Theorem 2zrngnmrid 46238

Description: R has no multiplicative (right) identity. (Contributed by AV, 12-Feb-2020.)

Hypotheses

Ref	Expression
2zrng.e	⊢ 𝐸 = {𝑧 ∈ ℤ ∣ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥)}
2zrngbas.r	⊢ 𝑅 = (ℂfld ↾s 𝐸)
2zrngmmgm.1	⊢ 𝑀 = (mulGrp‘𝑅)

Assertion

Ref	Expression
2zrngnmrid	⊢ ∀𝑎 ∈ (𝐸 ∖ {0})∀𝑏 ∈ 𝐸 (𝑎 · 𝑏) ≠ 𝑎

Distinct variable groups:   𝑥,𝑧   𝐸,𝑎,𝑏   𝑅,𝑎,𝑏,𝑥,𝑧   𝑥,𝐸,𝑧   𝑀,𝑎,𝑏

Allowed substitution hints:   𝑀(𝑥,𝑧)

Proof of Theorem 2zrngnmrid

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eldifsn 4747	. . . 4 ⊢ (𝑎 ∈ (𝐸 ∖ {0}) ↔ (𝑎 ∈ 𝐸 ∧ 𝑎 ≠ 0))
2		eqeq1 2740	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑧 = 𝑎 → (𝑧 = (2 · 𝑥) ↔ 𝑎 = (2 · 𝑥)))
3	2	rexbidv 3175	. . . . . . 7 ⊢ (𝑧 = 𝑎 → (∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥) ↔ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑎 = (2 · 𝑥)))
4		2zrng.e	. . . . . . 7 ⊢ 𝐸 = {𝑧 ∈ ℤ ∣ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥)}
5	3, 4	elrab2 3648	. . . . . 6 ⊢ (𝑎 ∈ 𝐸 ↔ (𝑎 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑎 = (2 · 𝑥)))
6		zcn 12504	. . . . . . 7 ⊢ (𝑎 ∈ ℤ → 𝑎 ∈ ℂ)
7	6	adantr 481	. . . . . 6 ⊢ ((𝑎 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑎 = (2 · 𝑥)) → 𝑎 ∈ ℂ)
8	5, 7	sylbi 216	. . . . 5 ⊢ (𝑎 ∈ 𝐸 → 𝑎 ∈ ℂ)
9	8	anim1i 615	. . . 4 ⊢ ((𝑎 ∈ 𝐸 ∧ 𝑎 ≠ 0) → (𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0))
10	1, 9	sylbi 216	. . 3 ⊢ (𝑎 ∈ (𝐸 ∖ {0}) → (𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0))
11		eqeq1 2740	. . . . . . 7 ⊢ (𝑧 = 𝑏 → (𝑧 = (2 · 𝑥) ↔ 𝑏 = (2 · 𝑥)))
12	11	rexbidv 3175	. . . . . 6 ⊢ (𝑧 = 𝑏 → (∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥) ↔ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑏 = (2 · 𝑥)))
13	12, 4	elrab2 3648	. . . . 5 ⊢ (𝑏 ∈ 𝐸 ↔ (𝑏 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑏 = (2 · 𝑥)))
14		zcn 12504	. . . . . 6 ⊢ (𝑏 ∈ ℤ → 𝑏 ∈ ℂ)
15	14	adantr 481	. . . . 5 ⊢ ((𝑏 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑏 = (2 · 𝑥)) → 𝑏 ∈ ℂ)
16	13, 15	sylbi 216	. . . 4 ⊢ (𝑏 ∈ 𝐸 → 𝑏 ∈ ℂ)
17	16	ancli 549	. . 3 ⊢ (𝑏 ∈ 𝐸 → (𝑏 ∈ 𝐸 ∧ 𝑏 ∈ ℂ))
18	4	1neven 46220	. . . . . . 7 ⊢ 1 ∉ 𝐸
19		elnelne2 3060	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑏 ∈ 𝐸 ∧ 1 ∉ 𝐸) → 𝑏 ≠ 1)
20	18, 19	mpan2 689	. . . . . 6 ⊢ (𝑏 ∈ 𝐸 → 𝑏 ≠ 1)
21	20	ad2antrl 726	. . . . 5 ⊢ (((𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0) ∧ (𝑏 ∈ 𝐸 ∧ 𝑏 ∈ ℂ)) → 𝑏 ≠ 1)
22		simpr 485	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑏 ∈ 𝐸 ∧ 𝑏 ∈ ℂ) → 𝑏 ∈ ℂ)
23	22	anim2i 617	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0) ∧ (𝑏 ∈ 𝐸 ∧ 𝑏 ∈ ℂ)) → ((𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0) ∧ 𝑏 ∈ ℂ))
