Theorem qus1 14321

Description: The multiplicative identity of the quotient ring. (Contributed by Mario Carneiro, 14-Jun-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
qusring.u	|- U = ( R /.s ( R ~QG S ) )
qusring.i	|- I = (2Ideal ` R )
qus1.o	|- .1. = ( 1r ` R )

Assertion

Ref	Expression
qus1	|- ( ( R e. Ring /\ S e. I ) -> ( U e. Ring /\ [ .1. ] ( R ~QG S ) = ( 1r ` U ) ) )

Proof of Theorem qus1

Dummy variables a b c d are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		qusring.u	. . 3 |- U = ( R /.s ( R ~QG S ) )
2	1	a1i 9	. 2 |- ( ( R e. Ring /\ S e. I ) -> U = ( R /.s ( R ~QG S ) ) )
3		eqid 2205	. . 3 |- ( Base ` R ) = ( Base ` R )
4	3	a1i 9	. 2 |- ( ( R e. Ring /\ S e. I ) -> ( Base ` R ) = ( Base ` R ) )
5		eqid 2205	. 2 |- ( +g ` R ) = ( +g ` R )
6		eqid 2205	. 2 |- ( .r ` R ) = ( .r ` R )
7		qus1.o	. 2 |- .1. = ( 1r ` R )
8		simpr 110	. . . . . 6 |- ( ( R e. Ring /\ S e. I ) -> S e. I )
9		eqid 2205	. . . . . . . 8 |- (LIdeal ` R ) = (LIdeal ` R )
10		eqid 2205	. . . . . . . 8 |- (oppr ` R ) = (oppr ` R )
11		eqid 2205	. . . . . . . 8 |- (LIdeal ` (oppr ` R ) ) = (LIdeal ` (oppr ` R ) )
12		qusring.i	. . . . . . . 8 |- I = (2Ideal ` R )
13	9, 10, 11, 12	2idlvalg 14298	. . . . . . 7 |- ( R e. Ring -> I = ( (LIdeal ` R ) i^i (LIdeal ` (oppr ` R ) ) ) )
14	13	adantr 276	. . . . . 6 |- ( ( R e. Ring /\ S e. I ) -> I = ( (LIdeal ` R ) i^i (LIdeal ` (oppr ` R ) ) ) )
15	8, 14	eleqtrd 2284	. . . . 5 |- ( ( R e. Ring /\ S e. I ) -> S e. ( (LIdeal ` R ) i^i (LIdeal ` (oppr ` R ) ) ) )
16	15	elin1d 3362	. . . 4 |- ( ( R e. Ring /\ S e. I ) -> S e. (LIdeal ` R ) )
17	9	lidlsubg 14281	. . . 4 |- ( ( R e. Ring /\ S e. (LIdeal ` R ) ) -> S e. (SubGrp ` R ) )
18	16, 17	syldan 282	. . 3 |- ( ( R e. Ring /\ S e. I ) -> S e. (SubGrp ` R ) )
19		eqid 2205	. . . 4 |- ( R ~QG S ) = ( R ~QG S )
20	3, 19	eqger 13593	. . 3 |- ( S e. (SubGrp ` R ) -> ( R ~QG S ) Er ( Base ` R ) )
21	18, 20	syl 14	. 2 |- ( ( R e. Ring /\ S e. I ) -> ( R ~QG S ) Er ( Base ` R ) )
22		ringabl 13827	. . . . . 6 |- ( R e. Ring -> R e. Abel )
23	22	adantr 276	. . . . 5 |- ( ( R e. Ring /\ S e. I ) -> R e. Abel )
24		ablnsg 13703	. . . . 5 |- ( R e. Abel -> (NrmSGrp ` R ) = (SubGrp ` R ) )
25	23, 24	syl 14	. . . 4 |- ( ( R e. Ring /\ S e. I ) -> (NrmSGrp ` R ) = (SubGrp ` R ) )
26	18, 25	eleqtrrd 2285	. . 3 |- ( ( R e. Ring /\ S e. I ) -> S e. (NrmSGrp ` R ) )
27	3, 19, 5	eqgcpbl 13597	. . 3 |- ( S e. (NrmSGrp ` R ) -> ( ( a ( R ~QG S ) c /\ b ( R ~QG S ) d ) -> ( a ( +g ` R ) b ) ( R ~QG S ) ( c ( +g ` R ) d ) ) )
28	26, 27	syl 14	. 2 |- ( ( R e. Ring /\ S e. I ) -> ( ( a ( R ~QG S ) c /\ b ( R ~QG S ) d ) -> ( a ( +g ` R ) b ) ( R ~QG S ) ( c ( +g ` R ) d ) ) )
29	3, 19, 12, 6	2idlcpbl 14319	. 2 |- ( ( R e. Ring /\ S e. I ) -> ( ( a ( R ~QG S ) c /\ b ( R ~QG S ) d ) -> ( a ( .r ` R ) b ) ( R ~QG S ) ( c ( .r ` R ) d ) ) )
30		simpl 109	. 2 |- ( ( R e. Ring /\ S e. I ) -> R e. Ring )
31	2, 4, 5, 6, 7, 21, 28, 29, 30	qusring2 13861	1 |- ( ( R e. Ring /\ S e. I ) -> ( U e. Ring /\ [ .1. ] ( R ~QG S ) = ( 1r ` U ) ) )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 104   = wceq 1373   e. wcel 2176   i^i cin 3165   class class class wbr 4045   ` cfv 5272  (class class class)co 5946   Er wer 6619   [cec 6620   Basecbs 12865   +g cplusg 12942   .rcmulr 12943   /._s cqus 13165  SubGrpcsubg 13536  NrmSGrpcnsg 13537   ~_QG cqg 13538   Abelcabl 13654   1rcur 13754   Ringcrg 13791  opp_rcoppr 13862  LIdealclidl 14262  2Idealc2idl 14294

