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Theorem dchrelbas3 24944
Description: A Dirichlet character is a monoid homomorphism from the multiplicative monoid on ℤ/n to the multiplicative monoid of , which is zero off the group of units of ℤ/n. (Contributed by Mario Carneiro, 19-Apr-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
dchrval.g 𝐺 = (DChr‘𝑁)
dchrval.z 𝑍 = (ℤ/nℤ‘𝑁)
dchrval.b 𝐵 = (Base‘𝑍)
dchrval.u 𝑈 = (Unit‘𝑍)
dchrval.n (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
dchrbas.b 𝐷 = (Base‘𝐺)
Assertion
Ref Expression
dchrelbas3 (𝜑 → (𝑋𝐷 ↔ (𝑋:𝐵⟶ℂ ∧ (∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1 ∧ ∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈)))))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝐵   𝑥,𝑁   𝑥,𝑈,𝑦   𝜑,𝑥,𝑦   𝑥,𝑋,𝑦   𝑥,𝑍,𝑦
Allowed substitution hints:   𝐷(𝑥,𝑦)   𝐺(𝑥,𝑦)   𝑁(𝑦)

Proof of Theorem dchrelbas3
Dummy variable 𝑧 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 dchrval.g . . 3 𝐺 = (DChr‘𝑁)
2 dchrval.z . . 3 𝑍 = (ℤ/nℤ‘𝑁)
3 dchrval.b . . 3 𝐵 = (Base‘𝑍)
4 dchrval.u . . 3 𝑈 = (Unit‘𝑍)
5 dchrval.n . . 3 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
6 dchrbas.b . . 3 𝐷 = (Base‘𝐺)
71, 2, 3, 4, 5, 6dchrelbas2 24943 . 2 (𝜑 → (𝑋𝐷 ↔ (𝑋 ∈ ((mulGrp‘𝑍) MndHom (mulGrp‘ℂfld)) ∧ ∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈))))
8 fveq2 6178 . . . . . . . 8 (𝑧 = 𝑥 → (𝑋𝑧) = (𝑋𝑥))
98neeq1d 2850 . . . . . . 7 (𝑧 = 𝑥 → ((𝑋𝑧) ≠ 0 ↔ (𝑋𝑥) ≠ 0))
10 eleq1 2687 . . . . . . 7 (𝑧 = 𝑥 → (𝑧𝑈𝑥𝑈))
119, 10imbi12d 334 . . . . . 6 (𝑧 = 𝑥 → (((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈) ↔ ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈)))
1211cbvralv 3166 . . . . 5 (∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈) ↔ ∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈))
135nnnn0d 11336 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑁 ∈ ℕ0)
142zncrng 19874 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ ℕ0𝑍 ∈ CRing)
1513, 14syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑍 ∈ CRing)
16 crngring 18539 . . . . . . . . . 10 (𝑍 ∈ CRing → 𝑍 ∈ Ring)
1715, 16syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑍 ∈ Ring)
18 eqid 2620 . . . . . . . . . 10 (mulGrp‘𝑍) = (mulGrp‘𝑍)
1918ringmgp 18534 . . . . . . . . 9 (𝑍 ∈ Ring → (mulGrp‘𝑍) ∈ Mnd)
2017, 19syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑 → (mulGrp‘𝑍) ∈ Mnd)
21 cnring 19749 . . . . . . . . 9 fld ∈ Ring
22 eqid 2620 . . . . . . . . . 10 (mulGrp‘ℂfld) = (mulGrp‘ℂfld)
2322ringmgp 18534 . . . . . . . . 9 (ℂfld ∈ Ring → (mulGrp‘ℂfld) ∈ Mnd)
2421, 23ax-mp 5 . . . . . . . 8 (mulGrp‘ℂfld) ∈ Mnd
2518, 3mgpbas 18476 . . . . . . . . . 10 𝐵 = (Base‘(mulGrp‘𝑍))
26 cnfldbas 19731 . . . . . . . . . . 11 ℂ = (Base‘ℂfld)
2722, 26mgpbas 18476 . . . . . . . . . 10 ℂ = (Base‘(mulGrp‘ℂfld))
28 eqid 2620 . . . . . . . . . . 11 (.r𝑍) = (.r𝑍)
2918, 28mgpplusg 18474 . . . . . . . . . 10 (.r𝑍) = (+g‘(mulGrp‘𝑍))
30 cnfldmul 19733 . . . . . . . . . . 11 · = (.r‘ℂfld)
3122, 30mgpplusg 18474 . . . . . . . . . 10 · = (+g‘(mulGrp‘ℂfld))
32 eqid 2620 . . . . . . . . . . 11 (1r𝑍) = (1r𝑍)
3318, 32ringidval 18484 . . . . . . . . . 10 (1r𝑍) = (0g‘(mulGrp‘𝑍))
34 cnfld1 19752 . . . . . . . . . . 11 1 = (1r‘ℂfld)
3522, 34ringidval 18484 . . . . . . . . . 10 1 = (0g‘(mulGrp‘ℂfld))
3625, 27, 29, 31, 33, 35ismhm 17318 . . . . . . . . 9 (𝑋 ∈ ((mulGrp‘𝑍) MndHom (mulGrp‘ℂfld)) ↔ (((mulGrp‘𝑍) ∈ Mnd ∧ (mulGrp‘ℂfld) ∈ Mnd) ∧ (𝑋:𝐵⟶ℂ ∧ ∀𝑥𝐵𝑦𝐵 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1)))
3736baib 943 . . . . . . . 8 (((mulGrp‘𝑍) ∈ Mnd ∧ (mulGrp‘ℂfld) ∈ Mnd) → (𝑋 ∈ ((mulGrp‘𝑍) MndHom (mulGrp‘ℂfld)) ↔ (𝑋:𝐵⟶ℂ ∧ ∀𝑥𝐵𝑦𝐵 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1)))
