MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  dchrsum2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem dchrsum2 27156
Description: An orthogonality relation for Dirichlet characters: the sum of all the values of a Dirichlet character 𝑋 is 0 if 𝑋 is non-principal and Ο•(𝑛) otherwise. Part of Theorem 6.5.1 of [Shapiro] p. 230. (Contributed by Mario Carneiro, 28-Apr-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
dchrsum.g 𝐺 = (DChrβ€˜π‘)
dchrsum.z 𝑍 = (β„€/nβ„€β€˜π‘)
dchrsum.d 𝐷 = (Baseβ€˜πΊ)
dchrsum.1 1 = (0gβ€˜πΊ)
dchrsum.x (πœ‘ β†’ 𝑋 ∈ 𝐷)
dchrsum2.u π‘ˆ = (Unitβ€˜π‘)
Assertion
Ref Expression
dchrsum2 (πœ‘ β†’ Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜π‘Ž) = if(𝑋 = 1 , (Ο•β€˜π‘), 0))
Distinct variable groups:   1 ,π‘Ž   πœ‘,π‘Ž   π‘ˆ,π‘Ž   𝑋,π‘Ž   𝑍,π‘Ž
Allowed substitution hints:   𝐷(π‘Ž)   𝐺(π‘Ž)   𝑁(π‘Ž)

Proof of Theorem dchrsum2
Dummy variables π‘˜ π‘₯ 𝑏 𝑐 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eqeq2 2738 . 2 ((Ο•β€˜π‘) = if(𝑋 = 1 , (Ο•β€˜π‘), 0) β†’ (Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜π‘Ž) = (Ο•β€˜π‘) ↔ Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜π‘Ž) = if(𝑋 = 1 , (Ο•β€˜π‘), 0)))
2 eqeq2 2738 . 2 (0 = if(𝑋 = 1 , (Ο•β€˜π‘), 0) β†’ (Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜π‘Ž) = 0 ↔ Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜π‘Ž) = if(𝑋 = 1 , (Ο•β€˜π‘), 0)))
3 fveq1 6884 . . . . . 6 (𝑋 = 1 β†’ (π‘‹β€˜π‘Ž) = ( 1 β€˜π‘Ž))
4 dchrsum.g . . . . . . 7 𝐺 = (DChrβ€˜π‘)
5 dchrsum.z . . . . . . 7 𝑍 = (β„€/nβ„€β€˜π‘)
6 dchrsum.1 . . . . . . 7 1 = (0gβ€˜πΊ)
7 dchrsum2.u . . . . . . 7 π‘ˆ = (Unitβ€˜π‘)
8 dchrsum.x . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ 𝑋 ∈ 𝐷)
9 dchrsum.d . . . . . . . . . 10 𝐷 = (Baseβ€˜πΊ)
104, 9dchrrcl 27128 . . . . . . . . 9 (𝑋 ∈ 𝐷 β†’ 𝑁 ∈ β„•)
118, 10syl 17 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ β„•)
1211adantr 480 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘Ž ∈ π‘ˆ) β†’ 𝑁 ∈ β„•)
13 simpr 484 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘Ž ∈ π‘ˆ) β†’ π‘Ž ∈ π‘ˆ)
144, 5, 6, 7, 12, 13dchr1 27145 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘Ž ∈ π‘ˆ) β†’ ( 1 β€˜π‘Ž) = 1)
153, 14sylan9eqr 2788 . . . . 5 (((πœ‘ ∧ π‘Ž ∈ π‘ˆ) ∧ 𝑋 = 1 ) β†’ (π‘‹β€˜π‘Ž) = 1)
1615an32s 649 . . . 4 (((πœ‘ ∧ 𝑋 = 1 ) ∧ π‘Ž ∈ π‘ˆ) β†’ (π‘‹β€˜π‘Ž) = 1)
1716sumeq2dv 15655 . . 3 ((πœ‘ ∧ 𝑋 = 1 ) β†’ Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜π‘Ž) = Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ 1)
185, 7znunithash 21459 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ β„• β†’ (β™―β€˜π‘ˆ) = (Ο•β€˜π‘))
