Metamath Proof Explorer


Theorem znunithash

Description: The size of the unit group of Z/nZ . (Contributed by Mario Carneiro, 19-Apr-2016)

Ref Expression
Hypotheses znchr.y Y=/N
znunit.u U=UnitY
Assertion znunithash NU=ϕN

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 znchr.y Y=/N
2 znunit.u U=UnitY
3 dfphi2 NϕN=x0..^N|xgcdN=1
4 nnnn0 NN0
5 eqid BaseY=BaseY
6 eqid ℤRHomYifN=00..^N=ℤRHomYifN=00..^N
7 eqid ifN=00..^N=ifN=00..^N
8 1 5 6 7 znf1o N0ℤRHomYifN=00..^N:ifN=00..^N1-1 ontoBaseY
9 4 8 syl NℤRHomYifN=00..^N:ifN=00..^N1-1 ontoBaseY
10 nnne0 NN0
11 ifnefalse N0ifN=00..^N=0..^N
12 reseq2 ifN=00..^N=0..^NℤRHomYifN=00..^N=ℤRHomY0..^N
13 12 f1oeq1d ifN=00..^N=0..^NℤRHomYifN=00..^N:ifN=00..^N1-1 ontoBaseYℤRHomY0..^N:ifN=00..^N1-1 ontoBaseY
14 f1oeq2 ifN=00..^N=0..^NℤRHomY0..^N:ifN=00..^N1-1 ontoBaseYℤRHomY0..^N:0..^N1-1 ontoBaseY
15 13 14 bitrd ifN=00..^N=0..^NℤRHomYifN=00..^N:ifN=00..^N1-1 ontoBaseYℤRHomY0..^N:0..^N1-1 ontoBaseY
16 10 11 15 3syl NℤRHomYifN=00..^N:ifN=00..^N1-1 ontoBaseYℤRHomY0..^N:0..^N1-1 ontoBaseY
17 9 16 mpbid NℤRHomY0..^N:0..^N1-1 ontoBaseY
18 f1ofn ℤRHomY0..^N:0..^N1-1 ontoBaseYℤRHomY0..^NFn0..^N
19 elpreima ℤRHomY0..^NFn0..^NxℤRHomY0..^N-1Ux0..^NℤRHomY0..^NxU
20 17 18 19 3syl NxℤRHomY0..^N-1Ux0..^NℤRHomY0..^NxU
21 fvres x0..^NℤRHomY0..^Nx=ℤRHomYx
22 21 adantl Nx0..^NℤRHomY0..^Nx=ℤRHomYx
23 22 eleq1d Nx0..^NℤRHomY0..^NxUℤRHomYxU
24 elfzoelz x0..^Nx
25 eqid ℤRHomY=ℤRHomY
26 1 2 25 znunit N0xℤRHomYxUxgcdN=1
27 4 24 26 syl2an Nx0..^NℤRHomYxUxgcdN=1
28 23 27 bitrd Nx0..^NℤRHomY0..^NxUxgcdN=1
29 28 pm5.32da Nx0..^NℤRHomY0..^NxUx0..^NxgcdN=1
30 20 29 bitrd NxℤRHomY0..^N-1Ux0..^NxgcdN=1
31 30 eqabdv NℤRHomY0..^N-1U=x|x0..^NxgcdN=1
32 df-rab x0..^N|xgcdN=1=x|x0..^NxgcdN=1
33 31 32 eqtr4di NℤRHomY0..^N-1U=x0..^N|xgcdN=1
34 33 fveq2d NℤRHomY0..^N-1U=x0..^N|xgcdN=1
35 f1ocnv ℤRHomY0..^N:0..^N1-1 ontoBaseYℤRHomY0..^N-1:BaseY1-1 onto0..^N
36 f1of1 ℤRHomY0..^N-1:BaseY1-1 onto0..^NℤRHomY0..^N-1:BaseY1-10..^N
37 17 35 36 3syl NℤRHomY0..^N-1:BaseY1-10..^N
38 ovexd N0..^NV
39 5 2 unitss UBaseY
40 39 a1i NUBaseY
41 2 fvexi UV
42 41 a1i NUV
43 f1imaen2g ℤRHomY0..^N-1:BaseY1-10..^N0..^NVUBaseYUVℤRHomY0..^N-1UU
44 37 38 40 42 43 syl22anc NℤRHomY0..^N-1UU
45 hasheni ℤRHomY0..^N-1UUℤRHomY0..^N-1U=U
46 44 45 syl NℤRHomY0..^N-1U=U
47 3 34 46 3eqtr2rd NU=ϕN