3820, 24, 37sylancl 693 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑋 ∈ ((mulGrp‘𝑍) MndHom (mulGrp‘ℂfld)) ↔ (𝑋:𝐵⟶ℂ ∧ ∀𝑥𝐵𝑦𝐵 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1)))
3938adantr 481 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) → (𝑋 ∈ ((mulGrp‘𝑍) MndHom (mulGrp‘ℂfld)) ↔ (𝑋:𝐵⟶ℂ ∧ ∀𝑥𝐵𝑦𝐵 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1)))
40 biimt 350 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑥𝑈𝑦𝑈) → ((𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ↔ ((𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)))))
4140adantl 482 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) ∧ (𝑥𝑈𝑦𝑈)) → ((𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ↔ ((𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)))))
4217ad3antrrr 765 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → 𝑍 ∈ Ring)
43 simprl 793 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → 𝑥𝐵)
44 simprr 795 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → 𝑦𝐵)
453, 28ringcl 18542 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑍 ∈ Ring ∧ 𝑥𝐵𝑦𝐵) → (𝑥(.r𝑍)𝑦) ∈ 𝐵)
4642, 43, 44, 45syl3anc 1324 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → (𝑥(.r𝑍)𝑦) ∈ 𝐵)
47 simpllr 798 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈))
48 fveq2 6178 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑧 = (𝑥(.r𝑍)𝑦) → (𝑋𝑧) = (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)))
4948neeq1d 2850 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑧 = (𝑥(.r𝑍)𝑦) → ((𝑋𝑧) ≠ 0 ↔ (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) ≠ 0))
50 eleq1 2687 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑧 = (𝑥(.r𝑍)𝑦) → (𝑧𝑈 ↔ (𝑥(.r𝑍)𝑦) ∈ 𝑈))
5149, 50imbi12d 334 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑧 = (𝑥(.r𝑍)𝑦) → (((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈) ↔ ((𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) ≠ 0 → (𝑥(.r𝑍)𝑦) ∈ 𝑈)))
5251rspcv 3300 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑥(.r𝑍)𝑦) ∈ 𝐵 → (∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈) → ((𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) ≠ 0 → (𝑥(.r𝑍)𝑦) ∈ 𝑈)))
5346, 47, 52sylc 65 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → ((𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) ≠ 0 → (𝑥(.r𝑍)𝑦) ∈ 𝑈))
5415ad3antrrr 765 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → 𝑍 ∈ CRing)
554, 28, 3unitmulclb 18646 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑍 ∈ CRing ∧ 𝑥𝐵𝑦𝐵) → ((𝑥(.r𝑍)𝑦) ∈ 𝑈 ↔ (𝑥𝑈𝑦𝑈)))
5654, 43, 44, 55syl3anc 1324 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → ((𝑥(.r𝑍)𝑦) ∈ 𝑈 ↔ (𝑥𝑈𝑦𝑈)))
5753, 56sylibd 229 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → ((𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) ≠ 0 → (𝑥𝑈𝑦𝑈)))
5857necon1bd 2809 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → (¬ (𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = 0))
5958imp 445 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) ∧ ¬ (𝑥𝑈𝑦𝑈)) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = 0)
6011rspcv 3300 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑥𝐵 → (∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈) → ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈)))
6143, 47, 60sylc 65 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈))
62 fveq2 6178 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑧 = 𝑦 → (𝑋𝑧) = (𝑋𝑦))
6362neeq1d 2850 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑧 = 𝑦 → ((𝑋𝑧) ≠ 0 ↔ (𝑋𝑦) ≠ 0))
64 eleq1 2687 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑧 = 𝑦 → (𝑧𝑈𝑦𝑈))
6563, 64imbi12d 334 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑧 = 𝑦 → (((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈) ↔ ((𝑋𝑦) ≠ 0 → 𝑦𝑈)))