1911, 18syl 17 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (β™―β€˜π‘ˆ) = (Ο•β€˜π‘))
2011phicld 16714 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (Ο•β€˜π‘) ∈ β„•)
2120nnnn0d 12536 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (Ο•β€˜π‘) ∈ β„•0)
2219, 21eqeltrd 2827 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (β™―β€˜π‘ˆ) ∈ β„•0)
237fvexi 6899 . . . . . . . 8 π‘ˆ ∈ V
24 hashclb 14323 . . . . . . . 8 (π‘ˆ ∈ V β†’ (π‘ˆ ∈ Fin ↔ (β™―β€˜π‘ˆ) ∈ β„•0))
2523, 24ax-mp 5 . . . . . . 7 (π‘ˆ ∈ Fin ↔ (β™―β€˜π‘ˆ) ∈ β„•0)
2622, 25sylibr 233 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ π‘ˆ ∈ Fin)
27 ax-1cn 11170 . . . . . 6 1 ∈ β„‚
28 fsumconst 15742 . . . . . 6 ((π‘ˆ ∈ Fin ∧ 1 ∈ β„‚) β†’ Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ 1 = ((β™―β€˜π‘ˆ) Β· 1))
2926, 27, 28sylancl 585 . . . . 5 (πœ‘ β†’ Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ 1 = ((β™―β€˜π‘ˆ) Β· 1))
3019oveq1d 7420 . . . . 5 (πœ‘ β†’ ((β™―β€˜π‘ˆ) Β· 1) = ((Ο•β€˜π‘) Β· 1))
3120nncnd 12232 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (Ο•β€˜π‘) ∈ β„‚)
3231mulridd 11235 . . . . 5 (πœ‘ β†’ ((Ο•β€˜π‘) Β· 1) = (Ο•β€˜π‘))
3329, 30, 323eqtrd 2770 . . . 4 (πœ‘ β†’ Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ 1 = (Ο•β€˜π‘))
3433adantr 480 . . 3 ((πœ‘ ∧ 𝑋 = 1 ) β†’ Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ 1 = (Ο•β€˜π‘))
3517, 34eqtrd 2766 . 2 ((πœ‘ ∧ 𝑋 = 1 ) β†’ Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜π‘Ž) = (Ο•β€˜π‘))
364dchrabl 27142 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ β„• β†’ 𝐺 ∈ Abel)
37 ablgrp 19705 . . . . . . . 8 (𝐺 ∈ Abel β†’ 𝐺 ∈ Grp)
389, 6grpidcl 18895 . . . . . . . 8 (𝐺 ∈ Grp β†’ 1 ∈ 𝐷)
3911, 36, 37, 384syl 19 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 1 ∈ 𝐷)
404, 5, 9, 7, 8, 39dchreq 27146 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (𝑋 = 1 ↔ βˆ€π‘˜ ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜π‘˜) = ( 1 β€˜π‘˜)))
4140notbid 318 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (Β¬ 𝑋 = 1 ↔ Β¬ βˆ€π‘˜ ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜π‘˜) = ( 1 β€˜π‘˜)))
42 rexnal 3094 . . . . 5 (βˆƒπ‘˜ ∈ π‘ˆ Β¬ (π‘‹β€˜π‘˜) = ( 1 β€˜π‘˜) ↔ Β¬ βˆ€π‘˜ ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜π‘˜) = ( 1 β€˜π‘˜))
4341, 42bitr4di 289 . . . 4 (πœ‘ β†’ (Β¬ 𝑋 = 1 ↔ βˆƒπ‘˜ ∈ π‘ˆ Β¬ (π‘‹β€˜π‘˜) = ( 1 β€˜π‘˜)))
44 df-ne 2935 . . . . . 6 ((π‘‹β€˜π‘˜) β‰  ( 1 β€˜π‘˜) ↔ Β¬ (π‘‹β€˜π‘˜) = ( 1 β€˜π‘˜))
4511adantr 480 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ π‘ˆ) β†’ 𝑁 ∈ β„•)
46 simpr 484 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ π‘ˆ) β†’ π‘˜ ∈ π‘ˆ)
