Users' Mathboxes Mathbox for Alexander van der Vekens < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  rnghmf1o Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem rnghmf1o 41188
Description: A non-unital ring homomorphism is bijective iff its converse is also a non-unital ring homomorphism. (Contributed by AV, 27-Feb-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
rnghmf1o.b 𝐵 = (Base‘𝑅)
rnghmf1o.c 𝐶 = (Base‘𝑆)
Assertion
Ref Expression
rnghmf1o (𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) → (𝐹:𝐵1-1-onto𝐶𝐹 ∈ (𝑆 RngHomo 𝑅)))

Proof of Theorem rnghmf1o
StepHypRef Expression
1 rnghmrcl 41174 . . . . 5 (𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) → (𝑅 ∈ Rng ∧ 𝑆 ∈ Rng))
21ancomd 467 . . . 4 (𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) → (𝑆 ∈ Rng ∧ 𝑅 ∈ Rng))
32adantr 481 . . 3 ((𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) ∧ 𝐹:𝐵1-1-onto𝐶) → (𝑆 ∈ Rng ∧ 𝑅 ∈ Rng))
4 simpr 477 . . . . 5 ((𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) ∧ 𝐹:𝐵1-1-onto𝐶) → 𝐹:𝐵1-1-onto𝐶)
5 rnghmghm 41183 . . . . . . 7 (𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) → 𝐹 ∈ (𝑅 GrpHom 𝑆))
65adantr 481 . . . . . 6 ((𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) ∧ 𝐹:𝐵1-1-onto𝐶) → 𝐹 ∈ (𝑅 GrpHom 𝑆))
7 rnghmf1o.b . . . . . . . 8 𝐵 = (Base‘𝑅)
8 rnghmf1o.c . . . . . . . 8 𝐶 = (Base‘𝑆)
97, 8ghmf1o 17611 . . . . . . 7 (𝐹 ∈ (𝑅 GrpHom 𝑆) → (𝐹:𝐵1-1-onto𝐶𝐹 ∈ (𝑆 GrpHom 𝑅)))
109bicomd 213 . . . . . 6 (𝐹 ∈ (𝑅 GrpHom 𝑆) → (𝐹 ∈ (𝑆 GrpHom 𝑅) ↔ 𝐹:𝐵1-1-onto𝐶))
116, 10syl 17 . . . . 5 ((𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) ∧ 𝐹:𝐵1-1-onto𝐶) → (𝐹 ∈ (𝑆 GrpHom 𝑅) ↔ 𝐹:𝐵1-1-onto𝐶))
124, 11mpbird 247 . . . 4 ((𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) ∧ 𝐹:𝐵1-1-onto𝐶) → 𝐹 ∈ (𝑆 GrpHom 𝑅))
13 eqidd 2622 . . . . . . 7 (𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) → 𝐹 = 𝐹)
14 eqid 2621 . . . . . . . . 9 (mulGrp‘𝑅) = (mulGrp‘𝑅)
1514, 7mgpbas 18416 . . . . . . . 8 𝐵 = (Base‘(mulGrp‘𝑅))
1615a1i 11 . . . . . . 7 (𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) → 𝐵 = (Base‘(mulGrp‘𝑅)))
17 eqid 2621 . . . . . . . . 9 (mulGrp‘𝑆) = (mulGrp‘𝑆)
1817, 8mgpbas 18416 . . . . . . . 8 𝐶 = (Base‘(mulGrp‘𝑆))
1918a1i 11 . . . . . . 7 (𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) → 𝐶 = (Base‘(mulGrp‘𝑆)))
2013, 16, 19f1oeq123d 6090 . . . . . 6 (𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) → (𝐹:𝐵1-1-onto𝐶𝐹:(Base‘(mulGrp‘𝑅))–1-1-onto→(Base‘(mulGrp‘𝑆))))
