Theorem abvn0b 20573

Description: Another characterization of domains, hinted at in abvtriv 20101: a nonzero ring is a domain iff it has an absolute value. (Contributed by Mario Carneiro, 6-May-2015.)

Hypothesis

Ref	Expression
abvn0b.b	⊢ 𝐴 = (AbsVal‘𝑅)

Assertion

Ref	Expression
abvn0b	⊢ (𝑅 ∈ Domn ↔ (𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐴 ≠ ∅))

Proof of Theorem abvn0b

Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		domnnzr 20566	. . 3 ⊢ (𝑅 ∈ Domn → 𝑅 ∈ NzRing)
2		abvn0b.b	. . . . 5 ⊢ 𝐴 = (AbsVal‘𝑅)
3		eqid 2738	. . . . 5 ⊢ (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
4		eqid 2738	. . . . 5 ⊢ (0g‘𝑅) = (0g‘𝑅)
5		eqid 2738	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ (Base‘𝑅) ↦ if(𝑥 = (0g‘𝑅), 0, 1)) = (𝑥 ∈ (Base‘𝑅) ↦ if(𝑥 = (0g‘𝑅), 0, 1))
6		eqid 2738	. . . . 5 ⊢ (.r‘𝑅) = (.r‘𝑅)
7		domnring 20567	. . . . 5 ⊢ (𝑅 ∈ Domn → 𝑅 ∈ Ring)
8	3, 6, 4	domnmuln0 20569	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ Domn ∧ (𝑦 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑦 ≠ (0g‘𝑅)) ∧ (𝑧 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑧 ≠ (0g‘𝑅))) → (𝑦(.r‘𝑅)𝑧) ≠ (0g‘𝑅))
9	2, 3, 4, 5, 6, 7, 8	abvtrivd 20100	. . . 4 ⊢ (𝑅 ∈ Domn → (𝑥 ∈ (Base‘𝑅) ↦ if(𝑥 = (0g‘𝑅), 0, 1)) ∈ 𝐴)
10	9	ne0d 4269	. . 3 ⊢ (𝑅 ∈ Domn → 𝐴 ≠ ∅)
11	1, 10	jca 512	. 2 ⊢ (𝑅 ∈ Domn → (𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐴 ≠ ∅))
12		n0 4280	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ≠ ∅ ↔ ∃𝑥 𝑥 ∈ 𝐴)
13		neanior 3037	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑦 ≠ (0g‘𝑅) ∧ 𝑧 ≠ (0g‘𝑅)) ↔ ¬ (𝑦 = (0g‘𝑅) ∨ 𝑧 = (0g‘𝑅)))
14		an4 653	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑦 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑧 ∈ (Base‘𝑅)) ∧ (𝑦 ≠ (0g‘𝑅) ∧ 𝑧 ≠ (0g‘𝑅))) ↔ ((𝑦 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑦 ≠ (0g‘𝑅)) ∧ (𝑧 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑧 ≠ (0g‘𝑅))))
15	2, 3, 4, 6	abvdom 20098	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑦 ≠ (0g‘𝑅)) ∧ (𝑧 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑧 ≠ (0g‘𝑅))) → (𝑦(.r‘𝑅)𝑧) ≠ (0g‘𝑅))
16	15	3expib 1121	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐴 → (((𝑦 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑦 ≠ (0g‘𝑅)) ∧ (𝑧 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑧 ≠ (0g‘𝑅))) → (𝑦(.r‘𝑅)𝑧) ≠ (0g‘𝑅)))
17	14, 16	syl5bi 241	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐴 → (((𝑦 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑧 ∈ (Base‘𝑅)) ∧ (𝑦 ≠ (0g‘𝑅) ∧ 𝑧 ≠ (0g‘𝑅))) → (𝑦(.r‘𝑅)𝑧) ≠ (0g‘𝑅)))
18	17	expdimp 453	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑧 ∈ (Base‘𝑅))) → ((𝑦 ≠ (0g‘𝑅) ∧ 𝑧 ≠ (0g‘𝑅)) → (𝑦(.r‘𝑅)𝑧) ≠ (0g‘𝑅)))
19	13, 18	syl5bir 242	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑧 ∈ (Base‘𝑅))) → (¬ (𝑦 = (0g‘𝑅) ∨ 𝑧 = (0g‘𝑅)) → (𝑦(.r‘𝑅)𝑧) ≠ (0g‘𝑅)))
20	19	necon4bd 2963	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑧 ∈ (Base‘𝑅))) → ((𝑦(.r‘𝑅)𝑧) = (0g‘𝑅) → (𝑦 = (0g‘𝑅) ∨ 𝑧 = (0g‘𝑅))))
21	20	ralrimivva 3123	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐴 → ∀𝑦 ∈ (Base‘𝑅)∀𝑧 ∈ (Base‘𝑅)((𝑦(.r‘𝑅)𝑧) = (0g‘𝑅) → (𝑦 = (0g‘𝑅) ∨ 𝑧 = (0g‘𝑅))))
22	21	exlimiv 1933	. . . . 5 ⊢ (∃𝑥 𝑥 ∈ 𝐴 → ∀𝑦 ∈ (Base‘𝑅)∀𝑧 ∈ (Base‘𝑅)((𝑦(.r‘𝑅)𝑧) = (0g‘𝑅) → (𝑦 = (0g‘𝑅) ∨ 𝑧 = (0g‘𝑅))))
23	12, 22	sylbi 216	. . . 4 ⊢ (𝐴 ≠ ∅ → ∀𝑦 ∈ (Base‘𝑅)∀𝑧 ∈ (Base‘𝑅)((𝑦(.r‘𝑅)𝑧) = (0g‘𝑅) → (𝑦 = (0g‘𝑅) ∨ 𝑧 = (0g‘𝑅))))
24	23	anim2i 617	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐴 ≠ ∅) → (𝑅 ∈ NzRing ∧ ∀𝑦 ∈ (Base‘𝑅)∀𝑧 ∈ (Base‘𝑅)((𝑦(.r‘𝑅)𝑧) = (0g‘𝑅) → (𝑦 = (0g‘𝑅) ∨ 𝑧 = (0g‘𝑅)))))
25	3, 6, 4	isdomn 20565	. . 3 ⊢ (𝑅 ∈ Domn ↔ (𝑅 ∈ NzRing ∧ ∀𝑦 ∈ (Base‘𝑅)∀𝑧 ∈ (Base‘𝑅)((𝑦(.r‘𝑅)𝑧) = (0g‘𝑅) → (𝑦 = (0g‘𝑅) ∨ 𝑧 = (0g‘𝑅)))))
26	24, 25	sylibr 233	. 2 ⊢ ((𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐴 ≠ ∅) → 𝑅 ∈ Domn)
27	11, 26	impbii 208	1 ⊢ (𝑅 ∈ Domn ↔ (𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐴 ≠ ∅))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 396   ∨ wo 844   = wceq 1539  ∃wex 1782   ∈ wcel 2106   ≠ wne 2943  ∀wral 3064  ∅c0 4256  ifcif 4459   ↦ cmpt 5157  ‘cfv 6433  (class class class)co 7275  0cc0 10871  1c1 10872  Basecbs 16912  ._rcmulr 16963  0_gc0g 17150  AbsValcabv 20076  NzRingcnzr 20528  Domncdomn 20551