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 615  ax-in2 616  ax-io 711  ax-5 1470  ax-7 1471  ax-gen 1472  ax-ie1 1516  ax-ie2 1517  ax-8 1527  ax-10 1528  ax-11 1529  ax-i12 1530  ax-bndl 1532  ax-4 1533  ax-17 1549  ax-i9 1553  ax-ial 1557  ax-i5r 1558  ax-13 2178  ax-14 2179  ax-ext 2187  ax-coll 4160  ax-sep 4163  ax-nul 4171  ax-pow 4219  ax-pr 4254  ax-un 4481  ax-setind 4586  ax-cnex 8018  ax-resscn 8019  ax-1cn 8020  ax-1re 8021  ax-icn 8022  ax-addcl 8023  ax-addrcl 8024  ax-mulcl 8025  ax-addcom 8027  ax-addass 8029  ax-i2m1 8032  ax-0lt1 8033  ax-0id 8035  ax-rnegex 8036  ax-pre-ltirr 8039  ax-pre-lttrn 8041  ax-pre-ltadd 8043

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3or 982  df-3an 983  df-tru 1376  df-fal 1379  df-nf 1484  df-sb 1786  df-eu 2057  df-mo 2058  df-clab 2192  df-cleq 2198  df-clel 2201  df-nfc 2337  df-ne 2377  df-nel 2472  df-ral 2489  df-rex 2490  df-reu 2491  df-rmo 2492  df-rab 2493  df-v 2774  df-sbc 2999  df-csb 3094  df-dif 3168  df-un 3170  df-in 3172  df-ss 3179  df-nul 3461  df-pw 3618  df-sn 3639  df-pr 3640  df-tp 3641  df-op 3642  df-uni 3851  df-int 3886  df-iun 3929  df-br 4046  df-opab 4107  df-mpt 4108  df-id 4341  df-xp 4682  df-rel 4683  df-cnv 4684  df-co 4685  df-dm 4686  df-rn 4687  df-res 4688  df-ima 4689  df-iota 5233  df-fun 5274  df-fn 5275  df-f 5276  df-f1 5277  df-fo 5278  df-f1o 5279  df-fv 5280  df-riota 5901  df-ov 5949  df-oprab 5950  df-mpo 5951  df-1st 6228  df-2nd 6229  df-tpos 6333  df-er 6622  df-ec 6624  df-qs 6628  df-pnf 8111  df-mnf 8112  df-ltxr 8114  df-inn 9039  df-2 9097  df-3 9098  df-4 9099  df-5 9100  df-6 9101  df-7 9102  df-8 9103  df-ndx 12868  df-slot 12869  df-base 12871  df-sets 12872  df-iress 12873  df-plusg 12955  df-mulr 12956  df-sca 12958  df-vsca 12959  df-ip 12960  df-0g 13123  df-iimas 13167  df-qus 13168  df-mgm 13221  df-sgrp 13267  df-mnd 13282  df-grp 13368  df-minusg 13369  df-sbg 13370  df-subg 13539  df-nsg 13540  df-eqg 13541  df-cmn 13655  df-abl 13656  df-mgp 13716  df-rng 13728  df-ur 13755  df-srg 13759  df-ring 13793  df-oppr 13863  df-subrg 14014  df-lmod 14084  df-lssm 14148  df-sra 14230  df-rgmod 14231  df-lidl 14264  df-2idl 14295

This theorem is referenced by:  qusring  14322  qusrhm  14323