Theorem qus2idrng 14159

Description: The quotient of a non-unital ring modulo a two-sided ideal, which is a subgroup of the additive group of the non-unital ring, is a non-unital ring (qusring 14161 analog). (Contributed by AV, 23-Feb-2025.)

Hypotheses

Ref	Expression
qus2idrng.u	⊢ 𝑈 = (𝑅 /s (𝑅 ~QG 𝑆))
qus2idrng.i	⊢ 𝐼 = (2Ideal‘𝑅)

Assertion

Ref	Expression
qus2idrng	⊢ ((𝑅 ∈ Rng ∧ 𝑆 ∈ 𝐼 ∧ 𝑆 ∈ (SubGrp‘𝑅)) → 𝑈 ∈ Rng)

Proof of Theorem qus2idrng

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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		qus2idrng.u	. . 3 ⊢ 𝑈 = (𝑅 /s (𝑅 ~QG 𝑆))
2	1	a1i 9	. 2 ⊢ ((𝑅 ∈ Rng ∧ 𝑆 ∈ 𝐼 ∧ 𝑆 ∈ (SubGrp‘𝑅)) → 𝑈 = (𝑅 /s (𝑅 ~QG 𝑆)))
3		eqidd 2197	. 2 ⊢ ((𝑅 ∈ Rng ∧ 𝑆 ∈ 𝐼 ∧ 𝑆 ∈ (SubGrp‘𝑅)) → (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅))
4		eqid 2196	. 2 ⊢ (+g‘𝑅) = (+g‘𝑅)
5		eqid 2196	. 2 ⊢ (.r‘𝑅) = (.r‘𝑅)
6		simp3 1001	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ Rng ∧ 𝑆 ∈ 𝐼 ∧ 𝑆 ∈ (SubGrp‘𝑅)) → 𝑆 ∈ (SubGrp‘𝑅))
7		eqid 2196	. . . 4 ⊢ (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
8		eqid 2196	. . . 4 ⊢ (𝑅 ~QG 𝑆) = (𝑅 ~QG 𝑆)
9	7, 8	eqger 13432	. . 3 ⊢ (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝑅) → (𝑅 ~QG 𝑆) Er (Base‘𝑅))
10	6, 9	syl 14	. 2 ⊢ ((𝑅 ∈ Rng ∧ 𝑆 ∈ 𝐼 ∧ 𝑆 ∈ (SubGrp‘𝑅)) → (𝑅 ~QG 𝑆) Er (Base‘𝑅))
11		rngabl 13569	. . . . . 6 ⊢ (𝑅 ∈ Rng → 𝑅 ∈ Abel)
12	11	3ad2ant1 1020	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ Rng ∧ 𝑆 ∈ 𝐼 ∧ 𝑆 ∈ (SubGrp‘𝑅)) → 𝑅 ∈ Abel)
13		ablnsg 13542	. . . . 5 ⊢ (𝑅 ∈ Abel → (NrmSGrp‘𝑅) = (SubGrp‘𝑅))
14	12, 13	syl 14	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ Rng ∧ 𝑆 ∈ 𝐼 ∧ 𝑆 ∈ (SubGrp‘𝑅)) → (NrmSGrp‘𝑅) = (SubGrp‘𝑅))
15	6, 14	eleqtrrd 2276	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ Rng ∧ 𝑆 ∈ 𝐼 ∧ 𝑆 ∈ (SubGrp‘𝑅)) → 𝑆 ∈ (NrmSGrp‘𝑅))
16	7, 8, 4	eqgcpbl 13436	. . 3 ⊢ (𝑆 ∈ (NrmSGrp‘𝑅) → ((𝑎(𝑅 ~QG 𝑆)𝑐 ∧ 𝑏(𝑅 ~QG 𝑆)𝑑) → (𝑎(+g‘𝑅)𝑏)(𝑅 ~QG 𝑆)(𝑐(+g‘𝑅)𝑑)))
17	15, 16	syl 14	. 2 ⊢ ((𝑅 ∈ Rng ∧ 𝑆 ∈ 𝐼 ∧ 𝑆 ∈ (SubGrp‘𝑅)) → ((𝑎(𝑅 ~QG 𝑆)𝑐 ∧ 𝑏(𝑅 ~QG 𝑆)𝑑) → (𝑎(+g‘𝑅)𝑏)(𝑅 ~QG 𝑆)(𝑐(+g‘𝑅)𝑑)))
18		qus2idrng.i	. . 3 ⊢ 𝐼 = (2Ideal‘𝑅)
19	7, 8, 18, 5	2idlcpblrng 14157	. 2 ⊢ ((𝑅 ∈ Rng ∧ 𝑆 ∈ 𝐼 ∧ 𝑆 ∈ (SubGrp‘𝑅)) → ((𝑎(𝑅 ~QG 𝑆)𝑐 ∧ 𝑏(𝑅 ~QG 𝑆)𝑑) → (𝑎(.r‘𝑅)𝑏)(𝑅 ~QG 𝑆)(𝑐(.r‘𝑅)𝑑)))
20		simp1 999	. 2 ⊢ ((𝑅 ∈ Rng ∧ 𝑆 ∈ 𝐼 ∧ 𝑆 ∈ (SubGrp‘𝑅)) → 𝑅 ∈ Rng)
21	2, 3, 4, 5, 10, 17, 19, 20	qusrng 13592	1 ⊢ ((𝑅 ∈ Rng ∧ 𝑆 ∈ 𝐼 ∧ 𝑆 ∈ (SubGrp‘𝑅)) → 𝑈 ∈ Rng)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ∧ w3a 980   = wceq 1364   ∈ wcel 2167   class class class wbr 4034  ‘cfv 5259  (class class class)co 5925   Er wer 6598  Basecbs 12705  +_gcplusg 12782  ._rcmulr 12783   /_s cqus 13004  SubGrpcsubg 13375  NrmSGrpcnsg 13376   ~_QG cqg 13377  Abelcabl 13493  Rngcrng 13566  2Idealc2idl 14133

