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Theorem dchrelbas3

Description: A Dirichlet character is a monoid homomorphism from the multiplicative monoid on Z/nZ to the multiplicative monoid of CC , which is zero off the group of units of Z/nZ . (Contributed by Mario Carneiro, 19-Apr-2016)

Ref Expression
Hypotheses dchrval.g ⊢ G = DChr ⁡ N
dchrval.z ⊢ Z = ℤ/Nℤ
dchrval.b ⊢ B = Base Z
dchrval.u ⊢ U = Unit ⁡ Z
dchrval.n ⊢ φ → N ∈ ℕ
dchrbas.b ⊢ D = Base G
Assertion dchrelbas3 ⊢ φ → X ∈ D ↔ X : B ⟶ ℂ ∧ ∀ x ∈ U ∀ y ∈ U X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y ∧ X ⁡ 1 Z = 1 ∧ ∀ x ∈ B X ⁡ x ≠ 0 → x ∈ U

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dchrval.g ⊢ G = DChr ⁡ N
2 dchrval.z ⊢ Z = ℤ/Nℤ
3 dchrval.b ⊢ B = Base Z
4 dchrval.u ⊢ U = Unit ⁡ Z
5 dchrval.n ⊢ φ → N ∈ ℕ
6 dchrbas.b ⊢ D = Base G
7 1 2 3 4 5 6 dchrelbas2 ⊢ φ → X ∈ D ↔ X ∈ mulGrp Z MndHom mulGrp ℂ fld ∧ ∀ x ∈ B X ⁡ x ≠ 0 → x ∈ U
8 fveq2 ⊢ z = x → X ⁡ z = X ⁡ x
9 8 neeq1d ⊢ z = x → X ⁡ z ≠ 0 ↔ X ⁡ x ≠ 0
10 eleq1 ⊢ z = x → z ∈ U ↔ x ∈ U
11 9 10 imbi12d ⊢ z = x → X ⁡ z ≠ 0 → z ∈ U ↔ X ⁡ x ≠ 0 → x ∈ U
12 11 cbvralvw ⊢ ∀ z ∈ B X ⁡ z ≠ 0 → z ∈ U ↔ ∀ x ∈ B X ⁡ x ≠ 0 → x ∈ U
13 5 nnnn0d ⊢ φ → N ∈ ℕ 0
14 2 zncrng ⊢ N ∈ ℕ 0 → Z ∈ CRing
15 13 14 syl ⊢ φ → Z ∈ CRing
16 crngring ⊢ Z ∈ CRing → Z ∈ Ring
17 15 16 syl ⊢ φ → Z ∈ Ring
18 eqid ⊢ mulGrp Z = mulGrp Z
19 18 ringmgp ⊢ Z ∈ Ring → mulGrp Z ∈ Mnd
20 17 19 syl ⊢ φ → mulGrp Z ∈ Mnd
21 cnring ⊢ ℂ fld ∈ Ring
22 eqid ⊢ mulGrp ℂ fld = mulGrp ℂ fld
23 22 ringmgp ⊢ ℂ fld ∈ Ring → mulGrp ℂ fld ∈ Mnd
24 21 23 ax-mp ⊢ mulGrp ℂ fld ∈ Mnd
25 18 3 mgpbas ⊢ B = Base mulGrp Z
26 cnfldbas ⊢ ℂ = Base ℂ fld
27 22 26 mgpbas ⊢ ℂ = Base mulGrp ℂ fld
28 eqid ⊢ ⋅ Z = ⋅ Z
29 18 28 mgpplusg ⊢ ⋅ Z = + mulGrp Z
30 cnfldmul ⊢ × = ⋅ ℂ fld
31 22 30 mgpplusg ⊢ × = + mulGrp ℂ fld
32 eqid ⊢ 1 Z = 1 Z
33 18 32 ringidval ⊢ 1 Z = 0 mulGrp Z
34 cnfld1 ⊢ 1 = 1 ℂ fld
35 22 34 ringidval ⊢ 1 = 0 mulGrp ℂ fld
36 25 27 29 31 33 35 ismhm ⊢ X ∈ mulGrp Z MndHom mulGrp ℂ fld ↔ mulGrp Z ∈ Mnd ∧ mulGrp ℂ fld ∈ Mnd ∧ X : B ⟶ ℂ ∧ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y ∧ X ⁡ 1 Z = 1
37 36 baib ⊢ mulGrp Z ∈ Mnd ∧ mulGrp ℂ fld ∈ Mnd → X ∈ mulGrp Z MndHom mulGrp ℂ fld ↔ X : B ⟶ ℂ ∧ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y ∧ X ⁡ 1 Z = 1
38 20 24 37 sylancl ⊢ φ → X ∈ mulGrp Z MndHom mulGrp ℂ fld ↔ X : B ⟶ ℂ ∧ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y ∧ X ⁡ 1 Z = 1
39 38 adantr ⊢ φ ∧ ∀ z ∈ B X ⁡ z ≠ 0 → z ∈ U → X ∈ mulGrp Z MndHom mulGrp ℂ fld ↔ X : B ⟶ ℂ ∧ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y ∧ X ⁡ 1 Z = 1
