Theorem abvn0b 20075

Description: Another characterization of domains, hinted at in abvtriv 19612: 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 20068	. . 3 ⊢ (𝑅 ∈ Domn → 𝑅 ∈ NzRing)
2		abvn0b.b	. . . . 5 ⊢ 𝐴 = (AbsVal‘𝑅)
3		eqid 2821	. . . . 5 ⊢ (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
4		eqid 2821	. . . . 5 ⊢ (0g‘𝑅) = (0g‘𝑅)
5		eqid 2821	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ (Base‘𝑅) ↦ if(𝑥 = (0g‘𝑅), 0, 1)) = (𝑥 ∈ (Base‘𝑅) ↦ if(𝑥 = (0g‘𝑅), 0, 1))
6		eqid 2821	. . . . 5 ⊢ (.r‘𝑅) = (.r‘𝑅)
7		domnring 20069	. . . . 5 ⊢ (𝑅 ∈ Domn → 𝑅 ∈ Ring)
8	3, 6, 4	domnmuln0 20071	. . . . 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 19611	. . . 4 ⊢ (𝑅 ∈ Domn → (𝑥 ∈ (Base‘𝑅) ↦ if(𝑥 = (0g‘𝑅), 0, 1)) ∈ 𝐴)
10	9	ne0d 4301	. . 3 ⊢ (𝑅 ∈ Domn → 𝐴 ≠ ∅)
11	1, 10	jca 514	. 2 ⊢ (𝑅 ∈ Domn → (𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐴 ≠ ∅))
12		n0 4310	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ≠ ∅ ↔ ∃𝑥 𝑥 ∈ 𝐴)
13		neanior 3109	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑦 ≠ (0g‘𝑅) ∧ 𝑧 ≠ (0g‘𝑅)) ↔ ¬ (𝑦 = (0g‘𝑅) ∨ 𝑧 = (0g‘𝑅)))
14		an4 654	. . . . . . . . . . 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 19609	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑦 ≠ (0g‘𝑅)) ∧ (𝑧 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑧 ≠ (0g‘𝑅))) → (𝑦(.r‘𝑅)𝑧) ≠ (0g‘𝑅))
16	15	3expib 1118	. . . . . . . . . . 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 244	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐴 → (((𝑦 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑧 ∈ (Base‘𝑅)) ∧ (𝑦 ≠ (0g‘𝑅) ∧ 𝑧 ≠ (0g‘𝑅))) → (𝑦(.r‘𝑅)𝑧) ≠ (0g‘𝑅)))
18	17	expdimp 455	. . . . . . . . 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 245	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑧 ∈ (Base‘𝑅))) → (¬ (𝑦 = (0g‘𝑅) ∨ 𝑧 = (0g‘𝑅)) → (𝑦(.r‘𝑅)𝑧) ≠ (0g‘𝑅)))
20	19	necon4bd 3036	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑧 ∈ (Base‘𝑅))) → ((𝑦(.r‘𝑅)𝑧) = (0g‘𝑅) → (𝑦 = (0g‘𝑅) ∨ 𝑧 = (0g‘𝑅))))
21	20	ralrimivva 3191	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐴 → ∀𝑦 ∈ (Base‘𝑅)∀𝑧 ∈ (Base‘𝑅)((𝑦(.r‘𝑅)𝑧) = (0g‘𝑅) → (𝑦 = (0g‘𝑅) ∨ 𝑧 = (0g‘𝑅))))
22	21	exlimiv 1931	. . . . 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 219	. . . 4 ⊢ (𝐴 ≠ ∅ → ∀𝑦 ∈ (Base‘𝑅)∀𝑧 ∈ (Base‘𝑅)((𝑦(.r‘𝑅)𝑧) = (0g‘𝑅) → (𝑦 = (0g‘𝑅) ∨ 𝑧 = (0g‘𝑅))))
24	23	anim2i 618	. . 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 20067	. . 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 236	. 2 ⊢ ((𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐴 ≠ ∅) → 𝑅 ∈ Domn)
27	11, 26	impbii 211	1 ⊢ (𝑅 ∈ Domn ↔ (𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐴 ≠ ∅))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 208   ∧ wa 398   ∨ wo 843   = wceq 1537  ∃wex 1780   ∈ wcel 2114   ≠ wne 3016  ∀wral 3138  ∅c0 4291  ifcif 4467   ↦ cmpt 5146  ‘cfv 6355  (class class class)co 7156  0cc0 10537  1c1 10538  Basecbs 16483  ._rcmulr 16566  0_gc0g 16713  AbsValcabv 19587  NzRingcnzr 20030  Domncdomn 20053

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2145  ax-11 2161  ax-12 2177  ax-ext 2793  ax-sep 5203  ax-nul 5210  ax-pow 5266  ax-pr 5330  ax-un 7461  ax-cnex 10593  ax-resscn 10594  ax-1cn 10595  ax-icn 10596  ax-addcl 10597  ax-addrcl 10598  ax-mulcl 10599  ax-mulrcl 10600  ax-mulcom 10601  ax-addass 10602  ax-mulass 10603  ax-distr 10604  ax-i2m1 10605  ax-1ne0 10606  ax-1rid 10607  ax-rnegex 10608  ax-rrecex 10609  ax-cnre 10610  ax-pre-lttri 10611  ax-pre-lttrn 10612  ax-pre-ltadd 10613  ax-pre-mulgt0 10614

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1084  df-3an 1085  df-tru 1540  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2070  df-mo 2622  df-eu 2654  df-clab 2800  df-cleq 2814  df-clel 2893  df-nfc 2963  df-ne 3017  df-nel 3124  df-ral 3143  df-rex 3144  df-reu 3145  df-rmo 3146  df-rab 3147  df-v 3496  df-sbc 3773  df-csb 3884  df-dif 3939  df-un 3941  df-in 3943  df-ss 3952  df-pss 3954  df-nul 4292  df-if 4468  df-pw 4541  df-sn 4568  df-pr 4570  df-tp 4572  df-op 4574  df-uni 4839  df-iun 4921  df-br 5067  df-opab 5129  df-mpt 5147  df-tr 5173  df-id 5460  df-eprel 5465  df-po 5474  df-so 5475  df-fr 5514  df-we 5516  df-xp 5561  df-rel 5562  df-cnv 5563  df-co 5564  df-dm 5565  df-rn 5566  df-res 5567  df-ima 5568  df-pred 6148  df-ord 6194  df-on 6195  df-lim 6196  df-suc 6197  df-iota 6314  df-fun 6357  df-fn 6358  df-f 6359  df-f1 6360  df-fo 6361  df-f1o 6362  df-fv 6363  df-riota 7114  df-ov 7159  df-oprab 7160  df-mpo 7161  df-om 7581  df-wrecs 7947  df-recs 8008  df-rdg 8046  df-er 8289  df-map 8408  df-en 8510  df-dom 8511  df-sdom 8512  df-pnf 10677  df-mnf 10678  df-xr 10679  df-ltxr 10680  df-le 10681  df-sub 10872  df-neg 10873  df-nn 11639  df-2 11701  df-ico 12745  df-ndx 16486  df-slot 16487  df-base 16489  df-sets 16490  df-plusg 16578  df-0g 16715  df-mgm 17852  df-sgrp 17901  df-mnd 17912  df-grp 18106  df-minusg 18107  df-mgp 19240  df-ring 19299  df-abv 19588  df-nzr 20031  df-domn 20057

This theorem is referenced by:  nrgdomn  23280