6665rspcv 3300 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑦𝐵 → (∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈) → ((𝑋𝑦) ≠ 0 → 𝑦𝑈)))
6744, 47, 66sylc 65 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → ((𝑋𝑦) ≠ 0 → 𝑦𝑈))
6861, 67anim12d 585 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → (((𝑋𝑥) ≠ 0 ∧ (𝑋𝑦) ≠ 0) → (𝑥𝑈𝑦𝑈)))
6968con3dimp 457 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) ∧ ¬ (𝑥𝑈𝑦𝑈)) → ¬ ((𝑋𝑥) ≠ 0 ∧ (𝑋𝑦) ≠ 0))
70 neanior 2883 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝑋𝑥) ≠ 0 ∧ (𝑋𝑦) ≠ 0) ↔ ¬ ((𝑋𝑥) = 0 ∨ (𝑋𝑦) = 0))
7170con2bii 347 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑋𝑥) = 0 ∨ (𝑋𝑦) = 0) ↔ ¬ ((𝑋𝑥) ≠ 0 ∧ (𝑋𝑦) ≠ 0))
7269, 71sylibr 224 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) ∧ ¬ (𝑥𝑈𝑦𝑈)) → ((𝑋𝑥) = 0 ∨ (𝑋𝑦) = 0))
73 simplr 791 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → 𝑋:𝐵⟶ℂ)
7473, 43ffvelrnd 6346 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → (𝑋𝑥) ∈ ℂ)
7573, 44ffvelrnd 6346 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → (𝑋𝑦) ∈ ℂ)
7674, 75mul0ord 10662 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → (((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) = 0 ↔ ((𝑋𝑥) = 0 ∨ (𝑋𝑦) = 0)))
7776adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) ∧ ¬ (𝑥𝑈𝑦𝑈)) → (((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) = 0 ↔ ((𝑋𝑥) = 0 ∨ (𝑋𝑦) = 0)))
7872, 77mpbird 247 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) ∧ ¬ (𝑥𝑈𝑦𝑈)) → ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) = 0)
7959, 78eqtr4d 2657 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) ∧ ¬ (𝑥𝑈𝑦𝑈)) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)))
8079a1d 25 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) ∧ ¬ (𝑥𝑈𝑦𝑈)) → ((𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))))
8179, 802thd 255 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) ∧ ¬ (𝑥𝑈𝑦𝑈)) → ((𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ↔ ((𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)))))
8241, 81pm2.61dan 831 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → ((𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ↔ ((𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)))))
8382pm5.74da 722 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) → (((𝑥𝐵𝑦𝐵) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))) ↔ ((𝑥𝐵𝑦𝐵) → ((𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))))))
843, 4unitcl 18640 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥𝑈𝑥𝐵)
853, 4unitcl 18640 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦𝑈𝑦𝐵)
8684, 85anim12i 589 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑥𝐵𝑦𝐵))
8786pm4.71ri 664 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑥𝑈𝑦𝑈) ↔ ((𝑥𝐵𝑦𝐵) ∧ (𝑥𝑈𝑦𝑈)))
8887imbi1i 339 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))) ↔ (((𝑥𝐵𝑦𝐵) ∧ (𝑥𝑈𝑦𝑈)) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))))
89 impexp 462 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑥𝐵𝑦𝐵) ∧ (𝑥𝑈𝑦𝑈)) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))) ↔ ((𝑥𝐵𝑦𝐵) → ((𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)))))
9088, 89bitri 264 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))) ↔ ((𝑥𝐵𝑦𝐵) → ((𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)))))
9183, 90syl6bbr 278 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) → (((𝑥𝐵𝑦𝐵) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))) ↔ ((𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)))))
92912albidv 1849 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) → (∀𝑥𝑦((𝑥𝐵𝑦𝐵) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))) ↔ ∀𝑥𝑦((𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)))))
93 r2al 2936 . . . . . . . . . 10 (∀𝑥𝐵𝑦𝐵 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ↔ ∀𝑥𝑦((𝑥𝐵𝑦𝐵) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))))
