Theorem erlbr2d 33521

Description: Deduce the ring localization equivalence relation. Pairs ⟨𝐸, 𝐺⟩ and ⟨𝑇 · 𝐸, 𝑇 · 𝐺⟩ for 𝑇 ∈ 𝑆 are equivalent under the localization relation. (Contributed by Thierry Arnoux, 4-May-2025.)

Hypotheses

Ref	Expression
erlbr2d.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
erlbr2d.q	⊢ ∼ = (𝑅 ~RL 𝑆)
erlbr2d.r	⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ CRing)
erlbr2d.s	⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ (SubMnd‘(mulGrp‘𝑅)))
erlbr2d.m	⊢ · = (.r‘𝑅)
erlbr2d.u	⊢ (𝜑 → 𝑈 = ⟨𝐸, 𝐺⟩)
erlbr2d.v	⊢ (𝜑 → 𝑉 = ⟨𝐹, 𝐻⟩)
erlbr2d.e	⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ 𝐵)
erlbr2d.f	⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ 𝐵)
erlbr2d.g	⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ 𝑆)
erlbr2d.h	⊢ (𝜑 → 𝐻 ∈ 𝑆)
erlbr2d.1	⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ 𝑆)
erlbr2d.2	⊢ (𝜑 → 𝐹 = (𝑇 · 𝐸))
erlbr2d.3	⊢ (𝜑 → 𝐻 = (𝑇 · 𝐺))

Assertion

Ref	Expression
erlbr2d	⊢ (𝜑 → 𝑈 ∼ 𝑉)