2120biimpa 501 . . . . 5 ((𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) ∧ 𝐹:𝐵1-1-onto𝐶) → 𝐹:(Base‘(mulGrp‘𝑅))–1-1-onto→(Base‘(mulGrp‘𝑆)))
2214, 17rnghmmgmhm 41179 . . . . . . 7 (𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) → 𝐹 ∈ ((mulGrp‘𝑅) MgmHom (mulGrp‘𝑆)))
2322adantr 481 . . . . . 6 ((𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) ∧ 𝐹:𝐵1-1-onto𝐶) → 𝐹 ∈ ((mulGrp‘𝑅) MgmHom (mulGrp‘𝑆)))
24 eqid 2621 . . . . . . . 8 (Base‘(mulGrp‘𝑅)) = (Base‘(mulGrp‘𝑅))
25 eqid 2621 . . . . . . . 8 (Base‘(mulGrp‘𝑆)) = (Base‘(mulGrp‘𝑆))
2624, 25mgmhmf1o 41072 . . . . . . 7 (𝐹 ∈ ((mulGrp‘𝑅) MgmHom (mulGrp‘𝑆)) → (𝐹:(Base‘(mulGrp‘𝑅))–1-1-onto→(Base‘(mulGrp‘𝑆)) ↔ 𝐹 ∈ ((mulGrp‘𝑆) MgmHom (mulGrp‘𝑅))))
2726bicomd 213 . . . . . 6 (𝐹 ∈ ((mulGrp‘𝑅) MgmHom (mulGrp‘𝑆)) → (𝐹 ∈ ((mulGrp‘𝑆) MgmHom (mulGrp‘𝑅)) ↔ 𝐹:(Base‘(mulGrp‘𝑅))–1-1-onto→(Base‘(mulGrp‘𝑆))))
2823, 27syl 17 . . . . 5 ((𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) ∧ 𝐹:𝐵1-1-onto𝐶) → (𝐹 ∈ ((mulGrp‘𝑆) MgmHom (mulGrp‘𝑅)) ↔ 𝐹:(Base‘(mulGrp‘𝑅))–1-1-onto→(Base‘(mulGrp‘𝑆))))
2921, 28mpbird 247 . . . 4 ((𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) ∧ 𝐹:𝐵1-1-onto𝐶) → 𝐹 ∈ ((mulGrp‘𝑆) MgmHom (mulGrp‘𝑅)))
3012, 29jca 554 . . 3 ((𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) ∧ 𝐹:𝐵1-1-onto𝐶) → (𝐹 ∈ (𝑆 GrpHom 𝑅) ∧ 𝐹 ∈ ((mulGrp‘𝑆) MgmHom (mulGrp‘𝑅))))
3117, 14isrnghmmul 41178 . . 3 (𝐹 ∈ (𝑆 RngHomo 𝑅) ↔ ((𝑆 ∈ Rng ∧ 𝑅 ∈ Rng) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 GrpHom 𝑅) ∧ 𝐹 ∈ ((mulGrp‘𝑆) MgmHom (mulGrp‘𝑅)))))
323, 30, 31sylanbrc 697 . 2 ((𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) ∧ 𝐹:𝐵1-1-onto𝐶) → 𝐹 ∈ (𝑆 RngHomo 𝑅))
337, 8rnghmf 41184 . . . . 5 (𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) → 𝐹:𝐵𝐶)
3433adantr 481 . . . 4 ((𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) ∧ 𝐹 ∈ (𝑆 RngHomo 𝑅)) → 𝐹:𝐵𝐶)
35 ffn 6002 . . . 4 (𝐹:𝐵𝐶𝐹 Fn 𝐵)
3634, 35syl 17 . . 3 ((𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) ∧ 𝐹 ∈ (𝑆 RngHomo 𝑅)) → 𝐹 Fn 𝐵)
378, 7rnghmf 41184 . . . . 5 (𝐹 ∈ (𝑆 RngHomo 𝑅) → 𝐹:𝐶𝐵)
3837adantl 482 . . . 4 ((𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) ∧ 𝐹 ∈ (𝑆 RngHomo 𝑅)) → 𝐹:𝐶𝐵)
39 ffn 6002 . . . 4 (𝐹:𝐶𝐵𝐹 Fn 𝐶)
4038, 39syl 17 . . 3 ((𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) ∧ 𝐹 ∈ (𝑆 RngHomo 𝑅)) → 𝐹 Fn 𝐶)
41 dff1o4 6102 . . 3 (𝐹:𝐵1-1-onto𝐶 ↔ (𝐹 Fn 𝐵𝐹 Fn 𝐶))
4236, 40, 41sylanbrc 697 . 2 ((𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) ∧ 𝐹 ∈ (𝑆 RngHomo 𝑅)) → 𝐹:𝐵1-1-onto𝐶)
