Theorem drngid2 21010

Description: Properties showing that an element 𝐼 is the identity element of a division ring. (Contributed by Mario Carneiro, 11-Oct-2013.)

Hypotheses

Ref	Expression
drngid2.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
drngid2.t	⊢ · = (.r‘𝑅)
drngid2.o	⊢ 0 = (0g‘𝑅)
drngid2.u	⊢ 1 = (1r‘𝑅)

Assertion

Ref	Expression
drngid2	⊢ (𝑅 ∈ DivRing → ((𝐼 ∈ 𝐵 ∧ 𝐼 ≠ 0 ∧ (𝐼 · 𝐼) = 𝐼) ↔ 1 = 𝐼))

Proof of Theorem drngid2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		df-3an 1105	. . . 4 ⊢ ((𝐼 ∈ 𝐵 ∧ 𝐼 ≠ 0 ∧ (𝐼 · 𝐼) = 𝐼) ↔ ((𝐼 ∈ 𝐵 ∧ 𝐼 ≠ 0 ) ∧ (𝐼 · 𝐼) = 𝐼))
2		eldifsn 4747	. . . . 5 ⊢ (𝐼 ∈ (𝐵 ∖ { 0 }) ↔ (𝐼 ∈ 𝐵 ∧ 𝐼 ≠ 0 ))
3	2	anbi1i 636	. . . 4 ⊢ ((𝐼 ∈ (𝐵 ∖ { 0 }) ∧ (𝐼 · 𝐼) = 𝐼) ↔ ((𝐼 ∈ 𝐵 ∧ 𝐼 ≠ 0 ) ∧ (𝐼 · 𝐼) = 𝐼))
4	1, 3	bitr4i 281	. . 3 ⊢ ((𝐼 ∈ 𝐵 ∧ 𝐼 ≠ 0 ∧ (𝐼 · 𝐼) = 𝐼) ↔ (𝐼 ∈ (𝐵 ∖ { 0 }) ∧ (𝐼 · 𝐼) = 𝐼))
5		drngid2.b	. . . . 5 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
6		drngid2.o	. . . . 5 ⊢ 0 = (0g‘𝑅)
7		eqid 2760	. . . . 5 ⊢ ((mulGrp‘𝑅) ↾s (𝐵 ∖ { 0 })) = ((mulGrp‘𝑅) ↾s (𝐵 ∖ { 0 }))
8	5, 6, 7	drngmgp 20999	. . . 4 ⊢ (𝑅 ∈ DivRing → ((mulGrp‘𝑅) ↾s (𝐵 ∖ { 0 })) ∈ Grp)
9		difss 4072	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∖ { 0 }) ⊆ 𝐵
10		eqid 2760	. . . . . . . 8 ⊢ (mulGrp‘𝑅) = (mulGrp‘𝑅)
11	10, 5	mgpbas 20365	. . . . . . 7 ⊢ 𝐵 = (Base‘(mulGrp‘𝑅))
12	7, 11	ressbas2 17416	. . . . . 6 ⊢ ((𝐵 ∖ { 0 }) ⊆ 𝐵 → (𝐵 ∖ { 0 }) = (Base‘((mulGrp‘𝑅) ↾s (𝐵 ∖ { 0 }))))
13	9, 12	ax-mp 5	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ∖ { 0 }) = (Base‘((mulGrp‘𝑅) ↾s (𝐵 ∖ { 0 })))
14	5	fvexi 6899	. . . . . 6 ⊢ 𝐵 ∈ V
15		difexg 5290	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ V → (𝐵 ∖ { 0 }) ∈ V)
16		drngid2.t	. . . . . . . 8 ⊢ · = (.r‘𝑅)
17	10, 16	mgpplusg 20364	. . . . . . 7 ⊢ · = (+g‘(mulGrp‘𝑅))
18	7, 17	ressplusg 17462	. . . . . 6 ⊢ ((𝐵 ∖ { 0 }) ∈ V → · = (+g‘((mulGrp‘𝑅) ↾s (𝐵 ∖ { 0 }))))
19	14, 15, 18	mp2b 10	. . . . 5 ⊢ · = (+g‘((mulGrp‘𝑅) ↾s (𝐵 ∖ { 0 })))
20		eqid 2760	. . . . 5 ⊢ (0g‘((mulGrp‘𝑅) ↾s (𝐵 ∖ { 0 }))) = (0g‘((mulGrp‘𝑅) ↾s (𝐵 ∖ { 0 })))
21	13, 19, 20	isgrpid2 19187	. . . 4 ⊢ (((mulGrp‘𝑅) ↾s (𝐵 ∖ { 0 })) ∈ Grp → ((𝐼 ∈ (𝐵 ∖ { 0 }) ∧ (𝐼 · 𝐼) = 𝐼) ↔ (0g‘((mulGrp‘𝑅) ↾s (𝐵 ∖ { 0 }))) = 𝐼))
22	8, 21	syl 18	. . 3 ⊢ (𝑅 ∈ DivRing → ((𝐼 ∈ (𝐵 ∖ { 0 }) ∧ (𝐼 · 𝐼) = 𝐼) ↔ (0g‘((mulGrp‘𝑅) ↾s (𝐵 ∖ { 0 }))) = 𝐼))
23	4, 22	bitrid 286	. 2 ⊢ (𝑅 ∈ DivRing → ((𝐼 ∈ 𝐵 ∧ 𝐼 ≠ 0 ∧ (𝐼 · 𝐼) = 𝐼) ↔ (0g‘((mulGrp‘𝑅) ↾s (𝐵 ∖ { 0 }))) = 𝐼))
24		drngid2.u	. . . 4 ⊢ 1 = (1r‘𝑅)
25	5, 6, 24, 7	drngid 21000	. . 3 ⊢ (𝑅 ∈ DivRing → 1 = (0g‘((mulGrp‘𝑅) ↾s (𝐵 ∖ { 0 }))))
26	25	eqeq1d 2762	. 2 ⊢ (𝑅 ∈ DivRing → ( 1 = 𝐼 ↔ (0g‘((mulGrp‘𝑅) ↾s (𝐵 ∖ { 0 }))) = 𝐼))
27	23, 26	bitr4d 285	1 ⊢ (𝑅 ∈ DivRing → ((𝐼 ∈ 𝐵 ∧ 𝐼 ≠ 0 ∧ (𝐼 · 𝐼) = 𝐼) ↔ 1 = 𝐼))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1569   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955  Vcvv 3450   ⊆ wss 3895   ∖ cdif 4045  {csn 4583  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  Basecbs 17387   ↾_s cress 17408  +_gcplusg 17428  ._rcmulr 17429  0_gc0g 17610  Grpcgrp 19144  mulGrpcmgp 20360  1_rcur 20407  DivRingcdr 20980

