MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  dchrmulid2 Structured version   Unicode version

Theorem dchrmulid2 23255
Description: Left identity for the principal Dirichlet character. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Apr-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
dchrmhm.g  |-  G  =  (DChr `  N )
dchrmhm.z  |-  Z  =  (ℤ/n `  N )
dchrmhm.b  |-  D  =  ( Base `  G
)
dchrn0.b  |-  B  =  ( Base `  Z
)
dchrn0.u  |-  U  =  (Unit `  Z )
dchr1cl.o  |-  .1.  =  ( k  e.  B  |->  if ( k  e.  U ,  1 ,  0 ) )
dchrmulid2.t  |-  .x.  =  ( +g  `  G )
dchrmulid2.x  |-  ( ph  ->  X  e.  D )
Assertion
Ref Expression
dchrmulid2  |-  ( ph  ->  (  .1.  .x.  X
)  =  X )
Distinct variable groups:    B, k    U, k    k, N    ph, k    k, X    k, Z
Allowed substitution hints:    D( k)    .x. ( k)    .1. ( k)    G( k)

Proof of Theorem dchrmulid2
StepHypRef Expression
1 dchrmhm.g . . 3  |-  G  =  (DChr `  N )
2 dchrmhm.z . . 3  |-  Z  =  (ℤ/n `  N )
3 dchrmhm.b . . 3  |-  D  =  ( Base `  G
)
4 dchrmulid2.t . . 3  |-  .x.  =  ( +g  `  G )
5 dchrn0.b . . . 4  |-  B  =  ( Base `  Z
)
6 dchrn0.u . . . 4  |-  U  =  (Unit `  Z )
7 dchr1cl.o . . . 4  |-  .1.  =  ( k  e.  B  |->  if ( k  e.  U ,  1 ,  0 ) )
8 dchrmulid2.x . . . . 5  |-  ( ph  ->  X  e.  D )
91, 3dchrrcl 23243 . . . . 5  |-  ( X  e.  D  ->  N  e.  NN )
108, 9syl 16 . . . 4  |-  ( ph  ->  N  e.  NN )
111, 2, 3, 5, 6, 7, 10dchr1cl 23254 . . 3  |-  ( ph  ->  .1.  e.  D )
121, 2, 3, 4, 11, 8dchrmul 23251 . 2  |-  ( ph  ->  (  .1.  .x.  X
)  =  (  .1. 
oF  x.  X
) )
13 oveq1 6289 . . . . . 6  |-  ( 1  =  if ( k  e.  U ,  1 ,  0 )  -> 
( 1  x.  ( X `  k )
)  =  ( if ( k  e.  U ,  1 ,  0 )  x.  ( X `
 k ) ) )
1413eqeq1d 2469 . . . . 5  |-  ( 1  =  if ( k  e.  U ,  1 ,  0 )  -> 
( ( 1  x.  ( X `  k
) )  =  ( X `  k )  <-> 
( if ( k  e.  U ,  1 ,  0 )  x.  ( X `  k
) )  =  ( X `  k ) ) )
15 oveq1 6289 . . . . . 6  |-  ( 0  =  if ( k  e.  U ,  1 ,  0 )  -> 
( 0  x.  ( X `  k )
)  =  ( if ( k  e.  U ,  1 ,  0 )  x.  ( X `
 k ) ) )
1615eqeq1d 2469 . . . . 5  |-  ( 0  =  if ( k  e.  U ,  1 ,  0 )  -> 
( ( 0  x.  ( X `  k
) )  =  ( X `  k )  <-> 
( if ( k  e.  U ,  1 ,  0 )  x.  ( X `  k
) )  =  ( X `  k ) ) )
171, 2, 3, 5, 8dchrf 23245 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  X : B --> CC )
1817ffvelrnda 6019 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  k  e.  B )  ->  ( X `  k )  e.  CC )
1918adantr 465 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  B )  /\  k  e.  U )  ->  ( X `  k )  e.  CC )
2019mulid2d 9610 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  B )  /\  k  e.  U )  ->  (
1  x.  ( X `
 k ) )  =  ( X `  k ) )
21 0cn 9584 . . . . . . 7  |-  0  e.  CC
2221mul02i 9764 . . . . . 6  |-  ( 0  x.  0 )  =  0
