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

Theorem cznnring 41746
Description: The ring constructed from a ℤ/n structure with 1 < 𝑛 by replacing the (multiplicative) ring operation by a constant operation is not a unital ring. (Contributed by AV, 17-Feb-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
cznrng.y 𝑌 = (ℤ/nℤ‘𝑁)
cznrng.b 𝐵 = (Base‘𝑌)
cznrng.x 𝑋 = (𝑌 sSet ⟨(.r‘ndx), (𝑥𝐵, 𝑦𝐵𝐶)⟩)
cznrng.0 0 = (0g𝑌)
Assertion
Ref Expression
cznnring ((𝑁 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐶𝐵) → 𝑋 ∉ Ring)
Distinct variable groups:   𝑥,𝐵,𝑦   𝑥,𝐶,𝑦   𝑥,𝑁,𝑦   𝑥,𝑋   𝑥,𝑌,𝑦   𝑥, 0 ,𝑦
Allowed substitution hint:   𝑋(𝑦)

Proof of Theorem cznnring
Dummy variables 𝑎 𝑏 𝑐 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eqid 2605 . . . . . . 7 (mulGrp‘𝑋) = (mulGrp‘𝑋)
2 cznrng.y . . . . . . . 8 𝑌 = (ℤ/nℤ‘𝑁)
3 cznrng.b . . . . . . . 8 𝐵 = (Base‘𝑌)
4 cznrng.x . . . . . . . 8 𝑋 = (𝑌 sSet ⟨(.r‘ndx), (𝑥𝐵, 𝑦𝐵𝐶)⟩)
52, 3, 4cznrnglem 41743 . . . . . . 7 𝐵 = (Base‘𝑋)
61, 5mgpbas 18260 . . . . . 6 𝐵 = (Base‘(mulGrp‘𝑋))
74fveq2i 6087 . . . . . . . 8 (mulGrp‘𝑋) = (mulGrp‘(𝑌 sSet ⟨(.r‘ndx), (𝑥𝐵, 𝑦𝐵𝐶)⟩))
8 fvex 6094 . . . . . . . . . 10 (ℤ/nℤ‘𝑁) ∈ V
92, 8eqeltri 2679 . . . . . . . . 9 𝑌 ∈ V
10 fvex 6094 . . . . . . . . . . 11 (Base‘𝑌) ∈ V
113, 10eqeltri 2679 . . . . . . . . . 10 𝐵 ∈ V
1211, 11mpt2ex 7109 . . . . . . . . 9 (𝑥𝐵, 𝑦𝐵𝐶) ∈ V
13 mulrid 15764 . . . . . . . . . 10 .r = Slot (.r‘ndx)
1413setsid 15684 . . . . . . . . 9 ((𝑌 ∈ V ∧ (𝑥𝐵, 𝑦𝐵𝐶) ∈ V) → (𝑥𝐵, 𝑦𝐵𝐶) = (.r‘(𝑌 sSet ⟨(.r‘ndx), (𝑥𝐵, 𝑦𝐵𝐶)⟩)))
159, 12, 14mp2an 703 . . . . . . . 8 (𝑥𝐵, 𝑦𝐵𝐶) = (.r‘(𝑌 sSet ⟨(.r‘ndx), (𝑥𝐵, 𝑦𝐵𝐶)⟩))
167, 15mgpplusg 18258 . . . . . . 7 (𝑥𝐵, 𝑦𝐵𝐶) = (+g‘(mulGrp‘𝑋))
1716eqcomi 2614 . . . . . 6 (+g‘(mulGrp‘𝑋)) = (𝑥𝐵, 𝑦𝐵𝐶)
18 simpr 475 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐶𝐵) → 𝐶𝐵)
19 eluz2 11521 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) ↔ (2 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 2 ≤ 𝑁))
20 1lt2 11037 . . . . . . . . . 10 1 < 2
21 1red 9907 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑁 ∈ ℤ → 1 ∈ ℝ)
22 2re 10933 . . . . . . . . . . . . . . 15 2 ∈ ℝ
2322a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑁 ∈ ℤ → 2 ∈ ℝ)
24 zre 11210 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈ ℝ)
25 ltletr 9976 . . . . . . . . . . . . . 14 ((1 ∈ ℝ ∧ 2 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → ((1 < 2 ∧ 2 ≤ 𝑁) → 1 < 𝑁))
2621, 23, 24, 25syl3anc 1317 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑁 ∈ ℤ → ((1 < 2 ∧ 2 ≤ 𝑁) → 1 < 𝑁))
2726expcomd 452 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ ℤ → (2 ≤ 𝑁 → (1 < 2 → 1 < 𝑁)))
2827a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (2 ∈ ℤ → (𝑁 ∈ ℤ → (2 ≤ 𝑁 → (1 < 2 → 1 < 𝑁))))
29283imp 1248 . . . . . . . . . 10 ((2 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 2 ≤ 𝑁) → (1 < 2 → 1 < 𝑁))