24		3anass 1095	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑏 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0) ↔ (𝑏 ∈ ℂ ∧ (𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0)))
25		ancom 461	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑏 ∈ ℂ ∧ (𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0)) ↔ ((𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0) ∧ 𝑏 ∈ ℂ))
26	24, 25	bitri 274	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑏 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0) ↔ ((𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0) ∧ 𝑏 ∈ ℂ))
27	23, 26	sylibr 233	. . . . . 6 ⊢ (((𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0) ∧ (𝑏 ∈ 𝐸 ∧ 𝑏 ∈ ℂ)) → (𝑏 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0))
28		divcan3 11839	. . . . . 6 ⊢ ((𝑏 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0) → ((𝑎 · 𝑏) / 𝑎) = 𝑏)
29	27, 28	syl 17	. . . . 5 ⊢ (((𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0) ∧ (𝑏 ∈ 𝐸 ∧ 𝑏 ∈ ℂ)) → ((𝑎 · 𝑏) / 𝑎) = 𝑏)
30		divid 11842	. . . . . 6 ⊢ ((𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0) → (𝑎 / 𝑎) = 1)
31	30	adantr 481	. . . . 5 ⊢ (((𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0) ∧ (𝑏 ∈ 𝐸 ∧ 𝑏 ∈ ℂ)) → (𝑎 / 𝑎) = 1)
32	21, 29, 31	3netr4d 3021	. . . 4 ⊢ (((𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0) ∧ (𝑏 ∈ 𝐸 ∧ 𝑏 ∈ ℂ)) → ((𝑎 · 𝑏) / 𝑎) ≠ (𝑎 / 𝑎))
33		simpl 483	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0) → 𝑎 ∈ ℂ)
34		mulcl 11135	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑏 ∈ ℂ) → (𝑎 · 𝑏) ∈ ℂ)
35	33, 22, 34	syl2an 596	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0) ∧ (𝑏 ∈ 𝐸 ∧ 𝑏 ∈ ℂ)) → (𝑎 · 𝑏) ∈ ℂ)
36	33	adantr 481	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0) ∧ (𝑏 ∈ 𝐸 ∧ 𝑏 ∈ ℂ)) → 𝑎 ∈ ℂ)
37		simpl 483	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0) ∧ (𝑏 ∈ 𝐸 ∧ 𝑏 ∈ ℂ)) → (𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0))
38		div11 11841	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑎 · 𝑏) ∈ ℂ ∧ 𝑎 ∈ ℂ ∧ (𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0)) → (((𝑎 · 𝑏) / 𝑎) = (𝑎 / 𝑎) ↔ (𝑎 · 𝑏) = 𝑎))
39	35, 36, 37, 38	syl3anc 1371	. . . . . 6 ⊢ (((𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0) ∧ (𝑏 ∈ 𝐸 ∧ 𝑏 ∈ ℂ)) → (((𝑎 · 𝑏) / 𝑎) = (𝑎 / 𝑎) ↔ (𝑎 · 𝑏) = 𝑎))
40	39	biimprd 247	. . . . 5 ⊢ (((𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0) ∧ (𝑏 ∈ 𝐸 ∧ 𝑏 ∈ ℂ)) → ((𝑎 · 𝑏) = 𝑎 → ((𝑎 · 𝑏) / 𝑎) = (𝑎 / 𝑎)))
41	40	necon3d 2964	. . . 4 ⊢ (((𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0) ∧ (𝑏 ∈ 𝐸 ∧ 𝑏 ∈ ℂ)) → (((𝑎 · 𝑏) / 𝑎) ≠ (𝑎 / 𝑎) → (𝑎 · 𝑏) ≠ 𝑎))
42	32, 41	mpd 15	. . 3 ⊢ (((𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0) ∧ (𝑏 ∈ 𝐸 ∧ 𝑏 ∈ ℂ)) → (𝑎 · 𝑏) ≠ 𝑎)
43	10, 17, 42	syl2an 596	. 2 ⊢ ((𝑎 ∈ (𝐸 ∖ {0}) ∧ 𝑏 ∈ 𝐸) → (𝑎 · 𝑏) ≠ 𝑎)
44	43	rgen2 3194	1 ⊢ ∀𝑎 ∈ (𝐸 ∖ {0})∀𝑏 ∈ 𝐸 (𝑎 · 𝑏) ≠ 𝑎

