Theorem crngunit 20191

Description: Property of being a unit in a commutative ring. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Apr-2016.)

Hypotheses

Ref	Expression
crngunit.1	⊢ 𝑈 = (Unit‘𝑅)
crngunit.2	⊢ 1 = (1r‘𝑅)
crngunit.3	⊢ ∥ = (∥r‘𝑅)

Assertion

Ref	Expression
crngunit	⊢ (𝑅 ∈ CRing → (𝑋 ∈ 𝑈 ↔ 𝑋 ∥ 1 ))

Proof of Theorem crngunit

Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqid 2732	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
2		eqid 2732	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (.r‘𝑅) = (.r‘𝑅)
3		eqid 2732	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (oppr‘𝑅) = (oppr‘𝑅)
4		eqid 2732	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (.r‘(oppr‘𝑅)) = (.r‘(oppr‘𝑅))
5	1, 2, 3, 4	crngoppr 20153	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑋 ∈ (Base‘𝑅)) → (𝑦(.r‘𝑅)𝑋) = (𝑦(.r‘(oppr‘𝑅))𝑋))
6	5	3expa 1118	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑅)) ∧ 𝑋 ∈ (Base‘𝑅)) → (𝑦(.r‘𝑅)𝑋) = (𝑦(.r‘(oppr‘𝑅))𝑋))
7	6	eqcomd 2738	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑅)) ∧ 𝑋 ∈ (Base‘𝑅)) → (𝑦(.r‘(oppr‘𝑅))𝑋) = (𝑦(.r‘𝑅)𝑋))
8	7	an32s 650	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑋 ∈ (Base‘𝑅)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑅)) → (𝑦(.r‘(oppr‘𝑅))𝑋) = (𝑦(.r‘𝑅)𝑋))
9	8	eqeq1d 2734	. . . . . 6 ⊢ (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑋 ∈ (Base‘𝑅)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑅)) → ((𝑦(.r‘(oppr‘𝑅))𝑋) = 1 ↔ (𝑦(.r‘𝑅)𝑋) = 1 ))
10	9	rexbidva 3176	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑋 ∈ (Base‘𝑅)) → (∃𝑦 ∈ (Base‘𝑅)(𝑦(.r‘(oppr‘𝑅))𝑋) = 1 ↔ ∃𝑦 ∈ (Base‘𝑅)(𝑦(.r‘𝑅)𝑋) = 1 ))
11	10	pm5.32da 579	. . . 4 ⊢ (𝑅 ∈ CRing → ((𝑋 ∈ (Base‘𝑅) ∧ ∃𝑦 ∈ (Base‘𝑅)(𝑦(.r‘(oppr‘𝑅))𝑋) = 1 ) ↔ (𝑋 ∈ (Base‘𝑅) ∧ ∃𝑦 ∈ (Base‘𝑅)(𝑦(.r‘𝑅)𝑋) = 1 )))
12	3, 1	opprbas 20156	. . . . 5 ⊢ (Base‘𝑅) = (Base‘(oppr‘𝑅))
13		eqid 2732	. . . . 5 ⊢ (∥r‘(oppr‘𝑅)) = (∥r‘(oppr‘𝑅))
14	12, 13, 4	dvdsr 20175	. . . 4 ⊢ (𝑋(∥r‘(oppr‘𝑅)) 1 ↔ (𝑋 ∈ (Base‘𝑅) ∧ ∃𝑦 ∈ (Base‘𝑅)(𝑦(.r‘(oppr‘𝑅))𝑋) = 1 ))
15		crngunit.3	. . . . 5 ⊢ ∥ = (∥r‘𝑅)
16	1, 15, 2	dvdsr 20175	. . . 4 ⊢ (𝑋 ∥ 1 ↔ (𝑋 ∈ (Base‘𝑅) ∧ ∃𝑦 ∈ (Base‘𝑅)(𝑦(.r‘𝑅)𝑋) = 1 ))
17	11, 14, 16	3bitr4g 313	. . 3 ⊢ (𝑅 ∈ CRing → (𝑋(∥r‘(oppr‘𝑅)) 1 ↔ 𝑋 ∥ 1 ))
18	17	anbi2d 629	. 2 ⊢ (𝑅 ∈ CRing → ((𝑋 ∥ 1 ∧ 𝑋(∥r‘(oppr‘𝑅)) 1 ) ↔ (𝑋 ∥ 1 ∧ 𝑋 ∥ 1 )))
19		crngunit.1	. . 3 ⊢ 𝑈 = (Unit‘𝑅)
20		crngunit.2	. . 3 ⊢ 1 = (1r‘𝑅)
21	19, 20, 15, 3, 13	isunit 20186	. 2 ⊢ (𝑋 ∈ 𝑈 ↔ (𝑋 ∥ 1 ∧ 𝑋(∥r‘(oppr‘𝑅)) 1 ))
22		pm4.24 564	. 2 ⊢ (𝑋 ∥ 1 ↔ (𝑋 ∥ 1 ∧ 𝑋 ∥ 1 ))
23	18, 21, 22	3bitr4g 313	1 ⊢ (𝑅 ∈ CRing → (𝑋 ∈ 𝑈 ↔ 𝑋 ∥ 1 ))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 396   = wceq 1541   ∈ wcel 2106  ∃wrex 3070   class class class wbr 5148  ‘cfv 6543  (class class class)co 7408  Basecbs 17143  ._rcmulr 17197  1_rcur 20003  CRingccrg 20056  opp_rcoppr 20148  ∥_rcdsr 20167  Unitcui 20168

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 2703  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7724  ax-cnex 11165  ax-resscn 11166  ax-1cn 11167  ax-icn 11168  ax-addcl 11169  ax-addrcl 11170  ax-mulcl 11171  ax-mulrcl 11172  ax-mulcom 11173  ax-addass 11174  ax-mulass 11175  ax-distr 11176  ax-i2m1 11177  ax-1ne0 11178  ax-1rid 11179  ax-rnegex 11180  ax-rrecex 11181  ax-cnre 11182  ax-pre-lttri 11183  ax-pre-lttrn 11184  ax-pre-ltadd 11185  ax-pre-mulgt0 11186

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 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  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-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 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7364  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-om 7855  df-2nd 7975  df-tpos 8210  df-frecs 8265  df-wrecs 8296  df-recs 8370  df-rdg 8409  df-er 8702  df-en 8939  df-dom 8940  df-sdom 8941  df-pnf 11249  df-mnf 11250  df-xr 11251  df-ltxr 11252  df-le 11253  df-sub 11445  df-neg 11446  df-nn 12212  df-2 12274  df-3 12275  df-sets 17096  df-slot 17114  df-ndx 17126  df-base 17144  df-plusg 17209  df-mulr 17210  df-cmn 19649  df-mgp 19987  df-cring 20058  df-oppr 20149  df-dvdsr 20170  df-unit 20171

This theorem is referenced by:  dvdsunit  20192  znunit  21118  matunitlindflem2  36480