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 710  ax-5 1461  ax-7 1462  ax-gen 1463  ax-ie1 1507  ax-ie2 1508  ax-8 1518  ax-10 1519  ax-11 1520  ax-i12 1521  ax-bndl 1523  ax-4 1524  ax-17 1540  ax-i9 1544  ax-ial 1548  ax-i5r 1549  ax-13 2169  ax-14 2170  ax-ext 2178  ax-coll 4149  ax-sep 4152  ax-nul 4160  ax-pow 4208  ax-pr 4243  ax-un 4469  ax-setind 4574  ax-cnex 7989  ax-resscn 7990  ax-1cn 7991  ax-1re 7992  ax-icn 7993  ax-addcl 7994  ax-addrcl 7995  ax-mulcl 7996  ax-addcom 7998  ax-addass 8000  ax-i2m1 8003  ax-0lt1 8004  ax-0id 8006  ax-rnegex 8007  ax-pre-ltirr 8010  ax-pre-lttrn 8012  ax-pre-ltadd 8014

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3or 981  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1475  df-sb 1777  df-eu 2048  df-mo 2049  df-clab 2183  df-cleq 2189  df-clel 2192  df-nfc 2328  df-ne 2368  df-nel 2463  df-ral 2480  df-rex 2481  df-reu 2482  df-rmo 2483  df-rab 2484  df-v 2765  df-sbc 2990  df-csb 3085  df-dif 3159  df-un 3161  df-in 3163  df-ss 3170  df-nul 3452  df-pw 3608  df-sn 3629  df-pr 3630  df-tp 3631  df-op 3632  df-uni 3841  df-int 3876  df-iun 3919  df-br 4035  df-opab 4096  df-mpt 4097  df-id 4329  df-xp 4670  df-rel 4671  df-cnv 4672  df-co 4673  df-dm 4674  df-rn 4675  df-res 4676  df-ima 4677  df-iota 5220  df-fun 5261  df-fn 5262  df-f 5263  df-f1 5264  df-fo 5265  df-f1o 5266  df-fv 5267  df-riota 5880  df-ov 5928  df-oprab 5929  df-mpo 5930  df-1st 6207  df-2nd 6208  df-tpos 6312  df-er 6601  df-ec 6603  df-qs 6607  df-pnf 8082  df-mnf 8083  df-ltxr 8085  df-inn 9010  df-2 9068  df-3 9069  df-4 9070  df-5 9071  df-6 9072  df-7 9073  df-8 9074  df-ndx 12708  df-slot 12709  df-base 12711  df-sets 12712  df-iress 12713  df-plusg 12795  df-mulr 12796  df-sca 12798  df-vsca 12799  df-ip 12800  df-0g 12962  df-iimas 13006  df-qus 13007  df-mgm 13060  df-sgrp 13106  df-mnd 13121  df-grp 13207  df-minusg 13208  df-sbg 13209  df-subg 13378  df-nsg 13379  df-eqg 13380  df-cmn 13494  df-abl 13495  df-mgp 13555  df-rng 13567  df-oppr 13702  df-lssm 13987  df-sra 14069  df-rgmod 14070  df-lidl 14103  df-2idl 14134

This theorem is referenced by: (None)