474, 5, 6, 7, 45, 46dchr1 27145 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ π‘ˆ) β†’ ( 1 β€˜π‘˜) = 1)
4847neeq2d 2995 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ π‘ˆ) β†’ ((π‘‹β€˜π‘˜) β‰  ( 1 β€˜π‘˜) ↔ (π‘‹β€˜π‘˜) β‰  1))
4926adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ (π‘˜ ∈ π‘ˆ ∧ (π‘‹β€˜π‘˜) β‰  1)) β†’ π‘ˆ ∈ Fin)
50 eqid 2726 . . . . . . . . . . . . 13 (Baseβ€˜π‘) = (Baseβ€˜π‘)
514, 5, 9, 50, 8dchrf 27130 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ 𝑋:(Baseβ€˜π‘)βŸΆβ„‚)
5250, 7unitss 20278 . . . . . . . . . . . . 13 π‘ˆ βŠ† (Baseβ€˜π‘)
5352sseli 3973 . . . . . . . . . . . 12 (π‘Ž ∈ π‘ˆ β†’ π‘Ž ∈ (Baseβ€˜π‘))
54 ffvelcdm 7077 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑋:(Baseβ€˜π‘)βŸΆβ„‚ ∧ π‘Ž ∈ (Baseβ€˜π‘)) β†’ (π‘‹β€˜π‘Ž) ∈ β„‚)
5551, 53, 54syl2an 595 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ π‘Ž ∈ π‘ˆ) β†’ (π‘‹β€˜π‘Ž) ∈ β„‚)
5655adantlr 712 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ (π‘˜ ∈ π‘ˆ ∧ (π‘‹β€˜π‘˜) β‰  1)) ∧ π‘Ž ∈ π‘ˆ) β†’ (π‘‹β€˜π‘Ž) ∈ β„‚)
5749, 56fsumcl 15685 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ (π‘˜ ∈ π‘ˆ ∧ (π‘‹β€˜π‘˜) β‰  1)) β†’ Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜π‘Ž) ∈ β„‚)
58 0cnd 11211 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ (π‘˜ ∈ π‘ˆ ∧ (π‘‹β€˜π‘˜) β‰  1)) β†’ 0 ∈ β„‚)
5951adantr 480 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ (π‘˜ ∈ π‘ˆ ∧ (π‘‹β€˜π‘˜) β‰  1)) β†’ 𝑋:(Baseβ€˜π‘)βŸΆβ„‚)
60 simprl 768 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ (π‘˜ ∈ π‘ˆ ∧ (π‘‹β€˜π‘˜) β‰  1)) β†’ π‘˜ ∈ π‘ˆ)
6152, 60sselid 3975 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ (π‘˜ ∈ π‘ˆ ∧ (π‘‹β€˜π‘˜) β‰  1)) β†’ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜π‘))
6259, 61ffvelcdmd 7081 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ (π‘˜ ∈ π‘ˆ ∧ (π‘‹β€˜π‘˜) β‰  1)) β†’ (π‘‹β€˜π‘˜) ∈ β„‚)
63 subcl 11463 . . . . . . . . . 10 (((π‘‹β€˜π‘˜) ∈ β„‚ ∧ 1 ∈ β„‚) β†’ ((π‘‹β€˜π‘˜) βˆ’ 1) ∈ β„‚)
6462, 27, 63sylancl 585 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ (π‘˜ ∈ π‘ˆ ∧ (π‘‹β€˜π‘˜) β‰  1)) β†’ ((π‘‹β€˜π‘˜) βˆ’ 1) ∈ β„‚)
65 simprr 770 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ (π‘˜ ∈ π‘ˆ ∧ (π‘‹β€˜π‘˜) β‰  1)) β†’ (π‘‹β€˜π‘˜) β‰  1)
66 subeq0 11490 . . . . . . . . . . . 12 (((π‘‹β€˜π‘˜) ∈ β„‚ ∧ 1 ∈ β„‚) β†’ (((π‘‹β€˜π‘˜) βˆ’ 1) = 0 ↔ (π‘‹β€˜π‘˜) = 1))
6762, 27, 66sylancl 585 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ (π‘˜ ∈ π‘ˆ ∧ (π‘‹β€˜π‘˜) β‰  1)) β†’ (((π‘‹β€˜π‘˜) βˆ’ 1) = 0 ↔ (π‘‹β€˜π‘˜) = 1))