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 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2709  ax-sep 5223  ax-nul 5230  ax-pow 5288  ax-pr 5352  ax-un 7588  ax-cnex 10927  ax-resscn 10928  ax-1cn 10929  ax-icn 10930  ax-addcl 10931  ax-addrcl 10932  ax-mulcl 10933  ax-mulrcl 10934  ax-mulcom 10935  ax-addass 10936  ax-mulass 10937  ax-distr 10938  ax-i2m1 10939  ax-1ne0 10940  ax-1rid 10941  ax-rnegex 10942  ax-rrecex 10943  ax-cnre 10944  ax-pre-lttri 10945  ax-pre-lttrn 10946  ax-pre-ltadd 10947  ax-pre-mulgt0 10948

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2068  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2816  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3069  df-rex 3070  df-rmo 3071  df-reu 3072  df-rab 3073  df-v 3434  df-sbc 3717  df-csb 3833  df-dif 3890  df-un 3892  df-in 3894  df-ss 3904  df-pss 3906  df-nul 4257  df-if 4460  df-pw 4535  df-sn 4562  df-pr 4564  df-op 4568  df-uni 4840  df-iun 4926  df-br 5075  df-opab 5137  df-mpt 5158  df-tr 5192  df-id 5489  df-eprel 5495  df-po 5503  df-so 5504  df-fr 5544  df-we 5546  df-xp 5595  df-rel 5596  df-cnv 5597  df-co 5598  df-dm 5599  df-rn 5600  df-res 5601  df-ima 5602  df-pred 6202  df-ord 6269  df-on 6270  df-lim 6271  df-suc 6272  df-iota 6391  df-fun 6435  df-fn 6436  df-f 6437  df-f1 6438  df-fo 6439  df-f1o 6440  df-fv 6441  df-riota 7232  df-ov 7278  df-oprab 7279  df-mpo 7280  df-om 7713  df-2nd 7832  df-frecs 8097  df-wrecs 8128  df-recs 8202  df-rdg 8241  df-er 8498  df-map 8617  df-en 8734  df-dom 8735  df-sdom 8736  df-pnf 11011  df-mnf 11012  df-xr 11013  df-ltxr 11014  df-le 11015  df-sub 11207  df-neg 11208  df-nn 11974  df-2 12036  df-ico 13085  df-sets 16865  df-slot 16883  df-ndx 16895  df-base 16913  df-plusg 16975  df-0g 17152  df-mgm 18326  df-sgrp 18375  df-mnd 18386  df-grp 18580  df-minusg 18581  df-mgp 19721  df-ring 19785  df-abv 20077  df-nzr 20529  df-domn 20555

This theorem is referenced by:  nrgdomn  23835