40 biimt ⊢ x ∈ U ∧ y ∈ U → X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y ↔ x ∈ U ∧ y ∈ U → X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y
41 40 adantl ⊢ φ ∧ ∀ z ∈ B X ⁡ z ≠ 0 → z ∈ U ∧ X : B ⟶ ℂ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ x ∈ U ∧ y ∈ U → X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y ↔ x ∈ U ∧ y ∈ U → X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y
42 fveq2 ⊢ z = x ⋅ Z y → X ⁡ z = X ⁡ x ⋅ Z y
43 42 neeq1d ⊢ z = x ⋅ Z y → X ⁡ z ≠ 0 ↔ X ⁡ x ⋅ Z y ≠ 0
44 eleq1 ⊢ z = x ⋅ Z y → z ∈ U ↔ x ⋅ Z y ∈ U
45 43 44 imbi12d ⊢ z = x ⋅ Z y → X ⁡ z ≠ 0 → z ∈ U ↔ X ⁡ x ⋅ Z y ≠ 0 → x ⋅ Z y ∈ U
46 simpllr ⊢ φ ∧ ∀ z ∈ B X ⁡ z ≠ 0 → z ∈ U ∧ X : B ⟶ ℂ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → ∀ z ∈ B X ⁡ z ≠ 0 → z ∈ U
47 17 ad3antrrr ⊢ φ ∧ ∀ z ∈ B X ⁡ z ≠ 0 → z ∈ U ∧ X : B ⟶ ℂ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → Z ∈ Ring
48 simprl ⊢ φ ∧ ∀ z ∈ B X ⁡ z ≠ 0 → z ∈ U ∧ X : B ⟶ ℂ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → x ∈ B
49 simprr ⊢ φ ∧ ∀ z ∈ B X ⁡ z ≠ 0 → z ∈ U ∧ X : B ⟶ ℂ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → y ∈ B
50 3 28 ringcl ⊢ Z ∈ Ring ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → x ⋅ Z y ∈ B
51 47 48 49 50 syl3anc ⊢ φ ∧ ∀ z ∈ B X ⁡ z ≠ 0 → z ∈ U ∧ X : B ⟶ ℂ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → x ⋅ Z y ∈ B
52 45 46 51 rspcdva ⊢ φ ∧ ∀ z ∈ B X ⁡ z ≠ 0 → z ∈ U ∧ X : B ⟶ ℂ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → X ⁡ x ⋅ Z y ≠ 0 → x ⋅ Z y ∈ U
53 15 ad3antrrr ⊢ φ ∧ ∀ z ∈ B X ⁡ z ≠ 0 → z ∈ U ∧ X : B ⟶ ℂ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → Z ∈ CRing
54 4 28 3 unitmulclb ⊢ Z ∈ CRing ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → x ⋅ Z y ∈ U ↔ x ∈ U ∧ y ∈ U
55 53 48 49 54 syl3anc ⊢ φ ∧ ∀ z ∈ B X ⁡ z ≠ 0 → z ∈ U ∧ X : B ⟶ ℂ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → x ⋅ Z y ∈ U ↔ x ∈ U ∧ y ∈ U
56 52 55 sylibd ⊢ φ ∧ ∀ z ∈ B X ⁡ z ≠ 0 → z ∈ U ∧ X : B ⟶ ℂ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → X ⁡ x ⋅ Z y ≠ 0 → x ∈ U ∧ y ∈ U
57 56 necon1bd ⊢ φ ∧ ∀ z ∈ B X ⁡ z ≠ 0 → z ∈ U ∧ X : B ⟶ ℂ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → ¬ x ∈ U ∧ y ∈ U → X ⁡ x ⋅ Z y = 0
58 57 imp ⊢ φ ∧ ∀ z ∈ B X ⁡ z ≠ 0 → z ∈ U ∧ X : B ⟶ ℂ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ ¬ x ∈ U ∧ y ∈ U → X ⁡ x ⋅ Z y = 0
59 11 46 48 rspcdva ⊢ φ ∧ ∀ z ∈ B X ⁡ z ≠ 0 → z ∈ U ∧ X : B ⟶ ℂ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → X ⁡ x ≠ 0 → x ∈ U
60 fveq2 ⊢ z = y → X ⁡ z = X ⁡ y
61 60 neeq1d ⊢ z = y → X ⁡ z ≠ 0 ↔ X ⁡ y ≠ 0
62 eleq1 ⊢ z = y → z ∈ U ↔ y ∈ U