94 r2al 2936 . . . . . . . . . 10 (∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ↔ ∀𝑥𝑦((𝑥𝑈𝑦𝑈) → (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))))
9592, 93, 943bitr4g 303 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) → (∀𝑥𝐵𝑦𝐵 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ↔ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))))
9695adantrr 752 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) ∧ (𝑋:𝐵⟶ℂ ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1)) → (∀𝑥𝐵𝑦𝐵 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ↔ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))))
9796pm5.32da 672 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) → (((𝑋:𝐵⟶ℂ ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1) ∧ ∀𝑥𝐵𝑦𝐵 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))) ↔ ((𝑋:𝐵⟶ℂ ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1) ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)))))
98 3anan32 1048 . . . . . . 7 ((𝑋:𝐵⟶ℂ ∧ ∀𝑥𝐵𝑦𝐵 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1) ↔ ((𝑋:𝐵⟶ℂ ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1) ∧ ∀𝑥𝐵𝑦𝐵 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))))
99 an31 840 . . . . . . 7 (((∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ) ↔ ((𝑋:𝐵⟶ℂ ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1) ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦))))
10097, 98, 993bitr4g 303 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) → ((𝑋:𝐵⟶ℂ ∧ ∀𝑥𝐵𝑦𝐵 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1) ↔ ((∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ)))
10139, 100bitrd 268 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ∀𝑧𝐵 ((𝑋𝑧) ≠ 0 → 𝑧𝑈)) → (𝑋 ∈ ((mulGrp‘𝑍) MndHom (mulGrp‘ℂfld)) ↔ ((∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ)))
10212, 101sylan2br 493 . . . 4 ((𝜑 ∧ ∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈)) → (𝑋 ∈ ((mulGrp‘𝑍) MndHom (mulGrp‘ℂfld)) ↔ ((∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ)))
103102pm5.32da 672 . . 3 (𝜑 → ((∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈) ∧ 𝑋 ∈ ((mulGrp‘𝑍) MndHom (mulGrp‘ℂfld))) ↔ (∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈) ∧ ((∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ))))
104 ancom 466 . . 3 ((𝑋 ∈ ((mulGrp‘𝑍) MndHom (mulGrp‘ℂfld)) ∧ ∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈)) ↔ (∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈) ∧ 𝑋 ∈ ((mulGrp‘𝑍) MndHom (mulGrp‘ℂfld))))
105 df-3an 1038 . . . . 5 ((∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1 ∧ ∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈)) ↔ ((∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1) ∧ ∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈)))
106105anbi2i 729 . . . 4 ((𝑋:𝐵⟶ℂ ∧ (∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1 ∧ ∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈))) ↔ (𝑋:𝐵⟶ℂ ∧ ((∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1) ∧ ∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈))))
107 an13 839 . . . 4 ((𝑋:𝐵⟶ℂ ∧ ((∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1) ∧ ∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈))) ↔ (∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈) ∧ ((∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ)))
108106, 107bitri 264 . . 3 ((𝑋:𝐵⟶ℂ ∧ (∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1 ∧ ∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈))) ↔ (∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈) ∧ ((∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1) ∧ 𝑋:𝐵⟶ℂ)))