3020, 29mpi 20 . . . . . . . . 9 ((2 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 2 ≤ 𝑁) → 1 < 𝑁)
3119, 30sylbi 205 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → 1 < 𝑁)
32 eluz2nn 11554 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → 𝑁 ∈ ℕ)
332, 3znhash 19667 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ ℕ → (#‘𝐵) = 𝑁)
3432, 33syl 17 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → (#‘𝐵) = 𝑁)
3531, 34breqtrrd 4601 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → 1 < (#‘𝐵))
3635adantr 479 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐶𝐵) → 1 < (#‘𝐵))
376, 17, 18, 36copisnmnd 41597 . . . . 5 ((𝑁 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐶𝐵) → (mulGrp‘𝑋) ∉ Mnd)
38 df-nel 2778 . . . . 5 ((mulGrp‘𝑋) ∉ Mnd ↔ ¬ (mulGrp‘𝑋) ∈ Mnd)
3937, 38sylib 206 . . . 4 ((𝑁 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐶𝐵) → ¬ (mulGrp‘𝑋) ∈ Mnd)
4039intn3an2d 1434 . . 3 ((𝑁 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐶𝐵) → ¬ (𝑋 ∈ Grp ∧ (mulGrp‘𝑋) ∈ Mnd ∧ ∀𝑎𝐵𝑏𝐵𝑐𝐵 ((𝑎(.r‘(𝑌 sSet ⟨(.r‘ndx), (𝑥𝐵, 𝑦𝐵𝐶)⟩))(𝑏(+g𝑋)𝑐)) = ((𝑎(.r‘(𝑌 sSet ⟨(.r‘ndx), (𝑥𝐵, 𝑦𝐵𝐶)⟩))𝑏)(+g𝑋)(𝑎(.r‘(𝑌 sSet ⟨(.r‘ndx), (𝑥𝐵, 𝑦𝐵𝐶)⟩))𝑐)) ∧ ((𝑎(+g𝑋)𝑏)(.r‘(𝑌 sSet ⟨(.r‘ndx), (𝑥𝐵, 𝑦𝐵𝐶)⟩))𝑐) = ((𝑎(.r‘(𝑌 sSet ⟨(.r‘ndx), (𝑥𝐵, 𝑦𝐵𝐶)⟩))𝑐)(+g𝑋)(𝑏(.r‘(𝑌 sSet ⟨(.r‘ndx), (𝑥𝐵, 𝑦𝐵𝐶)⟩))𝑐)))))
41 eqid 2605 . . . 4 (+g𝑋) = (+g𝑋)
424eqcomi 2614 . . . . 5 (𝑌 sSet ⟨(.r‘ndx), (𝑥𝐵, 𝑦𝐵𝐶)⟩) = 𝑋
4342fveq2i 6087 . . . 4 (.r‘(𝑌 sSet ⟨(.r‘ndx), (𝑥𝐵, 𝑦𝐵𝐶)⟩)) = (.r𝑋)
445, 1, 41, 43isring 18316 . . 3 (𝑋 ∈ Ring ↔ (𝑋 ∈ Grp ∧ (mulGrp‘𝑋) ∈ Mnd ∧ ∀𝑎𝐵𝑏𝐵𝑐𝐵 ((𝑎(.r‘(𝑌 sSet ⟨(.r‘ndx), (𝑥𝐵, 𝑦𝐵𝐶)⟩))(𝑏(+g𝑋)𝑐)) = ((𝑎(.r‘(𝑌 sSet ⟨(.r‘ndx), (𝑥𝐵, 𝑦𝐵𝐶)⟩))𝑏)(+g𝑋)(𝑎(.r‘(𝑌 sSet ⟨(.r‘ndx), (𝑥𝐵, 𝑦𝐵𝐶)⟩))𝑐)) ∧ ((𝑎(+g𝑋)𝑏)(.r‘(𝑌 sSet ⟨(.r‘ndx), (𝑥𝐵, 𝑦𝐵𝐶)⟩))𝑐) = ((𝑎(.r‘(𝑌 sSet ⟨(.r‘ndx), (𝑥𝐵, 𝑦𝐵𝐶)⟩))𝑐)(+g𝑋)(𝑏(.r‘(𝑌 sSet ⟨(.r‘ndx), (𝑥𝐵, 𝑦𝐵𝐶)⟩))𝑐)))))
4540, 44sylnibr 317 . 2 ((𝑁 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐶𝐵) → ¬ 𝑋 ∈ Ring)
46 df-nel 2778 . 2 (𝑋 ∉ Ring ↔ ¬ 𝑋 ∈ Ring)
4745, 46sylibr 222 1 ((𝑁 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐶𝐵) → 𝑋 ∉ Ring)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 382  w3a 1030   = wceq 1474  wcel 1975  wnel 2776  wral 2891  Vcvv 3168  cop 4126   class class class wbr 4573  cfv 5786  (class class class)co 6523  cmpt2 6525  cr 9787  1c1 9789   < clt 9926  cle 9927  cn 10863  2c2 10913  cz 11206  cuz 11515  #chash 12930  ndxcnx 15634   sSet csts 15635  Basecbs 15637  +gcplusg 15710  .rcmulr 15711  0gc0g 15865  Mndcmnd 17059  Grpcgrp 17187  mulGrpcmgp 18254  Ringcrg 18312  ℤ/nczn 19611