6867necon3bid 2979 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ (π‘˜ ∈ π‘ˆ ∧ (π‘‹β€˜π‘˜) β‰  1)) β†’ (((π‘‹β€˜π‘˜) βˆ’ 1) β‰  0 ↔ (π‘‹β€˜π‘˜) β‰  1))
6965, 68mpbird 257 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ (π‘˜ ∈ π‘ˆ ∧ (π‘‹β€˜π‘˜) β‰  1)) β†’ ((π‘‹β€˜π‘˜) βˆ’ 1) β‰  0)
70 oveq2 7413 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (π‘₯ = π‘Ž β†’ (π‘˜(.rβ€˜π‘)π‘₯) = (π‘˜(.rβ€˜π‘)π‘Ž))
7170fveq2d 6889 . . . . . . . . . . . . . . 15 (π‘₯ = π‘Ž β†’ (π‘‹β€˜(π‘˜(.rβ€˜π‘)π‘₯)) = (π‘‹β€˜(π‘˜(.rβ€˜π‘)π‘Ž)))
7271cbvsumv 15648 . . . . . . . . . . . . . 14 Ξ£π‘₯ ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜(π‘˜(.rβ€˜π‘)π‘₯)) = Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜(π‘˜(.rβ€˜π‘)π‘Ž))
734, 5, 9dchrmhm 27129 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 𝐷 βŠ† ((mulGrpβ€˜π‘) MndHom (mulGrpβ€˜β„‚fld))
7473, 8sselid 3975 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (πœ‘ β†’ 𝑋 ∈ ((mulGrpβ€˜π‘) MndHom (mulGrpβ€˜β„‚fld)))
7574ad2antrr 723 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((πœ‘ ∧ (π‘˜ ∈ π‘ˆ ∧ (π‘‹β€˜π‘˜) β‰  1)) ∧ π‘Ž ∈ π‘ˆ) β†’ 𝑋 ∈ ((mulGrpβ€˜π‘) MndHom (mulGrpβ€˜β„‚fld)))
7661adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((πœ‘ ∧ (π‘˜ ∈ π‘ˆ ∧ (π‘‹β€˜π‘˜) β‰  1)) ∧ π‘Ž ∈ π‘ˆ) β†’ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜π‘))
7753adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((πœ‘ ∧ (π‘˜ ∈ π‘ˆ ∧ (π‘‹β€˜π‘˜) β‰  1)) ∧ π‘Ž ∈ π‘ˆ) β†’ π‘Ž ∈ (Baseβ€˜π‘))
78 eqid 2726 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (mulGrpβ€˜π‘) = (mulGrpβ€˜π‘)
7978, 50mgpbas 20045 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (Baseβ€˜π‘) = (Baseβ€˜(mulGrpβ€˜π‘))
80 eqid 2726 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (.rβ€˜π‘) = (.rβ€˜π‘)
8178, 80mgpplusg 20043 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (.rβ€˜π‘) = (+gβ€˜(mulGrpβ€˜π‘))
82 eqid 2726 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (mulGrpβ€˜β„‚fld) = (mulGrpβ€˜β„‚fld)
83 cnfldmul 21248 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Β· = (.rβ€˜β„‚fld)
8482, 83mgpplusg 20043 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Β· = (+gβ€˜(mulGrpβ€˜β„‚fld))
8579, 81, 84mhmlin 18723 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑋 ∈ ((mulGrpβ€˜π‘) MndHom (mulGrpβ€˜β„‚fld)) ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜π‘) ∧ π‘Ž ∈ (Baseβ€˜π‘)) β†’ (π‘‹β€˜(π‘˜(.rβ€˜π‘)π‘Ž)) = ((π‘‹β€˜π‘˜) Β· (π‘‹β€˜π‘Ž)))
8675, 76, 77, 85syl3anc 1368 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((πœ‘ ∧ (π‘˜ ∈ π‘ˆ ∧ (π‘‹β€˜π‘˜) β‰  1)) ∧ π‘Ž ∈ π‘ˆ) β†’ (π‘‹β€˜(π‘˜(.rβ€˜π‘)π‘Ž)) = ((π‘‹β€˜π‘˜) Β· (π‘‹β€˜π‘Ž)))
