Users' Mathboxes Mathbox for Alexander van der Vekens < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  2zrngagrp Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem 2zrngagrp 42268
Description: R is an (additive) group. (Contributed by AV, 6-Jan-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
2zrng.e 𝐸 = {𝑧 ∈ ℤ ∣ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥)}
2zrngbas.r 𝑅 = (ℂflds 𝐸)
Assertion
Ref Expression
2zrngagrp 𝑅 ∈ Grp
Distinct variable groups:   𝑥,𝑧,𝑅   𝑥,𝐸,𝑧

Proof of Theorem 2zrngagrp
Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 2zrng.e . . 3 𝐸 = {𝑧 ∈ ℤ ∣ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥)}
2 2zrngbas.r . . 3 𝑅 = (ℂflds 𝐸)
31, 22zrngamnd 42266 . 2 𝑅 ∈ Mnd
4 eqeq1 2655 . . . . . . 7 (𝑧 = 𝑦 → (𝑧 = (2 · 𝑥) ↔ 𝑦 = (2 · 𝑥)))
54rexbidv 3081 . . . . . 6 (𝑧 = 𝑦 → (∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥) ↔ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑦 = (2 · 𝑥)))
65, 1elrab2 3399 . . . . 5 (𝑦𝐸 ↔ (𝑦 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑦 = (2 · 𝑥)))
7 znegcl 11450 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ ℤ → -𝑦 ∈ ℤ)
87adantr 480 . . . . . 6 ((𝑦 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑦 = (2 · 𝑥)) → -𝑦 ∈ ℤ)
9 nfv 1883 . . . . . . . 8 𝑥 𝑦 ∈ ℤ
10 nfre1 3034 . . . . . . . 8 𝑥𝑥 ∈ ℤ -𝑦 = (2 · 𝑥)
11 znegcl 11450 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 ∈ ℤ → -𝑥 ∈ ℤ)
1211adantl 481 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → -𝑥 ∈ ℤ)
1312adantr 480 . . . . . . . . . . 11 (((𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 = (2 · 𝑥)) → -𝑥 ∈ ℤ)
14 oveq2 6698 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 = -𝑥 → (2 · 𝑧) = (2 · -𝑥))
1514eqeq2d 2661 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 = -𝑥 → (-𝑦 = (2 · 𝑧) ↔ -𝑦 = (2 · -𝑥)))
1615adantl 481 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 = (2 · 𝑥)) ∧ 𝑧 = -𝑥) → (-𝑦 = (2 · 𝑧) ↔ -𝑦 = (2 · -𝑥)))
17 negeq 10311 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = (2 · 𝑥) → -𝑦 = -(2 · 𝑥))
18 2cnd 11131 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 ∈ ℤ → 2 ∈ ℂ)
19 zcn 11420 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 ∈ ℤ → 𝑥 ∈ ℂ)
2018, 19mulneg2d 10522 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 ∈ ℤ → (2 · -𝑥) = -(2 · 𝑥))
2120eqcomd 2657 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 ∈ ℤ → -(2 · 𝑥) = (2 · -𝑥))
2221adantl 481 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → -(2 · 𝑥) = (2 · -𝑥))