63 61 62 imbi12d ⊢ z = y → X ⁡ z ≠ 0 → z ∈ U ↔ X ⁡ y ≠ 0 → y ∈ U
64 63 46 49 rspcdva ⊢ φ ∧ ∀ z ∈ B X ⁡ z ≠ 0 → z ∈ U ∧ X : B ⟶ ℂ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → X ⁡ y ≠ 0 → y ∈ U
65 59 64 anim12d ⊢ φ ∧ ∀ z ∈ B X ⁡ z ≠ 0 → z ∈ U ∧ X : B ⟶ ℂ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → X ⁡ x ≠ 0 ∧ X ⁡ y ≠ 0 → x ∈ U ∧ y ∈ U
66 65 con3dimp ⊢ φ ∧ ∀ z ∈ B X ⁡ z ≠ 0 → z ∈ U ∧ X : B ⟶ ℂ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ ¬ x ∈ U ∧ y ∈ U → ¬ X ⁡ x ≠ 0 ∧ X ⁡ y ≠ 0
67 neanior ⊢ X ⁡ x ≠ 0 ∧ X ⁡ y ≠ 0 ↔ ¬ X ⁡ x = 0 ∨ X ⁡ y = 0
68 67 con2bii ⊢ X ⁡ x = 0 ∨ X ⁡ y = 0 ↔ ¬ X ⁡ x ≠ 0 ∧ X ⁡ y ≠ 0
69 66 68 sylibr ⊢ φ ∧ ∀ z ∈ B X ⁡ z ≠ 0 → z ∈ U ∧ X : B ⟶ ℂ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ ¬ x ∈ U ∧ y ∈ U → X ⁡ x = 0 ∨ X ⁡ y = 0
70 simplr ⊢ φ ∧ ∀ z ∈ B X ⁡ z ≠ 0 → z ∈ U ∧ X : B ⟶ ℂ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → X : B ⟶ ℂ
71 70 48 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ ∀ z ∈ B X ⁡ z ≠ 0 → z ∈ U ∧ X : B ⟶ ℂ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → X ⁡ x ∈ ℂ
72 70 49 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ ∀ z ∈ B X ⁡ z ≠ 0 → z ∈ U ∧ X : B ⟶ ℂ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → X ⁡ y ∈ ℂ
73 71 72 mul0ord ⊢ φ ∧ ∀ z ∈ B X ⁡ z ≠ 0 → z ∈ U ∧ X : B ⟶ ℂ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → X ⁡ x ⁢ X ⁡ y = 0 ↔ X ⁡ x = 0 ∨ X ⁡ y = 0
74 73 adantr ⊢ φ ∧ ∀ z ∈ B X ⁡ z ≠ 0 → z ∈ U ∧ X : B ⟶ ℂ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ ¬ x ∈ U ∧ y ∈ U → X ⁡ x ⁢ X ⁡ y = 0 ↔ X ⁡ x = 0 ∨ X ⁡ y = 0
75 69 74 mpbird ⊢ φ ∧ ∀ z ∈ B X ⁡ z ≠ 0 → z ∈ U ∧ X : B ⟶ ℂ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ ¬ x ∈ U ∧ y ∈ U → X ⁡ x ⁢ X ⁡ y = 0
76 58 75 eqtr4d ⊢ φ ∧ ∀ z ∈ B X ⁡ z ≠ 0 → z ∈ U ∧ X : B ⟶ ℂ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ ¬ x ∈ U ∧ y ∈ U → X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y
77 76 a1d ⊢ φ ∧ ∀ z ∈ B X ⁡ z ≠ 0 → z ∈ U ∧ X : B ⟶ ℂ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ ¬ x ∈ U ∧ y ∈ U → x ∈ U ∧ y ∈ U → X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y
78 76 77 2thd ⊢ φ ∧ ∀ z ∈ B X ⁡ z ≠ 0 → z ∈ U ∧ X : B ⟶ ℂ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ ¬ x ∈ U ∧ y ∈ U → X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y ↔ x ∈ U ∧ y ∈ U → X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y
79 41 78 pm2.61dan ⊢ φ ∧ ∀ z ∈ B X ⁡ z ≠ 0 → z ∈ U ∧ X : B ⟶ ℂ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y ↔ x ∈ U ∧ y ∈ U → X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y
