Users' Mathboxes Mathbox for Alexander van der Vekens < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  2zrngmmgm Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem 2zrngmmgm 46798
Description: R is a (multiplicative) magma. (Contributed by AV, 11-Feb-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
2zrng.e ๐ธ = {๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆฃ โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ง = (2 ยท ๐‘ฅ)}
2zrngbas.r ๐‘… = (โ„‚fld โ†พs ๐ธ)
2zrngmmgm.1 ๐‘€ = (mulGrpโ€˜๐‘…)
Assertion
Ref Expression
2zrngmmgm ๐‘€ โˆˆ Mgm
Distinct variable groups:   ๐‘ฅ,๐‘ง,๐‘…   ๐‘ฅ,๐ธ,๐‘ง
Allowed substitution hints:   ๐‘€(๐‘ฅ,๐‘ง)

Proof of Theorem 2zrngmmgm
Dummy variables ๐‘Ž ๐‘ ๐‘ฆ are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eqeq1 2737 . . . . . 6 (๐‘ง = ๐‘Ž โ†’ (๐‘ง = (2 ยท ๐‘ฅ) โ†” ๐‘Ž = (2 ยท ๐‘ฅ)))
21rexbidv 3179 . . . . 5 (๐‘ง = ๐‘Ž โ†’ (โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ง = (2 ยท ๐‘ฅ) โ†” โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘Ž = (2 ยท ๐‘ฅ)))
3 2zrng.e . . . . 5 ๐ธ = {๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆฃ โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ง = (2 ยท ๐‘ฅ)}
42, 3elrab2 3686 . . . 4 (๐‘Ž โˆˆ ๐ธ โ†” (๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘Ž = (2 ยท ๐‘ฅ)))
5 eqeq1 2737 . . . . . 6 (๐‘ง = ๐‘ โ†’ (๐‘ง = (2 ยท ๐‘ฅ) โ†” ๐‘ = (2 ยท ๐‘ฅ)))
65rexbidv 3179 . . . . 5 (๐‘ง = ๐‘ โ†’ (โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ง = (2 ยท ๐‘ฅ) โ†” โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ = (2 ยท ๐‘ฅ)))
76, 3elrab2 3686 . . . 4 (๐‘ โˆˆ ๐ธ โ†” (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ = (2 ยท ๐‘ฅ)))
8 zmulcl 12608 . . . . . 6 ((๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค) โ†’ (๐‘Ž ยท ๐‘) โˆˆ โ„ค)
98ad2ant2r 746 . . . . 5 (((๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘Ž = (2 ยท ๐‘ฅ)) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ = (2 ยท ๐‘ฅ))) โ†’ (๐‘Ž ยท ๐‘) โˆˆ โ„ค)
10 nfv 1918 . . . . . . . . 9 โ„ฒ๐‘ฅ ๐‘Ž โˆˆ โ„ค
11 nfv 1918 . . . . . . . . . . 11 โ„ฒ๐‘ฅ ๐‘ โˆˆ โ„ค
12 nfre1 3283 . . . . . . . . . . 11 โ„ฒ๐‘ฅโˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ = (2 ยท ๐‘ฅ)
1311, 12nfan 1903 . . . . . . . . . 10 โ„ฒ๐‘ฅ(๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ = (2 ยท ๐‘ฅ))
14 nfv 1918 . . . . . . . . . 10 โ„ฒ๐‘ฅโˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค (๐‘Ž ยท ๐‘) = (2 ยท ๐‘ฆ)
1513, 14nfim 1900 . . . . . . . . 9 โ„ฒ๐‘ฅ((๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ = (2 ยท ๐‘ฅ)) โ†’ โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค (๐‘Ž ยท ๐‘) = (2 ยท ๐‘ฆ))
1610, 15nfim 1900 . . . . . . . 8 โ„ฒ๐‘ฅ(๐‘Ž โˆˆ โ„ค โ†’ ((๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ = (2 ยท ๐‘ฅ)) โ†’ โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค (๐‘Ž ยท ๐‘) = (2 ยท ๐‘ฆ)))