2317, 22sylan9eqr 2707 . . . . . . . . . . 11 (((𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 = (2 · 𝑥)) → -𝑦 = (2 · -𝑥))
2413, 16, 23rspcedvd 3348 . . . . . . . . . 10 (((𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 = (2 · 𝑥)) → ∃𝑧 ∈ ℤ -𝑦 = (2 · 𝑧))
25 oveq2 6698 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑧 → (2 · 𝑥) = (2 · 𝑧))
2625eqeq2d 2661 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 𝑧 → (-𝑦 = (2 · 𝑥) ↔ -𝑦 = (2 · 𝑧)))
2726cbvrexv 3202 . . . . . . . . . 10 (∃𝑥 ∈ ℤ -𝑦 = (2 · 𝑥) ↔ ∃𝑧 ∈ ℤ -𝑦 = (2 · 𝑧))
2824, 27sylibr 224 . . . . . . . . 9 (((𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 = (2 · 𝑥)) → ∃𝑥 ∈ ℤ -𝑦 = (2 · 𝑥))
2928exp31 629 . . . . . . . 8 (𝑦 ∈ ℤ → (𝑥 ∈ ℤ → (𝑦 = (2 · 𝑥) → ∃𝑥 ∈ ℤ -𝑦 = (2 · 𝑥))))
309, 10, 29rexlimd 3055 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ ℤ → (∃𝑥 ∈ ℤ 𝑦 = (2 · 𝑥) → ∃𝑥 ∈ ℤ -𝑦 = (2 · 𝑥)))
3130imp 444 . . . . . 6 ((𝑦 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑦 = (2 · 𝑥)) → ∃𝑥 ∈ ℤ -𝑦 = (2 · 𝑥))
32 eqeq1 2655 . . . . . . . 8 (𝑧 = -𝑦 → (𝑧 = (2 · 𝑥) ↔ -𝑦 = (2 · 𝑥)))
3332rexbidv 3081 . . . . . . 7 (𝑧 = -𝑦 → (∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥) ↔ ∃𝑥 ∈ ℤ -𝑦 = (2 · 𝑥)))
3433, 1elrab2 3399 . . . . . 6 (-𝑦𝐸 ↔ (-𝑦 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ -𝑦 = (2 · 𝑥)))
358, 31, 34sylanbrc 699 . . . . 5 ((𝑦 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑦 = (2 · 𝑥)) → -𝑦𝐸)
366, 35sylbi 207 . . . 4 (𝑦𝐸 → -𝑦𝐸)
37 oveq1 6697 . . . . . 6 (𝑧 = -𝑦 → (𝑧 + 𝑦) = (-𝑦 + 𝑦))
3837eqeq1d 2653 . . . . 5 (𝑧 = -𝑦 → ((𝑧 + 𝑦) = 0 ↔ (-𝑦 + 𝑦) = 0))
3938adantl 481 . . . 4 ((𝑦𝐸𝑧 = -𝑦) → ((𝑧 + 𝑦) = 0 ↔ (-𝑦 + 𝑦) = 0))
40 elrabi 3391 . . . . . . . . 9 (𝑦 ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥)} → 𝑦 ∈ ℤ)
4140, 1eleq2s 2748 . . . . . . . 8 (𝑦𝐸𝑦 ∈ ℤ)
4241zcnd 11521 . . . . . . 7 (𝑦𝐸𝑦 ∈ ℂ)
4342negcld 10417 . . . . . 6 (𝑦𝐸 → -𝑦 ∈ ℂ)
4443, 42addcomd 10276 . . . . 5 (𝑦𝐸 → (-𝑦 + 𝑦) = (𝑦 + -𝑦))
4542negidd 10420 . . . . 5 (𝑦𝐸 → (𝑦 + -𝑦) = 0)
4644, 45eqtrd 2685 . . . 4 (𝑦𝐸 → (-𝑦 + 𝑦) = 0)
4736, 39, 46rspcedvd 3348 . . 3 (𝑦𝐸 → ∃𝑧𝐸 (𝑧 + 𝑦) = 0)
4847rgen 2951 . 2 𝑦𝐸𝑧𝐸 (𝑧 + 𝑦) = 0
491, 22zrngbas 42261 . . 3 𝐸 = (Base‘𝑅)
501, 22zrngadd 42262 . . 3 + = (+g𝑅)
511, 22zrng0 42263 . . 3 0 = (0g𝑅)
5249, 50, 51isgrp 17475 . 2 (𝑅 ∈ Grp ↔ (𝑅 ∈ Mnd ∧ ∀𝑦𝐸𝑧𝐸 (𝑧 + 𝑦) = 0))
533, 48, 52mpbir2an 975 1 𝑅 ∈ Grp
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wb 196  wa 383   = wceq 1523  wcel 2030  wral 2941  wrex 2942  {crab 2945  (class class class)co 6690  0cc0 9974   + caddc 9977   · cmul 9979  -cneg 10305  2c2 11108  cz 11415  s cress 15905  Mndcmnd 17341  Grpcgrp 17469  fldccnfld 19794