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751  ax-cnex 11256  ax-resscn 11257  ax-1cn 11258  ax-icn 11259  ax-addcl 11260  ax-addrcl 11261  ax-mulcl 11262  ax-mulrcl 11263  ax-mulcom 11264  ax-addass 11265  ax-mulass 11266  ax-distr 11267  ax-i2m1 11268  ax-1ne0 11269  ax-1rid 11270  ax-rnegex 11271  ax-rrecex 11272  ax-cnre 11273  ax-pre-lttri 11274  ax-pre-lttrn 11275  ax-pre-ltadd 11276  ax-pre-mulgt0 11277

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-op 4590  df-uni 4867  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-tpos 8243  df-frecs 8299  df-wrecs 8330  df-recs 8379  df-rdg 8418  df-er 8717  df-en 8974  df-dom 8975  df-sdom 8976  df-pnf 11345  df-mnf 11346  df-xr 11347  df-ltxr 11348  df-le 11349  df-sub 11543  df-neg 11544  df-nn 12336  df-2 12405  df-3 12406  df-sets 17342  df-slot 17360  df-ndx 17372  df-base 17388  df-ress 17409  df-plusg 17441  df-mulr 17442  df-0g 17612  df-mgm 18816  df-sgrp 18908  df-mnd 18924  df-grp 19147  df-minusg 19148  df-cmn 19996  df-abl 19997  df-mgp 20361  df-rng 20375  df-ur 20408  df-ring 20461  df-oppr 20567  df-dvdsr 20587  df-unit 20588  df-invr 20618  df-dvr 20631  df-drng 20982

This theorem is used by:  erng1r  42053  dvalveclem  42083