17 simpll 766 . . . . . . . . . . 11 (((๐‘ฅ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘Ž = (2 ยท ๐‘ฅ)) โˆง ๐‘Ž โˆˆ โ„ค) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค)
18 simpl 484 . . . . . . . . . . 11 ((๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ = (2 ยท ๐‘ฅ)) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค)
19 zmulcl 12608 . . . . . . . . . . 11 ((๐‘ฅ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค) โ†’ (๐‘ฅ ยท ๐‘) โˆˆ โ„ค)
2017, 18, 19syl2an 597 . . . . . . . . . 10 ((((๐‘ฅ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘Ž = (2 ยท ๐‘ฅ)) โˆง ๐‘Ž โˆˆ โ„ค) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ = (2 ยท ๐‘ฅ))) โ†’ (๐‘ฅ ยท ๐‘) โˆˆ โ„ค)
21 oveq2 7414 . . . . . . . . . . . 12 (๐‘ฆ = (๐‘ฅ ยท ๐‘) โ†’ (2 ยท ๐‘ฆ) = (2 ยท (๐‘ฅ ยท ๐‘)))
2221eqeq2d 2744 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ฆ = (๐‘ฅ ยท ๐‘) โ†’ ((๐‘Ž ยท ๐‘) = (2 ยท ๐‘ฆ) โ†” (๐‘Ž ยท ๐‘) = (2 ยท (๐‘ฅ ยท ๐‘))))
2322adantl 483 . . . . . . . . . 10 (((((๐‘ฅ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘Ž = (2 ยท ๐‘ฅ)) โˆง ๐‘Ž โˆˆ โ„ค) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ = (2 ยท ๐‘ฅ))) โˆง ๐‘ฆ = (๐‘ฅ ยท ๐‘)) โ†’ ((๐‘Ž ยท ๐‘) = (2 ยท ๐‘ฆ) โ†” (๐‘Ž ยท ๐‘) = (2 ยท (๐‘ฅ ยท ๐‘))))
24 oveq1 7413 . . . . . . . . . . . 12 (๐‘Ž = (2 ยท ๐‘ฅ) โ†’ (๐‘Ž ยท ๐‘) = ((2 ยท ๐‘ฅ) ยท ๐‘))
2524ad3antlr 730 . . . . . . . . . . 11 ((((๐‘ฅ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘Ž = (2 ยท ๐‘ฅ)) โˆง ๐‘Ž โˆˆ โ„ค) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ = (2 ยท ๐‘ฅ))) โ†’ (๐‘Ž ยท ๐‘) = ((2 ยท ๐‘ฅ) ยท ๐‘))
26 2cnd 12287 . . . . . . . . . . . 12 ((((๐‘ฅ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘Ž = (2 ยท ๐‘ฅ)) โˆง ๐‘Ž โˆˆ โ„ค) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ = (2 ยท ๐‘ฅ))) โ†’ 2 โˆˆ โ„‚)
27 zcn 12560 . . . . . . . . . . . . 13 (๐‘ฅ โˆˆ โ„ค โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚)
2827ad3antrrr 729 . . . . . . . . . . . 12 ((((๐‘ฅ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘Ž = (2 ยท ๐‘ฅ)) โˆง ๐‘Ž โˆˆ โ„ค) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ = (2 ยท ๐‘ฅ))) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚)
29 zcn 12560 . . . . . . . . . . . . . 14 (๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„‚)
3029adantr 482 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ = (2 ยท ๐‘ฅ)) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„‚)
3130adantl 483 . . . . . . . . . . . 12 ((((๐‘ฅ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘Ž = (2 ยท ๐‘ฅ)) โˆง ๐‘Ž โˆˆ โ„ค) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ = (2 ยท ๐‘ฅ))) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„‚)
3226, 28, 31mulassd 11234 . . . . . . . . . . 11 ((((๐‘ฅ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘Ž = (2 ยท ๐‘ฅ)) โˆง ๐‘Ž โˆˆ โ„ค) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ = (2 ยท ๐‘ฅ))) โ†’ ((2 ยท ๐‘ฅ) ยท ๐‘) = (2 ยท (๐‘ฅ ยท ๐‘)))
