ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))) β†’ (β„€/nβ„€β€˜π‘) ∈ Ring)
37 eqid 2732 . . . . . . . . . . . . . . 15 (.rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)) = (.rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))
387, 37ringcl 20066 . . . . . . . . . . . . . 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 1371 . . . . . . . . . . . . 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 6987 . . . . . . . . . . . . 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 584 . . . . . . . . . . . 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 6987 . . . . . . . . . . . . . 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 584 . . . . . . . . . . . . 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 6987 . . . . . . . . . . . . . 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 584 . . . . . . . . . . . . 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 7423 . . . . . . . . . . . 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 2782 . . . . . . . . . . 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 3200 . . . . . . . . . 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 2732 . . . . . . . . . . . . . 14 (1rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)) = (1rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))
507, 49ringidcl 20076 . . . . . . . . . . . . 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 6987 . . . . . . . . . . . 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 584 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ ((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜(1rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) = (βˆ—β€˜(π‘‹β€˜(1rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))))
5416simp2d 1143 . . . . . . . . . . . . 13 (πœ‘ β†’ (π‘‹β€˜(1rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) = 1)
5554fveq2d 6892 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ (βˆ—β€˜(π‘‹β€˜(1rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))) = (βˆ—β€˜1))
56 1re 11210 . . . . . . . . . . . . 13 1 ∈ ℝ
57 cjre 15082 . . . . . . . . . . . . 13 (1 ∈ ℝ β†’ (βˆ—β€˜1) = 1)
5856, 57ax-mp 5 . . . . . . . . . . . 12 (βˆ—β€˜1) = 1
5955, 58eqtrdi 2788 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (βˆ—β€˜(π‘‹β€˜(1rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))) = 1)
6053, 59eqtrd 2772 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ ((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜(1rβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) = 1)
6116simp3d 1144 . . . . . . . . . . 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 580 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ ((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜π‘₯) = (βˆ—β€˜(π‘‹β€˜π‘₯)))
63 cj0 15101 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (βˆ—β€˜0) = 0
6463eqcomi 2741 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 0 = (βˆ—β€˜0)
6564a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ 0 = (βˆ—β€˜0))
6662, 65eqeq12d 2748 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ (((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜π‘₯) = 0 ↔ (βˆ—β€˜(π‘‹β€˜π‘₯)) = (βˆ—β€˜0)))
678ffvelcdmda 7083 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ (π‘‹β€˜π‘₯) ∈ β„‚)
68 0cn 11202 . . . . . . . . . . . . . . . 16 0 ∈ β„‚
69 cj11 15105 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((π‘‹β€˜π‘₯) ∈ β„‚ ∧ 0 ∈ β„‚) β†’ ((βˆ—β€˜(π‘‹β€˜π‘₯)) = (βˆ—β€˜0) ↔ (π‘‹β€˜π‘₯) = 0))
7067, 68, 69sylancl 586 . . . . . . . . . . . . . . 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 2985 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ (((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜π‘₯) β‰  0 ↔ (π‘‹β€˜π‘₯) β‰  0))
