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

Theorem dchrzrhmul 27308
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 (𝜑𝑋𝐷)
dchrzrh1.a (𝜑𝐴 ∈ ℤ)
dchrzrh1.c (𝜑𝐶 ∈ ℤ)
Assertion
Ref Expression
dchrzrhmul (𝜑 → (𝑋‘(𝐿‘(𝐴 · 𝐶))) = ((𝑋‘(𝐿𝐴)) · (𝑋‘(𝐿𝐶))))

Proof of Theorem dchrzrhmul
StepHypRef Expression
1 dchrzrh1.x . . . . . . . . 9 (𝜑𝑋𝐷)
2 dchrmhm.g . . . . . . . . . 10 𝐺 = (DChr‘𝑁)
3 dchrmhm.b . . . . . . . . . 10 𝐷 = (Base‘𝐺)
42, 3dchrrcl 27302 . . . . . . . . 9 (𝑋𝐷𝑁 ∈ ℕ)
51, 4syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
65nnnn0d 12613 . . . . . . 7 (𝜑𝑁 ∈ ℕ0)
7 dchrmhm.z . . . . . . . 8 𝑍 = (ℤ/nℤ‘𝑁)
87zncrng 21586 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ ℕ0𝑍 ∈ CRing)
96, 8syl 17 . . . . . 6 (𝜑𝑍 ∈ CRing)
10 crngring 20272 . . . . . 6 (𝑍 ∈ CRing → 𝑍 ∈ Ring)
119, 10syl 17 . . . . 5 (𝜑𝑍 ∈ Ring)
12 dchrelbas4.l . . . . . 6 𝐿 = (ℤRHom‘𝑍)
1312zrhrhm 21545 . . . . 5 (𝑍 ∈ Ring → 𝐿 ∈ (ℤring RingHom 𝑍))
1411, 13syl 17 . . . 4 (𝜑𝐿 ∈ (ℤring RingHom 𝑍))
15 dchrzrh1.a . . . 4 (𝜑𝐴 ∈ ℤ)
16 dchrzrh1.c . . . 4 (𝜑𝐶 ∈ ℤ)
17 zringbas 21487 . . . . 5 ℤ = (Base‘ℤring)
18 zringmulr 21491 . . . . 5 · = (.r‘ℤring)
19 eqid 2740 . . . . 5 (.r𝑍) = (.r𝑍)
2017, 18, 19rhmmul 20512 . . . 4 ((𝐿 ∈ (ℤring RingHom 𝑍) ∧ 𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) → (𝐿‘(𝐴 · 𝐶)) = ((𝐿𝐴)(.r𝑍)(𝐿𝐶)))
2114, 15, 16, 20syl3anc 1371 . . 3 (𝜑 → (𝐿‘(𝐴 · 𝐶)) = ((𝐿𝐴)(.r𝑍)(𝐿𝐶)))
2221fveq2d 6924 . 2 (𝜑 → (𝑋‘(𝐿‘(𝐴 · 𝐶))) = (𝑋‘((𝐿𝐴)(.r𝑍)(𝐿𝐶))))
232, 7, 3dchrmhm 27303 . . . 4 𝐷 ⊆ ((mulGrp‘𝑍) MndHom (mulGrp‘ℂfld))
2423, 1sselid 4006 . . 3 (𝜑𝑋 ∈ ((mulGrp‘𝑍) MndHom (mulGrp‘ℂfld)))
25 eqid 2740 . . . . . 6 (Base‘𝑍) = (Base‘𝑍)
2617, 25rhmf 20511 . . . . 5 (𝐿 ∈ (ℤring RingHom 𝑍) → 𝐿:ℤ⟶(Base‘𝑍))
2714, 26syl 17 . . . 4 (𝜑𝐿:ℤ⟶(Base‘𝑍))
2827, 15ffvelcdmd 7119 . . 3 (𝜑 → (𝐿𝐴) ∈ (Base‘𝑍))
2927, 16ffvelcdmd 7119 . . 3 (𝜑 → (𝐿𝐶) ∈ (Base‘𝑍))
30 eqid 2740 . . . . 5 (mulGrp‘𝑍) = (mulGrp‘𝑍)
3130, 25mgpbas 20167 . . . 4 (Base‘𝑍) = (Base‘(mulGrp‘𝑍))
3230, 19mgpplusg 20165 . . . 4 (.r𝑍) = (+g‘(mulGrp‘𝑍))
33 eqid 2740 . . . . 5 (mulGrp‘ℂfld) = (mulGrp‘ℂfld)
34 cnfldmul 21395 . . . . 5 · = (.r‘ℂfld)
3533, 34mgpplusg 20165 . . . 4 · = (+g‘(mulGrp‘ℂfld))
3631, 32, 35mhmlin 18828 . . 3 ((𝑋 ∈ ((mulGrp‘𝑍) MndHom (mulGrp‘ℂfld)) ∧ (𝐿𝐴) ∈ (Base‘𝑍) ∧ (𝐿𝐶) ∈ (Base‘𝑍)) → (𝑋‘((𝐿𝐴)(.r𝑍)(𝐿𝐶))) = ((𝑋‘(𝐿𝐴)) · (𝑋‘(𝐿𝐶))))
3724, 28, 29, 36syl3anc 1371 . 2 (𝜑 → (𝑋‘((𝐿𝐴)(.r𝑍)(𝐿𝐶))) = ((𝑋‘(𝐿𝐴)) · (𝑋‘(𝐿𝐶))))
3822, 37eqtrd 2780 1 (𝜑 → (𝑋‘(𝐿‘(𝐴 · 𝐶))) = ((𝑋‘(𝐿𝐴)) · (𝑋‘(𝐿𝐶))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4   = wceq 1537  wcel 2108  wf 6569  cfv 6573  (class class class)co 7448   · cmul 11189  cn 12293  0cn0 12553  cz 12639  Basecbs 17258  .rcmulr 17312   MndHom cmhm 18816  mulGrpcmgp 20161  Ringcrg 20260  CRingccrg 20261   RingHom crh 20495  fldccnfld 21387  ringczring 21480  ℤRHomczrh 21533  ℤ/nczn 21536  DChrcdchr 27294