231, 2, 5, 6, 10, 3dchrelbas2 23240 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( X  e.  D  <->  ( X  e.  ( (mulGrp `  Z ) MndHom  (mulGrp ` fld )
)  /\  A. k  e.  B  ( ( X `  k )  =/=  0  ->  k  e.  U ) ) ) )
248, 23mpbid 210 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( X  e.  ( (mulGrp `  Z ) MndHom  (mulGrp ` fld ) )  /\  A. k  e.  B  (
( X `  k
)  =/=  0  -> 
k  e.  U ) ) )
2524simprd 463 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  A. k  e.  B  ( ( X `  k )  =/=  0  ->  k  e.  U ) )
2625r19.21bi 2833 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  k  e.  B )  ->  (
( X `  k
)  =/=  0  -> 
k  e.  U ) )
2726necon1bd 2685 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  k  e.  B )  ->  ( -.  k  e.  U  ->  ( X `  k
)  =  0 ) )
2827imp 429 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  B )  /\  -.  k  e.  U )  ->  ( X `  k
)  =  0 )
2928oveq2d 6298 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  B )  /\  -.  k  e.  U )  ->  ( 0  x.  ( X `  k )
)  =  ( 0  x.  0 ) )
3022, 29, 283eqtr4a 2534 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  B )  /\  -.  k  e.  U )  ->  ( 0  x.  ( X `  k )
)  =  ( X `
 k ) )
3114, 16, 20, 30ifbothda 3974 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  k  e.  B )  ->  ( if ( k  e.  U ,  1 ,  0 )  x.  ( X `
 k ) )  =  ( X `  k ) )
3231mpteq2dva 4533 . . 3  |-  ( ph  ->  ( k  e.  B  |->  ( if ( k  e.  U ,  1 ,  0 )  x.  ( X `  k
) ) )  =  ( k  e.  B  |->  ( X `  k
) ) )
33 fvex 5874 . . . . . 6  |-  ( Base `  Z )  e.  _V
345, 33eqeltri 2551 . . . . 5  |-  B  e. 
_V
3534a1i 11 . . . 4  |-  ( ph  ->  B  e.  _V )
36 ax-1cn 9546 . . . . . 6  |-  1  e.  CC
3736, 21keepel 4007 . . . . 5  |-  if ( k  e.  U , 
1 ,  0 )  e.  CC
3837a1i 11 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  k  e.  B )  ->  if ( k  e.  U ,  1 ,  0 )  e.  CC )
397a1i 11 . . . 4  |-  ( ph  ->  .1.  =  ( k  e.  B  |->  if ( k  e.  U , 
1 ,  0 ) ) )
4017feqmptd 5918 . . . 4  |-  ( ph  ->  X  =  ( k  e.  B  |->  ( X `
 k ) ) )
4135, 38, 18, 39, 40offval2 6538 . . 3  |-  ( ph  ->  (  .1.  oF  x.  X )  =  ( k  e.  B  |->  ( if ( k  e.  U ,  1 ,  0 )  x.  ( X `  k
) ) ) )
4232, 41, 403eqtr4d 2518 . 2  |-  ( ph  ->  (  .1.  oF  x.  X )  =  X )
4312, 42eqtrd 2508 1  |-  ( ph  ->  (  .1.  .x.  X
)  =  X )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    /\ wa 369    = wceq 1379    e. wcel 1767    =/= wne 2662   A.wral 2814   _Vcvv 3113   ifcif 3939    |-> cmpt 4505   ` cfv 5586  (class class class)co 6282    oFcof 6520   CCcc 9486   0cc0 9488   1c1 9489    x. cmul 9493   NNcn 10532   Basecbs 14486   +g cplusg 14551   MndHom cmhm 15775  mulGrpcmgp 16931  Unitcui 17072  ℂfldccnfld 18191  ℤ/nczn 18307  DChrcdchr 23235