8786sumeq2dv 15655 . . . . . . . . . . . . . 14 ((πœ‘ ∧ (π‘˜ ∈ π‘ˆ ∧ (π‘‹β€˜π‘˜) β‰  1)) β†’ Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜(π‘˜(.rβ€˜π‘)π‘Ž)) = Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ ((π‘‹β€˜π‘˜) Β· (π‘‹β€˜π‘Ž)))
8872, 87eqtrid 2778 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ (π‘˜ ∈ π‘ˆ ∧ (π‘‹β€˜π‘˜) β‰  1)) β†’ Ξ£π‘₯ ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜(π‘˜(.rβ€˜π‘)π‘₯)) = Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ ((π‘‹β€˜π‘˜) Β· (π‘‹β€˜π‘Ž)))
89 fveq2 6885 . . . . . . . . . . . . . 14 (π‘Ž = (π‘˜(.rβ€˜π‘)π‘₯) β†’ (π‘‹β€˜π‘Ž) = (π‘‹β€˜(π‘˜(.rβ€˜π‘)π‘₯)))
9011nnnn0d 12536 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ β„•0)
915zncrng 21439 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑁 ∈ β„•0 β†’ 𝑍 ∈ CRing)
92 crngring 20150 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑍 ∈ CRing β†’ 𝑍 ∈ Ring)
93 eqid 2726 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((mulGrpβ€˜π‘) β†Ύs π‘ˆ) = ((mulGrpβ€˜π‘) β†Ύs π‘ˆ)
947, 93unitgrp 20285 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑍 ∈ Ring β†’ ((mulGrpβ€˜π‘) β†Ύs π‘ˆ) ∈ Grp)
9590, 91, 92, 944syl 19 . . . . . . . . . . . . . . 15 (πœ‘ β†’ ((mulGrpβ€˜π‘) β†Ύs π‘ˆ) ∈ Grp)
96 eqid 2726 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑏 ∈ π‘ˆ ↦ (𝑐 ∈ π‘ˆ ↦ (𝑏(.rβ€˜π‘)𝑐))) = (𝑏 ∈ π‘ˆ ↦ (𝑐 ∈ π‘ˆ ↦ (𝑏(.rβ€˜π‘)𝑐)))
977, 93unitgrpbas 20284 . . . . . . . . . . . . . . . 16 π‘ˆ = (Baseβ€˜((mulGrpβ€˜π‘) β†Ύs π‘ˆ))
9893, 81ressplusg 17244 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (π‘ˆ ∈ V β†’ (.rβ€˜π‘) = (+gβ€˜((mulGrpβ€˜π‘) β†Ύs π‘ˆ)))
9923, 98ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (.rβ€˜π‘) = (+gβ€˜((mulGrpβ€˜π‘) β†Ύs π‘ˆ))
10096, 97, 99grplactf1o 18972 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((mulGrpβ€˜π‘) β†Ύs π‘ˆ) ∈ Grp ∧ π‘˜ ∈ π‘ˆ) β†’ ((𝑏 ∈ π‘ˆ ↦ (𝑐 ∈ π‘ˆ ↦ (𝑏(.rβ€˜π‘)𝑐)))β€˜π‘˜):π‘ˆβ€“1-1-ontoβ†’π‘ˆ)
10195, 60, 100syl2an2r 682 . . . . . . . . . . . . . 14 ((πœ‘ ∧ (π‘˜ ∈ π‘ˆ ∧ (π‘‹β€˜π‘˜) β‰  1)) β†’ ((𝑏 ∈ π‘ˆ ↦ (𝑐 ∈ π‘ˆ ↦ (𝑏(.rβ€˜π‘)𝑐)))β€˜π‘˜):π‘ˆβ€“1-1-ontoβ†’π‘ˆ)
10296, 97grplactval 18970 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((π‘˜ ∈ π‘ˆ ∧ π‘₯ ∈ π‘ˆ) β†’ (((𝑏 ∈ π‘ˆ ↦ (𝑐 ∈ π‘ˆ ↦ (𝑏(.rβ€˜π‘)𝑐)))β€˜π‘˜)β€˜π‘₯) = (π‘˜(.rβ€˜π‘)π‘₯))
10360, 102sylan 579 . . . . . . . . . . . . . 14 (((πœ‘ ∧ (π‘˜ ∈ π‘ˆ ∧ (π‘‹β€˜π‘˜) β‰  1)) ∧ π‘₯ ∈ π‘ˆ) β†’ (((𝑏 ∈ π‘ˆ ↦ (𝑐 ∈ π‘ˆ ↦ (𝑏(.rβ€˜π‘)𝑐)))β€˜π‘˜)β€˜π‘₯) = (π‘˜(.rβ€˜π‘)π‘₯))
10489, 49, 101, 103, 56fsumf1o 15675 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ (π‘˜ ∈ π‘ˆ ∧ (π‘‹β€˜π‘˜) β‰  1)) β†’ Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜π‘Ž) = Ξ£π‘₯ ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜(π‘˜(.rβ€˜π‘)π‘₯)))
