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

Theorem dchrzrhmul 27536
Description: A Dirichlet character is completely multiplicative. (Contributed by Mario Carneiro, 4-May-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
dchrmhm.g 𝐺 = (DChr‘𝑁)
dchrmhm.z 𝑍 = (ℤ/nℤ‘𝑁)
dchrmhm.b 𝐷 = (Base‘𝐺)
dchrelbas4.l 𝐿 = (ℤRHom‘𝑍)
dchrzrh1.x (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐷)
dchrzrh1.a (𝜑 → 𝐴 ∈ ℤ)
dchrzrh1.c (𝜑 → 𝐶 ∈ ℤ)
Assertion
Ref Expression
dchrzrhmul (𝜑 → (𝑋‘(𝐿‘(𝐴 · 𝐶))) = ((𝑋‘(𝐿‘𝐴)) · (𝑋‘(𝐿‘𝐶))))

Proof of Theorem dchrzrhmul
StepHypRef Expression
1 dchrzrh1.x . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐷)
2 dchrmhm.g . . . . . . . . . 10 𝐺 = (DChr‘𝑁)
3 dchrmhm.b . . . . . . . . . 10 𝐷 = (Base‘𝐺)
42, 3dchrrcl 27530 . . . . . . . . 9 (𝑋 ∈ 𝐷 → 𝑁 ∈ ℕ)
51, 4syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ)
65nnnn0d 12636 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ0)
7 dchrmhm.z . . . . . . . 8 𝑍 = (ℤ/nℤ‘𝑁)
87zncrng 21811 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ ℕ0 → 𝑍 ∈ CRing)
96, 8syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑍 ∈ CRing)
10 crngring 20433 . . . . . 6 (𝑍 ∈ CRing → 𝑍 ∈ Ring)
119, 10syl 18 . . . . 5 (𝜑 → 𝑍 ∈ Ring)
12 dchrelbas4.l . . . . . 6 𝐿 = (ℤRHom‘𝑍)
1312zrhrhm 21778 . . . . 5 (𝑍 ∈ Ring → 𝐿 ∈ (ℤring RingHom 𝑍))
1411, 13syl 18 . . . 4 (𝜑 → 𝐿 ∈ (ℤring RingHom 𝑍))
15 dchrzrh1.a . . . 4 (𝜑 → 𝐴 ∈ ℤ)
16 dchrzrh1.c . . . 4 (𝜑 → 𝐶 ∈ ℤ)
17 zringbas 21720 . . . . 5 ℤ = (Base‘ℤring)
18 zringmulr 21724 . . . . 5 · = (.r‘ℤring)
19 eqid 2760 . . . . 5 (.r‘𝑍) = (.r‘𝑍)
2017, 18, 19rhmmul 20681 . . . 4 ((𝐿 ∈ (ℤring RingHom 𝑍) ∧ 𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) → (𝐿‘(𝐴 · 𝐶)) = ((𝐿‘𝐴)(.r‘𝑍)(𝐿‘𝐶)))
2114, 15, 16, 20syl3anc 1398 . . 3 (𝜑 → (𝐿‘(𝐴 · 𝐶)) = ((𝐿‘𝐴)(.r‘𝑍)(𝐿‘𝐶)))
2221fveq2d 6877 . 2 (𝜑 → (𝑋‘(𝐿‘(𝐴 · 𝐶))) = (𝑋‘((𝐿‘𝐴)(.r‘𝑍)(𝐿‘𝐶))))
232, 7, 3dchrmhm 27531 . . . 4 𝐷 ⊆ ((mulGrp‘𝑍) MndHom (mulGrp‘ℂfld))
2423, 1sselid 3928 . . 3 (𝜑 → 𝑋 ∈ ((mulGrp‘𝑍) MndHom (mulGrp‘ℂfld)))
25 eqid 2760 . . . . . 6 (Base‘𝑍) = (Base‘𝑍)
2617, 25rhmf 20676 . . . . 5 (𝐿 ∈ (ℤring RingHom 𝑍) → 𝐿:ℤ⟶(Base‘𝑍))
2714, 26syl 18 . . . 4 (𝜑 → 𝐿:ℤ⟶(Base‘𝑍))
2827, 15ffvelcdmd 7073 . . 3 (𝜑 → (𝐿‘𝐴) ∈ (Base‘𝑍))
2927, 16ffvelcdmd 7073 . . 3 (𝜑 → (𝐿‘𝐶) ∈ (Base‘𝑍))
30 eqid 2760 . . . . 5 (mulGrp‘𝑍) = (mulGrp‘𝑍)
3130, 25mgpbas 20326 . . . 4 (Base‘𝑍) = (Base‘(mulGrp‘𝑍))
3230, 19mgpplusg 20325 . . . 4 (.r‘𝑍) = (+g‘(mulGrp‘𝑍))
33 eqid 2760 . . . . 5 (mulGrp‘ℂfld) = (mulGrp‘ℂfld)
34 cnfldmul 21647 . . . . 5 · = (.r‘ℂfld)
3533, 34mgpplusg 20325 . . . 4 · = (+g‘(mulGrp‘ℂfld))
3631, 32, 35mhmlin 18949 . . 3 ((𝑋 ∈ ((mulGrp‘𝑍) MndHom (mulGrp‘ℂfld)) ∧ (𝐿‘𝐴) ∈ (Base‘𝑍) ∧ (𝐿‘𝐶) ∈ (Base‘𝑍)) → (𝑋‘((𝐿‘𝐴)(.r‘𝑍)(𝐿‘𝐶))) = ((𝑋‘(𝐿‘𝐴)) · (𝑋‘(𝐿‘𝐶))))
3724, 28, 29, 36syl3anc 1398 . 2 (𝜑 → (𝑋‘((𝐿‘𝐴)(.r‘𝑍)(𝐿‘𝐶))) = ((𝑋‘(𝐿‘𝐴)) · (𝑋‘(𝐿‘𝐶))))