80 79 pm5.74da ⊢ φ ∧ ∀ z ∈ B X ⁡ z ≠ 0 → z ∈ U ∧ X : B ⟶ ℂ → x ∈ B ∧ y ∈ B → X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y ↔ x ∈ B ∧ y ∈ B → x ∈ U ∧ y ∈ U → X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y
81 3 4 unitcl ⊢ x ∈ U → x ∈ B
82 3 4 unitcl ⊢ y ∈ U → y ∈ B
83 81 82 anim12i ⊢ x ∈ U ∧ y ∈ U → x ∈ B ∧ y ∈ B
84 83 pm4.71ri ⊢ x ∈ U ∧ y ∈ U ↔ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ x ∈ U ∧ y ∈ U
85 84 imbi1i ⊢ x ∈ U ∧ y ∈ U → X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y ↔ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ x ∈ U ∧ y ∈ U → X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y
86 impexp ⊢ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ x ∈ U ∧ y ∈ U → X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y ↔ x ∈ B ∧ y ∈ B → x ∈ U ∧ y ∈ U → X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y
87 85 86 bitri ⊢ x ∈ U ∧ y ∈ U → X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y ↔ x ∈ B ∧ y ∈ B → x ∈ U ∧ y ∈ U → X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y
88 80 87 bitr4di ⊢ φ ∧ ∀ z ∈ B X ⁡ z ≠ 0 → z ∈ U ∧ X : B ⟶ ℂ → x ∈ B ∧ y ∈ B → X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y ↔ x ∈ U ∧ y ∈ U → X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y
89 88 2albidv ⊢ φ ∧ ∀ z ∈ B X ⁡ z ≠ 0 → z ∈ U ∧ X : B ⟶ ℂ → ∀ x ∀ y x ∈ B ∧ y ∈ B → X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y ↔ ∀ x ∀ y x ∈ U ∧ y ∈ U → X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y
90 r2al ⊢ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y ↔ ∀ x ∀ y x ∈ B ∧ y ∈ B → X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y
91 r2al ⊢ ∀ x ∈ U ∀ y ∈ U X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y ↔ ∀ x ∀ y x ∈ U ∧ y ∈ U → X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y
92 89 90 91 3bitr4g ⊢ φ ∧ ∀ z ∈ B X ⁡ z ≠ 0 → z ∈ U ∧ X : B ⟶ ℂ → ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y ↔ ∀ x ∈ U ∀ y ∈ U X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y
93 92 adantrr ⊢ φ ∧ ∀ z ∈ B X ⁡ z ≠ 0 → z ∈ U ∧ X : B ⟶ ℂ ∧ X ⁡ 1 Z = 1 → ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y ↔ ∀ x ∈ U ∀ y ∈ U X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y
94 93 pm5.32da ⊢ φ ∧ ∀ z ∈ B X ⁡ z ≠ 0 → z ∈ U → X : B ⟶ ℂ ∧ X ⁡ 1 Z = 1 ∧ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y ↔ X : B ⟶ ℂ ∧ X ⁡ 1 Z = 1 ∧ ∀ x ∈ U ∀ y ∈ U X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y
95 3anan32 ⊢ X : B ⟶ ℂ ∧ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y ∧ X ⁡ 1 Z = 1 ↔ X : B ⟶ ℂ ∧ X ⁡ 1 Z = 1 ∧ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y