10549, 62, 56fsummulc2 15736 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ (π‘˜ ∈ π‘ˆ ∧ (π‘‹β€˜π‘˜) β‰  1)) β†’ ((π‘‹β€˜π‘˜) Β· Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜π‘Ž)) = Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ ((π‘‹β€˜π‘˜) Β· (π‘‹β€˜π‘Ž)))
10688, 104, 1053eqtr4rd 2777 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ (π‘˜ ∈ π‘ˆ ∧ (π‘‹β€˜π‘˜) β‰  1)) β†’ ((π‘‹β€˜π‘˜) Β· Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜π‘Ž)) = Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜π‘Ž))
10757mullidd 11236 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ (π‘˜ ∈ π‘ˆ ∧ (π‘‹β€˜π‘˜) β‰  1)) β†’ (1 Β· Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜π‘Ž)) = Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜π‘Ž))
108106, 107oveq12d 7423 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ (π‘˜ ∈ π‘ˆ ∧ (π‘‹β€˜π‘˜) β‰  1)) β†’ (((π‘‹β€˜π‘˜) Β· Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜π‘Ž)) βˆ’ (1 Β· Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜π‘Ž))) = (Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜π‘Ž) βˆ’ Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜π‘Ž)))
10957subidd 11563 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ (π‘˜ ∈ π‘ˆ ∧ (π‘‹β€˜π‘˜) β‰  1)) β†’ (Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜π‘Ž) βˆ’ Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜π‘Ž)) = 0)
110108, 109eqtrd 2766 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ (π‘˜ ∈ π‘ˆ ∧ (π‘‹β€˜π‘˜) β‰  1)) β†’ (((π‘‹β€˜π‘˜) Β· Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜π‘Ž)) βˆ’ (1 Β· Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜π‘Ž))) = 0)
111 1cnd 11213 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ (π‘˜ ∈ π‘ˆ ∧ (π‘‹β€˜π‘˜) β‰  1)) β†’ 1 ∈ β„‚)
11262, 111, 57subdird 11675 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ (π‘˜ ∈ π‘ˆ ∧ (π‘‹β€˜π‘˜) β‰  1)) β†’ (((π‘‹β€˜π‘˜) βˆ’ 1) Β· Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜π‘Ž)) = (((π‘‹β€˜π‘˜) Β· Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜π‘Ž)) βˆ’ (1 Β· Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜π‘Ž))))
11364mul01d 11417 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ (π‘˜ ∈ π‘ˆ ∧ (π‘‹β€˜π‘˜) β‰  1)) β†’ (((π‘‹β€˜π‘˜) βˆ’ 1) Β· 0) = 0)
114110, 112, 1133eqtr4d 2776 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ (π‘˜ ∈ π‘ˆ ∧ (π‘‹β€˜π‘˜) β‰  1)) β†’ (((π‘‹β€˜π‘˜) βˆ’ 1) Β· Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜π‘Ž)) = (((π‘‹β€˜π‘˜) βˆ’ 1) Β· 0))