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1793  ax-4 1807  ax-5 1909  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2711  ax-rep 5303  ax-sep 5317  ax-nul 5324  ax-pow 5383  ax-pr 5447  ax-un 7770  ax-cnex 11240  ax-resscn 11241  ax-1cn 11242  ax-icn 11243  ax-addcl 11244  ax-addrcl 11245  ax-mulcl 11246  ax-mulrcl 11247  ax-mulcom 11248  ax-addass 11249  ax-mulass 11250  ax-distr 11251  ax-i2m1 11252  ax-1ne0 11253  ax-1rid 11254  ax-rnegex 11255  ax-rrecex 11256  ax-cnre 11257  ax-pre-lttri 11258  ax-pre-lttrn 11259  ax-pre-ltadd 11260  ax-pre-mulgt0 11261  ax-addf 11263  ax-mulf 11264
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 847  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1778  df-nf 1782  df-sb 2065  df-mo 2543  df-eu 2572  df-clab 2718  df-cleq 2732  df-clel 2819  df-nfc 2895  df-ne 2947  df-nel 3053  df-ral 3068  df-rex 3077  df-rmo 3388  df-reu 3389  df-rab 3444  df-v 3490  df-sbc 3805  df-csb 3922  df-dif 3979  df-un 3981  df-in 3983  df-ss 3993  df-pss 3996  df-nul 4353  df-if 4549  df-pw 4624  df-sn 4649  df-pr 4651  df-tp 4653  df-op 4655  df-uni 4932  df-int 4971  df-iun 5017  df-br 5167  df-opab 5229  df-mpt 5250  df-tr 5284  df-id 5593  df-eprel 5599  df-po 5607  df-so 5608  df-fr 5652  df-we 5654  df-xp 5706  df-rel 5707  df-cnv 5708  df-co 5709  df-dm 5710  df-rn 5711  df-res 5712  df-ima 5713  df-pred 6332  df-ord 6398  df-on 6399  df-lim 6400  df-suc 6401  df-iota 6525  df-fun 6575  df-fn 6576  df-f 6577  df-f1 6578  df-fo 6579  df-f1o 6580  df-fv 6581  df-riota 7404  df-ov 7451  df-oprab 7452  df-mpo 7453  df-om 7904  df-1st 8030  df-2nd 8031  df-tpos 8267  df-frecs 8322  df-wrecs 8353  df-recs 8427  df-rdg 8466  df-1o 8522  df-er 8763  df-ec 8765  df-qs 8769  df-map 8886  df-en 9004  df-dom 9005  df-sdom 9006  df-fin 9007  df-sup 9511  df-inf 9512  df-pnf 11326  df-mnf 11327  df-xr 11328  df-ltxr 11329  df-le 11330  df-sub 11522  df-neg 11523  df-nn 12294  df-2 12356  df-3 12357  df-4 12358  df-5 12359  df-6 12360  df-7 12361  df-8 12362  df-9 12363  df-n0 12554  df-z 12640  df-dec 12759  df-uz 12904  df-fz 13568  df-seq 14053  df-struct 17194  df-sets 17211  df-slot 17229  df-ndx 17241  df-base 17259  df-ress 17288  df-plusg 17324  df-mulr 17325  df-starv 17326  df-sca 17327  df-vsca 17328  df-ip 17329  df-tset 17330  df-ple 17331  df-ds 17333  df-unif 17334  df-0g 17501  df-imas 17568  df-qus 17569  df-mgm 18678  df-sgrp 18757  df-mnd 18773  df-mhm 18818  df-grp 18976  df-minusg 18977  df-sbg 18978  df-mulg 19108  df-subg 19163  df-nsg 19164  df-eqg 19165  df-ghm 19253  df-cmn 19824  df-abl 19825  df-mgp 20162  df-rng 20180  df-ur 20209  df-ring 20262  df-cring 20263  df-oppr 20360  df-rhm 20498  df-subrng 20572  df-subrg 20597  df-lmod 20882  df-lss 20953  df-lsp 20993  df-sra 21195  df-rgmod 21196  df-lidl 21241  df-rsp 21242  df-2idl 21283  df-cnfld 21388  df-zring 21481  df-zrh 21537  df-zn 21540  df-dchr 27295
This theorem is referenced by:  dchrmusum2  27556  dchrvmasumlem1  27557  dchrvmasum2lem  27558  dchrisum0fmul  27568
  Copyright terms: Public domain W3C validator