96 an31 ⊢ ∀ x ∈ U ∀ y ∈ U X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y ∧ X ⁡ 1 Z = 1 ∧ X : B ⟶ ℂ ↔ X : B ⟶ ℂ ∧ X ⁡ 1 Z = 1 ∧ ∀ x ∈ U ∀ y ∈ U X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y
97 94 95 96 3bitr4g ⊢ φ ∧ ∀ z ∈ B X ⁡ z ≠ 0 → z ∈ U → X : B ⟶ ℂ ∧ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y ∧ X ⁡ 1 Z = 1 ↔ ∀ x ∈ U ∀ y ∈ U X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y ∧ X ⁡ 1 Z = 1 ∧ X : B ⟶ ℂ
98 39 97 bitrd ⊢ φ ∧ ∀ z ∈ B X ⁡ z ≠ 0 → z ∈ U → X ∈ mulGrp Z MndHom mulGrp ℂ fld ↔ ∀ x ∈ U ∀ y ∈ U X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y ∧ X ⁡ 1 Z = 1 ∧ X : B ⟶ ℂ
99 12 98 sylan2br ⊢ φ ∧ ∀ x ∈ B X ⁡ x ≠ 0 → x ∈ U → X ∈ mulGrp Z MndHom mulGrp ℂ fld ↔ ∀ x ∈ U ∀ y ∈ U X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y ∧ X ⁡ 1 Z = 1 ∧ X : B ⟶ ℂ
100 99 pm5.32da ⊢ φ → ∀ x ∈ B X ⁡ x ≠ 0 → x ∈ U ∧ X ∈ mulGrp Z MndHom mulGrp ℂ fld ↔ ∀ x ∈ B X ⁡ x ≠ 0 → x ∈ U ∧ ∀ x ∈ U ∀ y ∈ U X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y ∧ X ⁡ 1 Z = 1 ∧ X : B ⟶ ℂ
101 ancom ⊢ X ∈ mulGrp Z MndHom mulGrp ℂ fld ∧ ∀ x ∈ B X ⁡ x ≠ 0 → x ∈ U ↔ ∀ x ∈ B X ⁡ x ≠ 0 → x ∈ U ∧ X ∈ mulGrp Z MndHom mulGrp ℂ fld
102 df-3an ⊢ ∀ x ∈ U ∀ y ∈ U X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y ∧ X ⁡ 1 Z = 1 ∧ ∀ x ∈ B X ⁡ x ≠ 0 → x ∈ U ↔ ∀ x ∈ U ∀ y ∈ U X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y ∧ X ⁡ 1 Z = 1 ∧ ∀ x ∈ B X ⁡ x ≠ 0 → x ∈ U
103 102 anbi2i ⊢ X : B ⟶ ℂ ∧ ∀ x ∈ U ∀ y ∈ U X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y ∧ X ⁡ 1 Z = 1 ∧ ∀ x ∈ B X ⁡ x ≠ 0 → x ∈ U ↔ X : B ⟶ ℂ ∧ ∀ x ∈ U ∀ y ∈ U X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y ∧ X ⁡ 1 Z = 1 ∧ ∀ x ∈ B X ⁡ x ≠ 0 → x ∈ U
104 an13 ⊢ X : B ⟶ ℂ ∧ ∀ x ∈ U ∀ y ∈ U X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y ∧ X ⁡ 1 Z = 1 ∧ ∀ x ∈ B X ⁡ x ≠ 0 → x ∈ U ↔ ∀ x ∈ B X ⁡ x ≠ 0 → x ∈ U ∧ ∀ x ∈ U ∀ y ∈ U X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y ∧ X ⁡ 1 Z = 1 ∧ X : B ⟶ ℂ
105 103 104 bitri ⊢ X : B ⟶ ℂ ∧ ∀ x ∈ U ∀ y ∈ U X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y ∧ X ⁡ 1 Z = 1 ∧ ∀ x ∈ B X ⁡ x ≠ 0 → x ∈ U ↔ ∀ x ∈ B X ⁡ x ≠ 0 → x ∈ U ∧ ∀ x ∈ U ∀ y ∈ U X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y ∧ X ⁡ 1 Z = 1 ∧ X : B ⟶ ℂ
106 100 101 105 3bitr4g ⊢ φ → X ∈ mulGrp Z MndHom mulGrp ℂ fld ∧ ∀ x ∈ B X ⁡ x ≠ 0 → x ∈ U ↔ X : B ⟶ ℂ ∧ ∀ x ∈ U ∀ y ∈ U X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y ∧ X ⁡ 1 Z = 1 ∧ ∀ x ∈ B X ⁡ x ≠ 0 → x ∈ U
107 7 106 bitrd ⊢ φ → X ∈ D ↔ X : B ⟶ ℂ ∧ ∀ x ∈ U ∀ y ∈ U X ⁡ x ⋅ Z y = X ⁡ x ⁢ X ⁡ y ∧ X ⁡ 1 Z = 1 ∧ ∀ x ∈ B X ⁡ x ≠ 0 → x ∈ U