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1762  ax-4 1777  ax-5 1879  ax-6 1945  ax-7 1981  ax-8 2032  ax-9 2039  ax-10 2059  ax-11 2074  ax-12 2087  ax-13 2282  ax-ext 2631  ax-sep 4814  ax-nul 4822  ax-pow 4873  ax-pr 4936  ax-un 6991  ax-cnex 10030  ax-resscn 10031  ax-1cn 10032  ax-icn 10033  ax-addcl 10034  ax-addrcl 10035  ax-mulcl 10036  ax-mulrcl 10037  ax-mulcom 10038  ax-addass 10039  ax-mulass 10040  ax-distr 10041  ax-i2m1 10042  ax-1ne0 10043  ax-1rid 10044  ax-rnegex 10045  ax-rrecex 10046  ax-cnre 10047  ax-pre-lttri 10048  ax-pre-lttrn 10049  ax-pre-ltadd 10050  ax-pre-mulgt0 10051  ax-addf 10053  ax-mulf 10054
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1055  df-3an 1056  df-tru 1526  df-ex 1745  df-nf 1750  df-sb 1938  df-eu 2502  df-mo 2503  df-clab 2638  df-cleq 2644  df-clel 2647  df-nfc 2782  df-ne 2824  df-nel 2927  df-ral 2946  df-rex 2947  df-reu 2948  df-rmo 2949  df-rab 2950  df-v 3233  df-sbc 3469  df-csb 3567  df-dif 3610  df-un 3612  df-in 3614  df-ss 3621  df-pss 3623  df-nul 3949  df-if 4120  df-pw 4193  df-sn 4211  df-pr 4213  df-tp 4215  df-op 4217  df-uni 4469  df-int 4508  df-iun 4554  df-br 4686  df-opab 4746  df-mpt 4763  df-tr 4786  df-id 5053  df-eprel 5058  df-po 5064  df-so 5065  df-fr 5102  df-we 5104  df-xp 5149  df-rel 5150  df-cnv 5151  df-co 5152  df-dm 5153  df-rn 5154  df-res 5155  df-ima 5156  df-pred 5718  df-ord 5764  df-on 5765  df-lim 5766  df-suc 5767  df-iota 5889  df-fun 5928  df-fn 5929  df-f 5930  df-f1 5931  df-fo 5932  df-f1o 5933  df-fv 5934  df-riota 6651  df-ov 6693  df-oprab 6694  df-mpt2 6695  df-om 7108  df-1st 7210  df-2nd 7211  df-wrecs 7452  df-recs 7513  df-rdg 7551  df-1o 7605  df-oadd 7609  df-er 7787  df-en 7998  df-dom 7999  df-sdom 8000  df-fin 8001  df-pnf 10114  df-mnf 10115  df-xr 10116  df-ltxr 10117  df-le 10118  df-sub 10306  df-neg 10307  df-nn 11059  df-2 11117  df-3 11118  df-4 11119  df-5 11120  df-6 11121  df-7 11122  df-8 11123  df-9 11124  df-n0 11331  df-z 11416  df-dec 11532  df-uz 11726  df-fz 12365  df-struct 15906  df-ndx 15907  df-slot 15908  df-base 15910  df-sets 15911  df-ress 15912  df-plusg 16001  df-mulr 16002  df-starv 16003  df-tset 16007  df-ple 16008  df-ds 16011  df-unif 16012  df-0g 16149  df-mgm 17289  df-sgrp 17331  df-mnd 17342  df-grp 17472  df-cmn 18241  df-mgp 18536  df-ring 18595  df-cring 18596  df-cnfld 19795
This theorem is referenced by:  2zrngaabl  42269
  Copyright terms: Public domain W3C validator