11557, 58, 64, 69, 114mulcanad 11853 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ (π‘˜ ∈ π‘ˆ ∧ (π‘‹β€˜π‘˜) β‰  1)) β†’ Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜π‘Ž) = 0)
116115expr 456 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ π‘ˆ) β†’ ((π‘‹β€˜π‘˜) β‰  1 β†’ Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜π‘Ž) = 0))
11748, 116sylbid 239 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ π‘ˆ) β†’ ((π‘‹β€˜π‘˜) β‰  ( 1 β€˜π‘˜) β†’ Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜π‘Ž) = 0))
11844, 117biimtrrid 242 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ π‘ˆ) β†’ (Β¬ (π‘‹β€˜π‘˜) = ( 1 β€˜π‘˜) β†’ Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜π‘Ž) = 0))
119118rexlimdva 3149 . . . 4 (πœ‘ β†’ (βˆƒπ‘˜ ∈ π‘ˆ Β¬ (π‘‹β€˜π‘˜) = ( 1 β€˜π‘˜) β†’ Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜π‘Ž) = 0))
12043, 119sylbid 239 . . 3 (πœ‘ β†’ (Β¬ 𝑋 = 1 β†’ Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜π‘Ž) = 0))
121120imp 406 . 2 ((πœ‘ ∧ Β¬ 𝑋 = 1 ) β†’ Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜π‘Ž) = 0)
1221, 2, 35, 121ifbothda 4561 1 (πœ‘ β†’ Ξ£π‘Ž ∈ π‘ˆ (π‘‹β€˜π‘Ž) = if(𝑋 = 1 , (Ο•β€˜π‘), 0))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  Β¬ wn 3   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 395   = wceq 1533   ∈ wcel 2098   β‰  wne 2934  βˆ€wral 3055  βˆƒwrex 3064  Vcvv 3468  ifcif 4523   ↦ cmpt 5224  βŸΆwf 6533  β€“1-1-ontoβ†’wf1o 6536  β€˜cfv 6537  (class class class)co 7405  Fincfn 8941  β„‚cc 11110  0cc0 11112  1c1 11113   Β· cmul 11117   βˆ’ cmin 11448  β„•cn 12216  β„•0cn0 12476  β™―chash 14295  Ξ£csu 15638  Ο•cphi 16706  Basecbs 17153   β†Ύs cress 17182  +gcplusg 17206  .rcmulr 17207  0gc0g 17394   MndHom cmhm 18711  Grpcgrp 18863  Abelcabl 19701  mulGrpcmgp 20039  Ringcrg 20138  CRingccrg 20139  Unitcui 20257  β„‚fldccnfld 21240  β„€/nβ„€czn 21389  DChrcdchr 27120
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 2163  ax-ext 2697  ax-rep 5278  ax-sep 5292  ax-nul 5299  ax-pow 5356  ax-pr 5420  ax-un 7722  ax-inf2 9638  ax-cnex 11168  ax-resscn 11169  ax-1cn 11170  ax-icn 11171  ax-addcl 11172  ax-addrcl 11173  ax-mulcl 11174  ax-mulrcl 11175  ax-mulcom 11176  ax-addass 11177  ax-mulass 11178  ax-distr 11179  ax-i2m1 11180  ax-1ne0 11181  ax-1rid 11182  ax-rnegex 11183  ax-rrecex 11184  ax-cnre 11185  ax-pre-lttri 11186  ax-pre-lttrn 11187  ax-pre-ltadd 11188  ax-pre-mulgt0 11189  ax-pre-sup 11190  ax-addf 11191  ax-mulf 11192