7372imbi1d 341 . . . . . . . . . . . 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 3175 . . . . . . . . . . 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 1128 . . . . . . . . 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 26730 . . . . . . . . 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 26740 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (𝑋(+gβ€˜πΊ)(βˆ— ∘ 𝑋)) = (𝑋 ∘f Β· (βˆ— ∘ 𝑋)))
8079adantr 481 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ (𝑋(+gβ€˜πΊ)(βˆ— ∘ 𝑋)) = (𝑋 ∘f Β· (βˆ— ∘ 𝑋)))
8180fveq1d 6890 . . . . 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 3977 . . . . . . . . 9 (π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)) β†’ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))
8382, 62sylan2 593 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ ((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜π‘₯) = (βˆ—β€˜(π‘‹β€˜π‘₯)))
8483oveq2d 7421 . . . . . . 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 593 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ (π‘‹β€˜π‘₯) ∈ β„‚)
8685absvalsqd 15385 . . . . . . 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 481 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ 𝑋 ∈ 𝐷)
88 simpr 485 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))
891, 3, 87, 2, 11, 88dchrabs 26752 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ (absβ€˜(π‘‹β€˜π‘₯)) = 1)
9089oveq1d 7420 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ ((absβ€˜(π‘‹β€˜π‘₯))↑2) = (1↑2))
91 sq1 14155 . . . . . . . 8 (1↑2) = 1
9290, 91eqtrdi 2788 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ ((absβ€˜(π‘‹β€˜π‘₯))↑2) = 1)
9384, 86, 923eqtr2d 2778 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ ((π‘‹β€˜π‘₯) Β· ((βˆ— ∘ 𝑋)β€˜π‘₯)) = 1)
948adantr 481 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ 𝑋:(Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))βŸΆβ„‚)
9594ffnd 6715 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ 𝑋 Fn (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))
9610ffnd 6715 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (βˆ— ∘ 𝑋) Fn (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))
9796adantr 481 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ (βˆ— ∘ 𝑋) Fn (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))
98 fvexd 6903 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)) ∈ V)
9982adantl 482 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘)))
100 fnfvof 7683 . . . . . . 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 2732 . . . . . . 7 (0gβ€˜πΊ) = (0gβ€˜πΊ)
10313adantr 481 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ 𝑁 ∈ β„•)
1041, 2, 102, 11, 103, 88dchr1 26749 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ ((0gβ€˜πΊ)β€˜π‘₯) = 1)
10593, 101, 1043eqtr4d 2782 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ ((𝑋 ∘f Β· (βˆ— ∘ 𝑋))β€˜π‘₯) = ((0gβ€˜πΊ)β€˜π‘₯))
10681, 105eqtrd 2772 . . . 4 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (Unitβ€˜(β„€/nβ„€β€˜π‘))) β†’ ((𝑋(+gβ€˜πΊ)(βˆ— ∘ 𝑋))β€˜π‘₯) = ((0gβ€˜πΊ)β€˜π‘₯))
107106ralrimiva 3146 . . 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 26741 . . . 4 (πœ‘ β†’ (𝑋(+gβ€˜πΊ)(βˆ— ∘ 𝑋)) ∈ 𝐷)
1091dchrabl 26746 . . . . . 6 (𝑁 ∈ β„• β†’ 𝐺 ∈ Abel)
110 ablgrp 19647 . . . . . 6 (𝐺 ∈ Abel β†’ 𝐺 ∈ Grp)
11113, 109, 1103syl 18 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐺 ∈ Grp)