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1711  ax-4 1726  ax-5 1825  ax-6 1873  ax-7 1920  ax-8 1977  ax-9 1984  ax-10 2004  ax-11 2019  ax-12 2031  ax-13 2228  ax-ext 2585  ax-rep 4689  ax-sep 4699  ax-nul 4708  ax-pow 4760  ax-pr 4824  ax-un 6820  ax-inf2 8394  ax-cnex 9844  ax-resscn 9845  ax-1cn 9846  ax-icn 9847  ax-addcl 9848  ax-addrcl 9849  ax-mulcl 9850  ax-mulrcl 9851  ax-mulcom 9852  ax-addass 9853  ax-mulass 9854  ax-distr 9855  ax-i2m1 9856  ax-1ne0 9857  ax-1rid 9858  ax-rnegex 9859  ax-rrecex 9860  ax-cnre 9861  ax-pre-lttri 9862  ax-pre-lttrn 9863  ax-pre-ltadd 9864  ax-pre-mulgt0 9865  ax-pre-sup 9866  ax-addf 9867  ax-mulf 9868
This theorem depends on definitions:  df-bi 195  df-or 383  df-an 384  df-3or 1031  df-3an 1032  df-tru 1477  df-ex 1695  df-nf 1700  df-sb 1866  df-eu 2457  df-mo 2458  df-clab 2592  df-cleq 2598  df-clel 2601  df-nfc 2735  df-ne 2777  df-nel 2778  df-ral 2896  df-rex 2897  df-reu 2898  df-rmo 2899  df-rab 2900  df-v 3170  df-sbc 3398  df-csb 3495  df-dif 3538  df-un 3540  df-in 3542  df-ss 3549  df-pss 3551  df-nul 3870  df-if 4032  df-pw 4105  df-sn 4121  df-pr 4123  df-tp 4125  df-op 4127  df-uni 4363  df-int 4401  df-iun 4447  df-br 4574  df-opab 4634  df-mpt 4635  df-tr 4671  df-eprel 4935  df-id 4939  df-po 4945  df-so 4946  df-fr 4983  df-we 4985  df-xp 5030  df-rel 5031  df-cnv 5032  df-co 5033  df-dm 5034  df-rn 5035  df-res 5036  df-ima 5037  df-pred 5579  df-ord 5625  df-on 5626  df-lim 5627  df-suc 5628  df-iota 5750  df-fun 5788  df-fn 5789  df-f 5790  df-f1 5791  df-fo 5792  df-f1o 5793  df-fv 5794  df-riota 6485  df-ov 6526  df-oprab 6527  df-mpt2 6528  df-om 6931  df-1st 7032  df-2nd 7033  df-tpos 7212  df-wrecs 7267  df-recs 7328  df-rdg 7366  df-1o 7420  df-oadd 7424  df-er 7602  df-ec 7604  df-qs 7608  df-map 7719  df-en 7815  df-dom 7816  df-sdom 7817  df-fin 7818  df-sup 8204  df-inf 8205  df-card 8621  df-pnf 9928  df-mnf 9929  df-xr 9930  df-ltxr 9931  df-le 9932  df-sub 10115  df-neg 10116  df-div 10530  df-nn 10864  df-2 10922  df-3 10923  df-4 10924  df-5 10925  df-6 10926  df-7 10927  df-8 10928  df-9 10929  df-n0 11136  df-z 11207  df-dec 11322  df-uz 11516  df-rp 11661  df-fz 12149  df-fzo 12286  df-fl 12406  df-mod 12482  df-seq 12615  df-hash 12931  df-dvds 14764  df-struct 15639  df-ndx 15640  df-slot 15641  df-base 15642  df-sets 15643  df-ress 15644  df-plusg 15723  df-mulr 15724  df-starv 15725  df-sca 15726  df-vsca 15727  df-ip 15728  df-tset 15729  df-ple 15730  df-ds 15733  df-unif 15734  df-0g 15867  df-imas 15933  df-qus 15934  df-mgm 17007  df-sgrp 17049  df-mnd 17060  df-mhm 17100  df-grp 17190  df-minusg 17191  df-sbg 17192  df-mulg 17306  df-subg 17356  df-nsg 17357  df-eqg 17358  df-ghm 17423  df-cmn 17960  df-abl 17961  df-mgp 18255  df-ur 18267  df-ring 18314  df-cring 18315  df-oppr 18388  df-dvdsr 18406  df-rnghom 18480  df-subrg 18543  df-lmod 18630  df-lss 18696  df-lsp 18735  df-sra 18935  df-rgmod 18936  df-lidl 18937  df-rsp 18938  df-2idl 18995  df-cnfld 19510  df-zring 19580  df-zrh 19612  df-zn 19615
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator