Theorem unitsubm 14132

Description: The group of units is a submonoid of the multiplicative monoid of the ring. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Jun-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
unitsubm.1	⊢ 𝑈 = (Unit‘𝑅)
unitsubm.2	⊢ 𝑀 = (mulGrp‘𝑅)

Assertion

Ref	Expression
unitsubm	⊢ (𝑅 ∈ Ring → 𝑈 ∈ (SubMnd‘𝑀))

Proof of Theorem unitsubm

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqidd 2232	. . 3 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅))
2		unitsubm.1	. . . 4 ⊢ 𝑈 = (Unit‘𝑅)
3	2	a1i 9	. . 3 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → 𝑈 = (Unit‘𝑅))
4		ringsrg 14059	. . 3 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → 𝑅 ∈ SRing)
5	1, 3, 4	unitssd 14122	. 2 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → 𝑈 ⊆ (Base‘𝑅))
6		eqid 2231	. . 3 ⊢ (1r‘𝑅) = (1r‘𝑅)
7	2, 6	1unit 14120	. 2 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → (1r‘𝑅) ∈ 𝑈)
8		unitsubm.2	. . . . 5 ⊢ 𝑀 = (mulGrp‘𝑅)
9	8	oveq1i 6027	. . . 4 ⊢ (𝑀 ↾s 𝑈) = ((mulGrp‘𝑅) ↾s 𝑈)
10	2, 9	unitgrp 14129	. . 3 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → (𝑀 ↾s 𝑈) ∈ Grp)
11	10	grpmndd 13595	. 2 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → (𝑀 ↾s 𝑈) ∈ Mnd)
12	8	ringmgp 14014	. . . 4 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → 𝑀 ∈ Mnd)
13		eqid 2231	. . . . 5 ⊢ (Base‘𝑀) = (Base‘𝑀)
14		eqid 2231	. . . . 5 ⊢ (0g‘𝑀) = (0g‘𝑀)
15		eqid 2231	. . . . 5 ⊢ (𝑀 ↾s 𝑈) = (𝑀 ↾s 𝑈)
16	13, 14, 15	issubm2 13555	. . . 4 ⊢ (𝑀 ∈ Mnd → (𝑈 ∈ (SubMnd‘𝑀) ↔ (𝑈 ⊆ (Base‘𝑀) ∧ (0g‘𝑀) ∈ 𝑈 ∧ (𝑀 ↾s 𝑈) ∈ Mnd)))
17	12, 16	syl 14	. . 3 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → (𝑈 ∈ (SubMnd‘𝑀) ↔ (𝑈 ⊆ (Base‘𝑀) ∧ (0g‘𝑀) ∈ 𝑈 ∧ (𝑀 ↾s 𝑈) ∈ Mnd)))
18		eqid 2231	. . . . . 6 ⊢ (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
19	8, 18	mgpbasg 13938	. . . . 5 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → (Base‘𝑅) = (Base‘𝑀))
20	19	sseq2d 3257	. . . 4 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → (𝑈 ⊆ (Base‘𝑅) ↔ 𝑈 ⊆ (Base‘𝑀)))
21	8, 6	ringidvalg 13973	. . . . 5 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → (1r‘𝑅) = (0g‘𝑀))
22	21	eleq1d 2300	. . . 4 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → ((1r‘𝑅) ∈ 𝑈 ↔ (0g‘𝑀) ∈ 𝑈))
23	20, 22	3anbi12d 1349	. . 3 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → ((𝑈 ⊆ (Base‘𝑅) ∧ (1r‘𝑅) ∈ 𝑈 ∧ (𝑀 ↾s 𝑈) ∈ Mnd) ↔ (𝑈 ⊆ (Base‘𝑀) ∧ (0g‘𝑀) ∈ 𝑈 ∧ (𝑀 ↾s 𝑈) ∈ Mnd)))
24	17, 23	bitr4d 191	. 2 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → (𝑈 ∈ (SubMnd‘𝑀) ↔ (𝑈 ⊆ (Base‘𝑅) ∧ (1r‘𝑅) ∈ 𝑈 ∧ (𝑀 ↾s 𝑈) ∈ Mnd)))
25	5, 7, 11, 24	mpbir3and 1206	1 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → 𝑈 ∈ (SubMnd‘𝑀))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 105   ∧ w3a 1004   = wceq 1397   ∈ wcel 2202   ⊆ wss 3200  ‘cfv 5326  (class class class)co 6017  Basecbs 13081   ↾_s cress 13082  0_gc0g 13338  Mndcmnd 13498  SubMndcsubmnd 13540  mulGrpcmgp 13932  1_rcur 13971  Ringcrg 14008  Unitcui 14099

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 619  ax-in2 620  ax-io 716  ax-5 1495  ax-7 1496  ax-gen 1497  ax-ie1 1541  ax-ie2 1542  ax-8 1552  ax-10 1553  ax-11 1554  ax-i12 1555  ax-bndl 1557  ax-4 1558  ax-17 1574  ax-i9 1578  ax-ial 1582  ax-i5r 1583  ax-13 2204  ax-14 2205  ax-ext 2213  ax-coll 4204  ax-sep 4207  ax-nul 4215  ax-pow 4264  ax-pr 4299  ax-un 4530  ax-setind 4635  ax-cnex 8122  ax-resscn 8123  ax-1cn 8124  ax-1re 8125  ax-icn 8126  ax-addcl 8127  ax-addrcl 8128  ax-mulcl 8129  ax-addcom 8131  ax-addass 8133  ax-i2m1 8136  ax-0lt1 8137  ax-0id 8139  ax-rnegex 8140  ax-pre-ltirr 8143  ax-pre-lttrn 8145  ax-pre-ltadd 8147

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 1006  df-tru 1400  df-fal 1403  df-nf 1509  df-sb 1811  df-eu 2082  df-mo 2083  df-clab 2218  df-cleq 2224  df-clel 2227  df-nfc 2363  df-ne 2403  df-nel 2498  df-ral 2515  df-rex 2516  df-reu 2517  df-rmo 2518  df-rab 2519  df-v 2804  df-sbc 3032  df-csb 3128  df-dif 3202  df-un 3204  df-in 3206  df-ss 3213  df-nul 3495  df-pw 3654  df-sn 3675  df-pr 3676  df-op 3678  df-uni 3894  df-int 3929  df-iun 3972  df-br 4089  df-opab 4151  df-mpt 4152  df-id 4390  df-xp 4731  df-rel 4732  df-cnv 4733  df-co 4734  df-dm 4735  df-rn 4736  df-res 4737  df-ima 4738  df-iota 5286  df-fun 5328  df-fn 5329  df-f 5330  df-f1 5331  df-fo 5332  df-f1o 5333  df-fv 5334  df-riota 5970  df-ov 6020  df-oprab 6021  df-mpo 6022  df-tpos 6410  df-pnf 8215  df-mnf 8216  df-ltxr 8218  df-inn 9143  df-2 9201  df-3 9202  df-ndx 13084  df-slot 13085  df-base 13087  df-sets 13088  df-iress 13089  df-plusg 13172  df-mulr 13173  df-0g 13340  df-mgm 13438  df-sgrp 13484  df-mnd 13499  df-submnd 13542  df-grp 13585  df-minusg 13586  df-cmn 13872  df-abl 13873  df-mgp 13933  df-ur 13972  df-srg 13976  df-ring 14010  df-oppr 14080  df-dvdsr 14101  df-unit 14102

This theorem is referenced by:  lgseisenlem3  15800  lgseisenlem4  15801