109103, 104, 1083bitr4g 303 . 2 (𝜑 → ((𝑋 ∈ ((mulGrp‘𝑍) MndHom (mulGrp‘ℂfld)) ∧ ∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈)) ↔ (𝑋:𝐵⟶ℂ ∧ (∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1 ∧ ∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈)))))
1107, 109bitrd 268 1 (𝜑 → (𝑋𝐷 ↔ (𝑋:𝐵⟶ℂ ∧ (∀𝑥𝑈𝑦𝑈 (𝑋‘(𝑥(.r𝑍)𝑦)) = ((𝑋𝑥) · (𝑋𝑦)) ∧ (𝑋‘(1r𝑍)) = 1 ∧ ∀𝑥𝐵 ((𝑋𝑥) ≠ 0 → 𝑥𝑈)))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wo 383  wa 384  w3a 1036  wal 1479   = wceq 1481  wcel 1988  wne 2791  wral 2909  wf 5872  cfv 5876  (class class class)co 6635  cc 9919  0cc0 9921  1c1 9922   · cmul 9926  cn 11005  0cn0 11277  Basecbs 15838  .rcmulr 15923  Mndcmnd 17275   MndHom cmhm 17314  mulGrpcmgp 18470  1rcur 18482  Ringcrg 18528  CRingccrg 18529  Unitcui 18620  fldccnfld 19727  ℤ/nczn 19832  DChrcdchr 24938
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1720  ax-4 1735  ax-5 1837  ax-6 1886  ax-7 1933  ax-8 1990  ax-9 1997  ax-10 2017  ax-11 2032  ax-12 2045  ax-13 2244  ax-ext 2600  ax-rep 4762  ax-sep 4772  ax-nul 4780  ax-pow 4834  ax-pr 4897  ax-un 6934  ax-cnex 9977  ax-resscn 9978  ax-1cn 9979  ax-icn 9980  ax-addcl 9981  ax-addrcl 9982  ax-mulcl 9983  ax-mulrcl 9984  ax-mulcom 9985  ax-addass 9986  ax-mulass 9987  ax-distr 9988  ax-i2m1 9989  ax-1ne0 9990  ax-1rid 9991  ax-rnegex 9992  ax-rrecex 9993  ax-cnre 9994  ax-pre-lttri 9995  ax-pre-lttrn 9996  ax-pre-ltadd 9997  ax-pre-mulgt0 9998  ax-addf 10000  ax-mulf 10001
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1484  df-ex 1703  df-nf 1708  df-sb 1879  df-eu 2472  df-mo 2473  df-clab 2607  df-cleq 2613  df-clel 2616  df-nfc 2751  df-ne 2792  df-nel 2895  df-ral 2914  df-rex 2915  df-reu 2916  df-rmo 2917  df-rab 2918  df-v 3197  df-sbc 3430  df-csb 3527  df-dif 3570  df-un 3572  df-in 3574  df-ss 3581  df-pss 3583  df-nul 3908  df-if 4078  df-pw 4151  df-sn 4169  df-pr 4171  df-tp 4173  df-op 4175  df-uni 4428  df-int 4467  df-iun 4513  df-br 4645  df-opab 4704  df-mpt 4721  df-tr 4744  df-id 5014  df-eprel 5019  df-po 5025  df-so 5026  df-fr 5063  df-we 5065  df-xp 5110  df-rel 5111  df-cnv 5112  df-co 5113  df-dm 5114  df-rn 5115  df-res 5116  df-ima 5117  df-pred 5668  df-ord 5714  df-on 5715  df-lim 5716  df-suc 5717  df-iota 5839  df-fun 5878  df-fn 5879  df-f 5880  df-f1 5881  df-fo 5882  df-f1o 5883  df-fv 5884  df-riota 6596  df-ov 6638  df-oprab 6639  df-mpt2 6640  df-om 7051  df-1st 7153  df-2nd 7154  df-tpos 7337  df-wrecs 7392  df-recs 7453  df-rdg 7491  df-1o 7545  df-oadd 7549  df-er 7727  df-ec 7729  df-qs 7733  df-map 7844  df-en 7941  df-dom 7942  df-sdom 7943  df-fin 7944  df-sup 8333  df-inf 8334  df-pnf 10061  df-mnf 10062  df-xr 10063  df-ltxr 10064  df-le 10065  df-sub 10253  df-neg 10254  df-nn 11006  df-2 11064  df-3 11065  df-4 11066  df-5 11067  df-6 11068  df-7 11069  df-8 11070  df-9 11071  df-n0 11278  df-z 11363  df-dec 11479  df-uz 11673  df-fz 12312  df-struct 15840  df-ndx 15841  df-slot 15842  df-base 15844  df-sets 15845  df-ress 15846  df-plusg 15935  df-mulr 15936  df-starv 15937  df-sca 15938  df-vsca 15939  df-ip 15940  df-tset 15941  df-ple 15942  df-ds 15945  df-unif 15946  df-0g 16083  df-imas 16149  df-qus 16150  df-mgm 17223  df-sgrp 17265  df-mnd 17276  df-mhm 17316  df-grp 17406  df-minusg 17407  df-sbg 17408  df-subg 17572  df-nsg 17573  df-eqg 17574  df-cmn 18176  df-abl 18177  df-mgp 18471  df-ur 18483  df-ring 18530  df-cring 18531  df-oppr 18604  df-dvdsr 18622  df-unit 18623  df-subrg 18759  df-lmod 18846  df-lss 18914  df-lsp 18953  df-sra 19153  df-rgmod 19154  df-lidl 19155  df-rsp 19156  df-2idl 19213  df-cnfld 19728  df-zring 19800  df-zn 19836  df-dchr 24939
This theorem is referenced by:  dchrelbasd  24945  dchrf  24948  dchrmulcl  24955  dchrinv  24967  lgsdchr  25061
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