Syntax hints:   ↔ wb 205   ∧ wa 396   ∧ w3a 1087   = wceq 1541   ∈ wcel 2106   ≠ wne 2943   ∉ wnel 3049  ∀wral 3064  ∃wrex 3073  {crab 3407   ∖ cdif 3907  {csn 4586  ‘cfv 6496  (class class class)co 7357  ℂcc 11049  0cc0 11051  1c1 11052   · cmul 11056   / cdiv 11812  2c2 12208  ℤcz 12499   ↾_s cress 17112  mulGrpcmgp 19896  ℂ_fldccnfld 20796

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2707  ax-sep 5256  ax-nul 5263  ax-pow 5320  ax-pr 5384  ax-un 7672  ax-resscn 11108  ax-1cn 11109  ax-icn 11110  ax-addcl 11111  ax-addrcl 11112  ax-mulcl 11113  ax-mulrcl 11114  ax-mulcom 11115  ax-addass 11116  ax-mulass 11117  ax-distr 11118  ax-i2m1 11119  ax-1ne0 11120  ax-1rid 11121  ax-rnegex 11122  ax-rrecex 11123  ax-cnre 11124  ax-pre-lttri 11125  ax-pre-lttrn 11126  ax-pre-ltadd 11127  ax-pre-mulgt0 11128

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2814  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3065  df-rex 3074  df-rmo 3353  df-reu 3354  df-rab 3408  df-v 3447  df-sbc 3740  df-csb 3856  df-dif 3913  df-un 3915  df-in 3917  df-ss 3927  df-pss 3929  df-nul 4283  df-if 4487  df-pw 4562  df-sn 4587  df-pr 4589  df-op 4593  df-uni 4866  df-iun 4956  df-br 5106  df-opab 5168  df-mpt 5189  df-tr 5223  df-id 5531  df-eprel 5537  df-po 5545  df-so 5546  df-fr 5588  df-we 5590  df-xp 5639  df-rel 5640  df-cnv 5641  df-co 5642  df-dm 5643  df-rn 5644  df-res 5645  df-ima 5646  df-pred 6253  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6498  df-fn 6499  df-f 6500  df-f1 6501  df-fo 6502  df-f1o 6503  df-fv 6504  df-riota 7313  df-ov 7360  df-oprab 7361  df-mpo 7362  df-om 7803  df-2nd 7922  df-frecs 8212  df-wrecs 8243  df-recs 8317  df-rdg 8356  df-er 8648  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-pnf 11191  df-mnf 11192  df-xr 11193  df-ltxr 11194  df-le 11195  df-sub 11387  df-neg 11388  df-div 11813  df-nn 12154  df-2 12216  df-n0 12414  df-z 12500

This theorem is referenced by:  2zrngnmlid2  46239