3822, 37eqtrd 2795 1 (𝜑 → (𝑋‘(𝐿‘(𝐴 · 𝐶))) = ((𝑋‘(𝐿‘𝐴)) · (𝑋‘(𝐿‘𝐶))))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  ⟶wf 6523  ‘cfv 6527  (class class class)co 7408   · cmul 11176  ℕcn 12304  ℕ0cn0 12575  ℤcz 12662  Basecbs 17348  .rcmulr 17390   MndHom cmhm 18937  mulGrpcmgp 20321  Ringcrg 20420  CRingccrg 20421   RingHom crh 20660  ℂfldccnfld 21639  ℤringczring 21713  ℤRHomczrh 21766  ℤ/nℤczn 21769  DChrcdchr 27522
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 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7734  ax-cnex 11227  ax-resscn 11228  ax-1cn 11229  ax-icn 11230  ax-addcl 11231  ax-addrcl 11232  ax-mulcl 11233  ax-mulrcl 11234  ax-mulcom 11235  ax-addass 11236  ax-mulass 11237  ax-distr 11238  ax-i2m1 11239  ax-1ne0 11240  ax-1rid 11241  ax-rnegex 11242  ax-rrecex 11243  ax-cnre 11244  ax-pre-lttri 11245  ax-pre-lttrn 11246  ax-pre-ltadd 11247  ax-pre-mulgt0 11248  ax-addf 11250  ax-mulf 11251
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 2100  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-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-pss 3918  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 5542  df-eprel 5547  df-po 5555  df-so 5556  df-fr 5600  df-we 5602  df-xp 5653  df-rel 5654  df-cnv 5655  df-co 5656  df-dm 5657  df-rn 5658  df-res 5659  df-ima 5660  df-pred 6293  df-ord 6354  df-on 6355  df-lim 6356  df-suc 6357  df-iota 6483  df-fun 6529  df-fn 6530  df-f 6531  df-f1 6532  df-fo 6533  df-f1o 6534  df-fv 6535  df-riota 7365  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-om 7861  df-1st 7984  df-2nd 7985  df-tpos 8221  df-frecs 8277  df-wrecs 8308  df-recs 8357  df-rdg 8396  df-1o 8454  df-er 8695  df-ec 8697  df-qs 8701  df-map 8827  df-en 8952  df-dom 8953  df-sdom 8954  df-fin 8955  df-sup 9412  df-inf 9413  df-pnf 11316  df-mnf 11317  df-xr 11318  df-ltxr 11319  df-le 11320  df-sub 11514  df-neg 11515  df-nn 12305  df-2 12374  df-3 12375  df-4 12376  df-5 12377  df-6 12378  df-7 12379  df-8 12380  df-9 12381  df-n0 12576  df-z 12663  df-dec 12784  df-uz 12935  df-fz 13609  df-seq 14113  df-struct 17286  df-sets 17303  df-slot 17321  df-ndx 17333  df-base 17349  df-ress 17370  df-plusg 17402  df-mulr 17403  df-starv 17404  df-sca 17405  df-vsca 17406  df-ip 17407  df-tset 17408  df-ple 17409  df-ds 17411  df-unif 17412  df-0g 17573  df-imas 17641  df-qus 17642  df-mgm 18777  df-sgrp 18869  df-mnd 18885  df-mhm 18939  df-grp 19108  df-minusg 19109  df-sbg 19110  df-mulg 19239  df-subg 19294  df-nsg 19295  df-eqg 19296  df-ghm 19389  df-cmn 19957  df-abl 19958  df-mgp 20322  df-rng 20336  df-ur 20369  df-ring 20422  df-cring 20423  df-oppr 20528  df-rhm 20663  df-subrng 20759  df-subrg 20783  df-lmod 21098  df-lss 21168  df-lsp 21208  df-sra 21409  df-rgmod 21410  df-lidl 21447  df-rsp 21448  df-2idl 21504  df-cnfld 21640  df-zring 21714  df-zrh 21770  df-zn 21773  df-dchr 27523
This theorem is used by:  dchrmusum2  27784  dchrvmasumlem1  27785  dchrvmasum2lem  27786  dchrisum0fmul  27796
  Copyright terms: Public domain W3C validator