4332, 42impbida 876 1 (𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) → (𝐹:𝐵1-1-onto𝐶𝐹 ∈ (𝑆 RngHomo 𝑅)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 384   = wceq 1480  wcel 1987  ccnv 5073   Fn wfn 5842  wf 5843  1-1-ontowf1o 5846  cfv 5847  (class class class)co 6604  Basecbs 15781   GrpHom cghm 17578  mulGrpcmgp 18410   MgmHom cmgmhm 41062  Rngcrng 41159   RngHomo crngh 41170
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1836  ax-6 1885  ax-7 1932  ax-8 1989  ax-9 1996  ax-10 2016  ax-11 2031  ax-12 2044  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-rep 4731  ax-sep 4741  ax-nul 4749  ax-pow 4803  ax-pr 4867  ax-un 6902  ax-cnex 9936  ax-resscn 9937  ax-1cn 9938  ax-icn 9939  ax-addcl 9940  ax-addrcl 9941  ax-mulcl 9942  ax-mulrcl 9943  ax-mulcom 9944  ax-addass 9945  ax-mulass 9946  ax-distr 9947  ax-i2m1 9948  ax-1ne0 9949  ax-1rid 9950  ax-rnegex 9951  ax-rrecex 9952  ax-cnre 9953  ax-pre-lttri 9954  ax-pre-lttrn 9955  ax-pre-ltadd 9956  ax-pre-mulgt0 9957
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1878  df-eu 2473  df-mo 2474  df-clab 2608  df-cleq 2614  df-clel 2617  df-nfc 2750  df-ne 2791  df-nel 2894  df-ral 2912  df-rex 2913  df-reu 2914  df-rab 2916  df-v 3188  df-sbc 3418  df-csb 3515  df-dif 3558  df-un 3560  df-in 3562  df-ss 3569  df-pss 3571  df-nul 3892  df-if 4059  df-pw 4132  df-sn 4149  df-pr 4151  df-tp 4153  df-op 4155  df-uni 4403  df-iun 4487  df-br 4614  df-opab 4674  df-mpt 4675  df-tr 4713  df-eprel 4985  df-id 4989  df-po 4995  df-so 4996  df-fr 5033  df-we 5035  df-xp 5080  df-rel 5081  df-cnv 5082  df-co 5083  df-dm 5084  df-rn 5085  df-res 5086  df-ima 5087  df-pred 5639  df-ord 5685  df-on 5686  df-lim 5687  df-suc 5688  df-iota 5810  df-fun 5849  df-fn 5850  df-f 5851  df-f1 5852  df-fo 5853  df-f1o 5854  df-fv 5855  df-riota 6565  df-ov 6607  df-oprab 6608  df-mpt2 6609  df-om 7013  df-wrecs 7352  df-recs 7413  df-rdg 7451  df-er 7687  df-map 7804  df-en 7900  df-dom 7901  df-sdom 7902  df-pnf 10020  df-mnf 10021  df-xr 10022  df-ltxr 10023  df-le 10024  df-sub 10212  df-neg 10213  df-nn 10965  df-2 11023  df-ndx 15784  df-slot 15785  df-base 15786  df-sets 15787  df-plusg 15875  df-mgm 17163  df-sgrp 17205  df-mnd 17216  df-grp 17346  df-ghm 17579  df-abl 18117  df-mgp 18411  df-mgmhm 41064  df-rng0 41160  df-rnghomo 41172
This theorem is referenced by:  isrngim  41189
  Copyright terms: Public domain W3C validator