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  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 2704  df-cleq 2718  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2935  df-nel 3041  df-ral 3056  df-rex 3065  df-rmo 3370  df-reu 3371  df-rab 3427  df-v 3470  df-sbc 3773  df-csb 3889  df-dif 3946  df-un 3948  df-in 3950  df-ss 3960  df-pss 3962  df-nul 4318  df-if 4524  df-pw 4599  df-sn 4624  df-pr 4626  df-tp 4628  df-op 4630  df-uni 4903  df-int 4944  df-iun 4992  df-br 5142  df-opab 5204  df-mpt 5225  df-tr 5259  df-id 5567  df-eprel 5573  df-po 5581  df-so 5582  df-fr 5624  df-se 5625  df-we 5626  df-xp 5675  df-rel 5676  df-cnv 5677  df-co 5678  df-dm 5679  df-rn 5680  df-res 5681  df-ima 5682  df-pred 6294  df-ord 6361  df-on 6362  df-lim 6363  df-suc 6364  df-iota 6489  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-isom 6546  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-of 7667  df-om 7853  df-1st 7974  df-2nd 7975  df-tpos 8212  df-frecs 8267  df-wrecs 8298  df-recs 8372  df-rdg 8411  df-1o 8467  df-oadd 8471  df-er 8705  df-ec 8707  df-qs 8711  df-map 8824  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-fin 8945  df-sup 9439  df-inf 9440  df-oi 9507  df-card 9936  df-pnf 11254  df-mnf 11255  df-xr 11256  df-ltxr 11257  df-le 11258  df-sub 11450  df-neg 11451  df-div 11876  df-nn 12217  df-2 12279  df-3 12280  df-4 12281  df-5 12282  df-6 12283  df-7 12284  df-8 12285  df-9 12286  df-n0 12477  df-xnn0 12549  df-z 12563  df-dec 12682  df-uz 12827  df-rp 12981  df-fz 13491  df-fzo 13634  df-fl 13763  df-mod 13841  df-seq 13973  df-exp 14033  df-hash 14296  df-cj 15052  df-re 15053  df-im 15054  df-sqrt 15188  df-abs 15189  df-clim 15438  df-sum 15639  df-dvds 16205  df-gcd 16443  df-phi 16708  df-struct 17089  df-sets 17106  df-slot 17124  df-ndx 17136  df-base 17154  df-ress 17183  df-plusg 17219  df-mulr 17220  df-starv 17221  df-sca 17222  df-vsca 17223  df-ip 17224  df-tset 17225  df-ple 17226  df-ds 17228  df-unif 17229  df-0g 17396  df-imas 17463  df-qus 17464  df-mgm 18573  df-sgrp 18652  df-mnd 18668  df-mhm 18713  df-grp 18866  df-minusg 18867  df-sbg 18868  df-mulg 18996  df-subg 19050  df-nsg 19051  df-eqg 19052  df-ghm 19139  df-cmn 19702  df-abl 19703  df-mgp 20040  df-rng 20058  df-ur 20087  df-ring 20140  df-cring 20141  df-oppr 20236  df-dvdsr 20259  df-unit 20260  df-invr 20290  df-rhm 20374  df-subrng 20446  df-subrg 20471  df-lmod 20708  df-lss 20779  df-lsp 20819  df-sra 21021  df-rgmod 21022  df-lidl 21067  df-rsp 21068  df-2idl 21107  df-cnfld 21241  df-zring 21334  df-zrh 21390  df-zn 21393  df-dchr 27121
This theorem is referenced by:  dchrsum  27157
  Copyright terms: Public domain W3C validator