1123, 102grpidcl 18846 . . . . 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 26750 . . 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 18872 . . 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 1371 . 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 396   ∧ w3a 1087   = wceq 1541   ∈ wcel 2106   β‰  wne 2940  βˆ€wral 3061  Vcvv 3474   ∘ ccom 5679   Fn wfn 6535  βŸΆwf 6536  β€˜cfv 6540  (class class class)co 7405   ∘f cof 7664  β„‚cc 11104  β„cr 11105  0cc0 11106  1c1 11107   Β· cmul 11111  β„•cn 12208  2c2 12263  β„•0cn0 12468  β†‘cexp 14023  βˆ—ccj 15039  abscabs 15177  Basecbs 17140  +gcplusg 17193  .rcmulr 17194  0gc0g 17381  Grpcgrp 18815  invgcminusg 18816  Abelcabl 19643  1rcur 19998  Ringcrg 20049  CRingccrg 20050  Unitcui 20161  β„€/nβ„€czn 21043  DChrcdchr 26724
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  ax-inf2 9632  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183  ax-pre-sup 11184  ax-addf 11185  ax-mulf 11186
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-tp 4632  df-op 4634  df-uni 4908  df-int 4950  df-iun 4998  df-iin 4999  df-disj 5113  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-se 5631  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-isom 6549  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-of 7666  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-supp 8143  df-tpos 8207  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-2o 8463  df-oadd 8466  df-omul 8467  df-er 8699  df-ec 8701  df-qs 8705  df-map 8818  df-pm 8819  df-ixp 8888  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-fin 8939  df-fsupp 9358  df-fi 9402  df-sup 9433  df-inf 9434  df-oi 9501  df-card 9930  df-acn 9933  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-div 11868  df-nn 12209  df-2 12271  df-3 12272  df-4 12273  df-5 12274  df-6 12275  df-7 12276  df-8 12277  df-9 12278  df-n0 12469  df-z 12555  df-dec 12674  df-uz 12819  df-q 12929  df-rp 12971  df-xneg 13088  df-xadd 13089  df-xmul 13090  df-ioo 13324  df-ioc 13325  df-ico 13326  df-icc 13327  df-fz 13481  df-fzo 13624  df-fl 13753  df-mod 13831  df-seq 13963  df-exp 14024  df-fac 14230  df-bc 14259  df-hash 14287  df-shft 15010  df-cj 15042  df-re 15043  df-im 15044  df-sqrt 15178  df-abs 15179  df-limsup 15411  df-clim 15428  df-rlim 15429  df-sum 15629  df-ef 16007  df-sin 16009  df-cos 16010  df-pi 16012  df-dvds 16194  df-struct 17076  df-sets 17093  df-slot 17111  df-ndx 17123  df-base 17141  df-ress 17170  df-plusg 17206  df-mulr 17207  df-starv 17208  df-sca 17209  df-vsca 17210  df-ip 17211  df-tset 17212  df-ple 17213  df-ds 17215  df-unif 17216  df-hom 17217  df-cco 17218  df-rest 17364  df-topn 17365  df-0g 17383  df-gsum 17384  df-topgen 17385  df-pt 17386  df-prds 17389  df-xrs 17444  df-qtop 17449  df-imas 17450  df-qus 17451  df-xps 17452  df-mre 17526  df-mrc 17527  df-acs 17529  df-mgm 18557  df-sgrp 18606  df-mnd 18622  df-mhm 18667  df-submnd 18668  df-grp 18818  df-minusg 18819  df-sbg 18820  df-mulg 18945  df-subg 18997  df-nsg 18998  df-eqg 18999  df-ghm 19084  df-cntz 19175  df-od 19390  df-cmn 19644  df-abl 19645  df-mgp 19982  df-ur 19999  df-ring 20051  df-cring 20052  df-oppr 20142  df-dvdsr 20163  df-unit 20164  df-invr 20194  df-dvr 20207  df-rnghom 20243  df-drng 20309  df-subrg 20353  df-lmod 20465  df-lss 20535  df-lsp 20575  df-sra 20777  df-rgmod 20778  df-lidl 20779  df-rsp 20780  df-2idl 20849  df-psmet 20928  df-xmet 20929  df-met 20930  df-bl 20931  df-mopn 20932  df-fbas 20933  df-fg 20934  df-cnfld 20937  df-zring 21010  df-zrh 21044  df-zn 21047  df-top 22387  df-topon 22404  df-topsp 22426  df-bases 22440  df-cld 22514  df-ntr 22515  df-cls 22516  df-nei 22593  df-lp 22631  df-perf 22632  df-cn 22722  df-cnp 22723  df-haus 22810  df-tx 23057  df-hmeo 23250  df-fil 23341  df-fm 23433  df-flim 23434  df-flf 23435  df-xms 23817  df-ms 23818  df-tms 23819  df-cncf 24385  df-limc 25374  df-dv 25375  df-log 26056  df-cxp 26057  df-dchr 26725
This theorem is referenced by:  dchr2sum  26765  dchrisum0re  27005
  Copyright terms: Public domain W3C validator