3325, 32eqtrd 2773 . . . . . . . . . 10 ((((๐‘ฅ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘Ž = (2 ยท ๐‘ฅ)) โˆง ๐‘Ž โˆˆ โ„ค) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ = (2 ยท ๐‘ฅ))) โ†’ (๐‘Ž ยท ๐‘) = (2 ยท (๐‘ฅ ยท ๐‘)))
3420, 23, 33rspcedvd 3615 . . . . . . . . 9 ((((๐‘ฅ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘Ž = (2 ยท ๐‘ฅ)) โˆง ๐‘Ž โˆˆ โ„ค) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ = (2 ยท ๐‘ฅ))) โ†’ โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค (๐‘Ž ยท ๐‘) = (2 ยท ๐‘ฆ))
3534exp41 436 . . . . . . . 8 (๐‘ฅ โˆˆ โ„ค โ†’ (๐‘Ž = (2 ยท ๐‘ฅ) โ†’ (๐‘Ž โˆˆ โ„ค โ†’ ((๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ = (2 ยท ๐‘ฅ)) โ†’ โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค (๐‘Ž ยท ๐‘) = (2 ยท ๐‘ฆ)))))
3616, 35rexlimi 3257 . . . . . . 7 (โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘Ž = (2 ยท ๐‘ฅ) โ†’ (๐‘Ž โˆˆ โ„ค โ†’ ((๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ = (2 ยท ๐‘ฅ)) โ†’ โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค (๐‘Ž ยท ๐‘) = (2 ยท ๐‘ฆ))))
3736impcom 409 . . . . . 6 ((๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘Ž = (2 ยท ๐‘ฅ)) โ†’ ((๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ = (2 ยท ๐‘ฅ)) โ†’ โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค (๐‘Ž ยท ๐‘) = (2 ยท ๐‘ฆ)))
3837imp 408 . . . . 5 (((๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘Ž = (2 ยท ๐‘ฅ)) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ = (2 ยท ๐‘ฅ))) โ†’ โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค (๐‘Ž ยท ๐‘) = (2 ยท ๐‘ฆ))
39 eqeq1 2737 . . . . . . . 8 (๐‘ง = (๐‘Ž ยท ๐‘) โ†’ (๐‘ง = (2 ยท ๐‘ฅ) โ†” (๐‘Ž ยท ๐‘) = (2 ยท ๐‘ฅ)))
4039rexbidv 3179 . . . . . . 7 (๐‘ง = (๐‘Ž ยท ๐‘) โ†’ (โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ง = (2 ยท ๐‘ฅ) โ†” โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค (๐‘Ž ยท ๐‘) = (2 ยท ๐‘ฅ)))
4140, 3elrab2 3686 . . . . . 6 ((๐‘Ž ยท ๐‘) โˆˆ ๐ธ โ†” ((๐‘Ž ยท ๐‘) โˆˆ โ„ค โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค (๐‘Ž ยท ๐‘) = (2 ยท ๐‘ฅ)))
42 oveq2 7414 . . . . . . . . 9 (๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ (2 ยท ๐‘ฅ) = (2 ยท ๐‘ฆ))
4342eqeq2d 2744 . . . . . . . 8 (๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ ((๐‘Ž ยท ๐‘) = (2 ยท ๐‘ฅ) โ†” (๐‘Ž ยท ๐‘) = (2 ยท ๐‘ฆ)))
4443cbvrexvw 3236 . . . . . . 7 (โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค (๐‘Ž ยท ๐‘) = (2 ยท ๐‘ฅ) โ†” โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค (๐‘Ž ยท ๐‘) = (2 ยท ๐‘ฆ))
4544anbi2i 624 . . . . . 6 (((๐‘Ž ยท ๐‘) โˆˆ โ„ค โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค (๐‘Ž ยท ๐‘) = (2 ยท ๐‘ฅ)) โ†” ((๐‘Ž ยท ๐‘) โˆˆ โ„ค โˆง โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค (๐‘Ž ยท ๐‘) = (2 ยท ๐‘ฆ)))