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1601  ax-4 1612  ax-5 1680  ax-6 1719  ax-7 1739  ax-8 1769  ax-9 1771  ax-10 1786  ax-11 1791  ax-12 1803  ax-13 1968  ax-ext 2445  ax-rep 4558  ax-sep 4568  ax-nul 4576  ax-pow 4625  ax-pr 4686  ax-un 6574  ax-cnex 9544  ax-resscn 9545  ax-1cn 9546  ax-icn 9547  ax-addcl 9548  ax-addrcl 9549  ax-mulcl 9550  ax-mulrcl 9551  ax-mulcom 9552  ax-addass 9553  ax-mulass 9554  ax-distr 9555  ax-i2m1 9556  ax-1ne0 9557  ax-1rid 9558  ax-rnegex 9559  ax-rrecex 9560  ax-cnre 9561  ax-pre-lttri 9562  ax-pre-lttrn 9563  ax-pre-ltadd 9564  ax-pre-mulgt0 9565  ax-addf 9567  ax-mulf 9568
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 974  df-3an 975  df-tru 1382  df-ex 1597  df-nf 1600  df-sb 1712  df-eu 2279  df-mo 2280  df-clab 2453  df-cleq 2459  df-clel 2462  df-nfc 2617  df-ne 2664  df-nel 2665  df-ral 2819  df-rex 2820  df-reu 2821  df-rmo 2822  df-rab 2823  df-v 3115  df-sbc 3332  df-csb 3436  df-dif 3479  df-un 3481  df-in 3483  df-ss 3490  df-pss 3492  df-nul 3786  df-if 3940  df-pw 4012  df-sn 4028  df-pr 4030  df-tp 4032  df-op 4034  df-uni 4246  df-int 4283  df-iun 4327  df-br 4448  df-opab 4506  df-mpt 4507  df-tr 4541  df-eprel 4791  df-id 4795  df-po 4800  df-so 4801  df-fr 4838  df-we 4840  df-ord 4881  df-on 4882  df-lim 4883  df-suc 4884  df-xp 5005  df-rel 5006  df-cnv 5007  df-co 5008  df-dm 5009  df-rn 5010  df-res 5011  df-ima 5012  df-iota 5549  df-fun 5588  df-fn 5589  df-f 5590  df-f1 5591  df-fo 5592  df-f1o 5593  df-fv 5594  df-riota 6243  df-ov 6285  df-oprab 6286  df-mpt2 6287  df-of 6522  df-om 6679  df-1st 6781  df-2nd 6782  df-tpos 6952  df-recs 7039  df-rdg 7073  df-1o 7127  df-oadd 7131  df-er 7308  df-ec 7310  df-qs 7314  df-map 7419  df-en 7514  df-dom 7515  df-sdom 7516  df-fin 7517  df-sup 7897  df-pnf 9626  df-mnf 9627  df-xr 9628  df-ltxr 9629  df-le 9630  df-sub 9803  df-neg 9804  df-nn 10533  df-2 10590  df-3 10591  df-4 10592  df-5 10593  df-6 10594  df-7 10595  df-8 10596  df-9 10597  df-10 10598  df-n0 10792  df-z 10861  df-dec 10973  df-uz 11079  df-fz 11669  df-struct 14488  df-ndx 14489  df-slot 14490  df-base 14491  df-sets 14492  df-ress 14493  df-plusg 14564  df-mulr 14565  df-starv 14566  df-sca 14567  df-vsca 14568  df-ip 14569  df-tset 14570  df-ple 14571  df-ds 14573  df-unif 14574  df-0g 14693  df-imas 14759  df-divs 14760  df-mnd 15728  df-mhm 15777  df-grp 15858  df-minusg 15859  df-sbg 15860  df-subg 15993  df-nsg 15994  df-eqg 15995  df-cmn 16596  df-abl 16597  df-mgp 16932  df-ur 16944  df-rng 16988  df-cring 16989  df-oppr 17056  df-dvdsr 17074  df-unit 17075  df-subrg 17210  df-lmod 17297  df-lss 17362  df-lsp 17401  df-sra 17601  df-rgmod 17602  df-lidl 17603  df-rsp 17604  df-2idl 17662  df-cnfld 18192  df-zring 18257  df-zn 18311  df-dchr 23236
This theorem is referenced by:  dchrabl  23257  dchr1  23260
  Copyright terms: Public domain W3C validator