4641, 45bitri 275 . . . . 5 ((๐‘Ž ยท ๐‘) โˆˆ ๐ธ โ†” ((๐‘Ž ยท ๐‘) โˆˆ โ„ค โˆง โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค (๐‘Ž ยท ๐‘) = (2 ยท ๐‘ฆ)))
479, 38, 46sylanbrc 584 . . . 4 (((๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘Ž = (2 ยท ๐‘ฅ)) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ = (2 ยท ๐‘ฅ))) โ†’ (๐‘Ž ยท ๐‘) โˆˆ ๐ธ)
484, 7, 47syl2anb 599 . . 3 ((๐‘Ž โˆˆ ๐ธ โˆง ๐‘ โˆˆ ๐ธ) โ†’ (๐‘Ž ยท ๐‘) โˆˆ ๐ธ)
4948rgen2 3198 . 2 โˆ€๐‘Ž โˆˆ ๐ธ โˆ€๐‘ โˆˆ ๐ธ (๐‘Ž ยท ๐‘) โˆˆ ๐ธ
5030even 46783 . . 3 0 โˆˆ ๐ธ
51 2zrngmmgm.1 . . . . 5 ๐‘€ = (mulGrpโ€˜๐‘…)
52 2zrngbas.r . . . . . 6 ๐‘… = (โ„‚fld โ†พs ๐ธ)
533, 522zrngbas 46788 . . . . 5 ๐ธ = (Baseโ€˜๐‘…)
5451, 53mgpbas 19988 . . . 4 ๐ธ = (Baseโ€˜๐‘€)
553, 522zrngmul 46797 . . . . 5 ยท = (.rโ€˜๐‘…)
5651, 55mgpplusg 19986 . . . 4 ยท = (+gโ€˜๐‘€)
5754, 56ismgmn0 18560 . . 3 (0 โˆˆ ๐ธ โ†’ (๐‘€ โˆˆ Mgm โ†” โˆ€๐‘Ž โˆˆ ๐ธ โˆ€๐‘ โˆˆ ๐ธ (๐‘Ž ยท ๐‘) โˆˆ ๐ธ))
5850, 57ax-mp 5 . 2 (๐‘€ โˆˆ Mgm โ†” โˆ€๐‘Ž โˆˆ ๐ธ โˆ€๐‘ โˆˆ ๐ธ (๐‘Ž ยท ๐‘) โˆˆ ๐ธ)
5949, 58mpbir 230 1 ๐‘€ โˆˆ Mgm
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   โˆง wa 397   = wceq 1542   โˆˆ wcel 2107  โˆ€wral 3062  โˆƒwrex 3071  {crab 3433  โ€˜cfv 6541  (class class class)co 7406  โ„‚cc 11105  0cc0 11107   ยท cmul 11112  2c2 12264  โ„คcz 12555   โ†พs cress 17170  Mgmcmgm 18556  mulGrpcmgp 19982  โ„‚fldccnfld 20937
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7722  ax-cnex 11163  ax-resscn 11164  ax-1cn 11165  ax-icn 11166  ax-addcl 11167  ax-addrcl 11168  ax-mulcl 11169  ax-mulrcl 11170  ax-mulcom 11171  ax-addass 11172  ax-mulass 11173  ax-distr 11174  ax-i2m1 11175  ax-1ne0 11176  ax-1rid 11177  ax-rnegex 11178  ax-rrecex 11179  ax-cnre 11180  ax-pre-lttri 11181  ax-pre-lttrn 11182  ax-pre-ltadd 11183  ax-pre-mulgt0 11184  ax-mulf 11187
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-tp 4633  df-op 4635  df-uni 4909  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6298  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6493  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-f1 6546  df-fo 6547  df-f1o 6548  df-fv 6549  df-riota 7362  df-ov 7409  df-oprab 7410  df-mpo 7411  df-om 7853  df-1st 7972  df-2nd 7973  df-frecs 8263  df-wrecs 8294  df-recs 8368  df-rdg 8407  df-1o 8463  df-er 8700  df-en 8937  df-dom 8938  df-sdom 8939  df-fin 8940  df-pnf 11247  df-mnf 11248  df-xr 11249  df-ltxr 11250  df-le 11251  df-sub 11443  df-neg 11444  df-nn 12210  df-2 12272  df-3 12273  df-4 12274  df-5 12275  df-6 12276  df-7 12277  df-8 12278  df-9 12279  df-n0 12470  df-z 12556  df-dec 12675  df-uz 12820  df-fz 13482  df-struct 17077  df-sets 17094  df-slot 17112  df-ndx 17124  df-base 17142  df-ress 17171  df-plusg 17207  df-mulr 17208  df-starv 17209  df-tset 17213  df-ple 17214  df-ds 17216  df-unif 17217  df-mgm 18558  df-mgp 19983  df-cnfld 20938
This theorem is referenced by:  2zrngmsgrp  46799
  Copyright terms: Public domain W3C validator