Proof of Theorem erlbr2d

Step	Hyp	Ref	Expression
1		erlbr2d.b	. 2 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
2		erlbr2d.q	. 2 ⊢ ∼ = (𝑅 ~RL 𝑆)
3		erlbr2d.s	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ (SubMnd‘(mulGrp‘𝑅)))
4		eqid 2769	. . . . 5 ⊢ (mulGrp‘𝑅) = (mulGrp‘𝑅)
5	4, 1	mgpbas 20217	. . . 4 ⊢ 𝐵 = (Base‘(mulGrp‘𝑅))
6	5	submss 18863	. . 3 ⊢ (𝑆 ∈ (SubMnd‘(mulGrp‘𝑅)) → 𝑆 ⊆ 𝐵)
7	3, 6	syl 18	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ⊆ 𝐵)
8		eqid 2769	. 2 ⊢ (0g‘𝑅) = (0g‘𝑅)
9		erlbr2d.m	. 2 ⊢ · = (.r‘𝑅)
10		eqid 2769	. 2 ⊢ (-g‘𝑅) = (-g‘𝑅)
11		erlbr2d.u	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑈 = ⟨𝐸, 𝐺⟩)
12		erlbr2d.v	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑉 = ⟨𝐹, 𝐻⟩)
13		erlbr2d.e	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ 𝐵)
14		erlbr2d.f	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ 𝐵)
15		erlbr2d.g	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ 𝑆)
16		erlbr2d.h	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐻 ∈ 𝑆)
17		eqid 2769	. . . . 5 ⊢ (1r‘𝑅) = (1r‘𝑅)
18	4, 17	ringidval 20261	. . . 4 ⊢ (1r‘𝑅) = (0g‘(mulGrp‘𝑅))
19	18	subm0cl 18865	. . 3 ⊢ (𝑆 ∈ (SubMnd‘(mulGrp‘𝑅)) → (1r‘𝑅) ∈ 𝑆)
20	3, 19	syl 18	. 2 ⊢ (𝜑 → (1r‘𝑅) ∈ 𝑆)
21		erlbr2d.3	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐻 = (𝑇 · 𝐺))
22	21	oveq2d 7424	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐸 · 𝐻) = (𝐸 · (𝑇 · 𝐺)))
23		erlbr2d.2	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐹 = (𝑇 · 𝐸))
24	23	oveq1d 7423	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐹 · 𝐺) = ((𝑇 · 𝐸) · 𝐺))
25	22, 24	oveq12d 7426	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((𝐸 · 𝐻)(-g‘𝑅)(𝐹 · 𝐺)) = ((𝐸 · (𝑇 · 𝐺))(-g‘𝑅)((𝑇 · 𝐸) · 𝐺)))
26		erlbr2d.r	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ CRing)
27		erlbr2d.1	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ 𝑆)
28	7, 27	sseldd 3946	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ 𝐵)
29	7, 15	sseldd 3946	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ 𝐵)
30	1, 9, 26, 28, 13, 29	crng32d 20337	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((𝑇 · 𝐸) · 𝐺) = ((𝑇 · 𝐺) · 𝐸))
31	26	crngringd 20324	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ Ring)
32	1, 9, 31, 28, 29	ringcld 20338	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝑇 · 𝐺) ∈ 𝐵)
33	1, 9, 26, 32, 13	crngcomd 20333	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((𝑇 · 𝐺) · 𝐸) = (𝐸 · (𝑇 · 𝐺)))
34	30, 33	eqtrd 2804	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((𝑇 · 𝐸) · 𝐺) = (𝐸 · (𝑇 · 𝐺)))
35	34	oveq2d 7424	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((𝐸 · (𝑇 · 𝐺))(-g‘𝑅)((𝑇 · 𝐸) · 𝐺)) = ((𝐸 · (𝑇 · 𝐺))(-g‘𝑅)(𝐸 · (𝑇 · 𝐺))))
36	26	crnggrpd 20325	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ Grp)
37	1, 9, 31, 13, 32	ringcld 20338	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐸 · (𝑇 · 𝐺)) ∈ 𝐵)
38	1, 8, 10	grpsubid 19086	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 ∈ Grp ∧ (𝐸 · (𝑇 · 𝐺)) ∈ 𝐵) → ((𝐸 · (𝑇 · 𝐺))(-g‘𝑅)(𝐸 · (𝑇 · 𝐺))) = (0g‘𝑅))
39	36, 37, 38	syl2anc 595	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((𝐸 · (𝑇 · 𝐺))(-g‘𝑅)(𝐸 · (𝑇 · 𝐺))) = (0g‘𝑅))
40	25, 35, 39	3eqtrd 2808	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝐸 · 𝐻)(-g‘𝑅)(𝐹 · 𝐺)) = (0g‘𝑅))
41	40	oveq2d 7424	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((1r‘𝑅) · ((𝐸 · 𝐻)(-g‘𝑅)(𝐹 · 𝐺))) = ((1r‘𝑅) · (0g‘𝑅)))
42	7, 20	sseldd 3946	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (1r‘𝑅) ∈ 𝐵)
43	1, 9, 8, 31, 42	ringrzd 20375	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((1r‘𝑅) · (0g‘𝑅)) = (0g‘𝑅))
44	41, 43	eqtrd 2804	. 2 ⊢ (𝜑 → ((1r‘𝑅) · ((𝐸 · 𝐻)(-g‘𝑅)(𝐹 · 𝐺))) = (0g‘𝑅))
45	1, 2, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 20, 44	erlbrd 33520	1 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∼ 𝑉)

Syntax hints:   → wi 4   = wceq 1567   ∈ wcel 2149   ⊆ wss 3913  ⟨cop 4597   class class class wbr 5110  ‘cfv 6533  (class class class)co 7408  Basecbs 17265  ._rcmulr 17307  0_gc0g 17488  SubMndcsubmnd 18836  Grpcgrp 18996  -_gcsg 18998  mulGrpcmgp 20212  1_rcur 20259  CRingccrg 20312   ~_RL cerl 33510

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1822  ax-4 1836  ax-5 1937  ax-6 1994  ax-7 2035  ax-8 2151  ax-9 2159  ax-10 2182  ax-11 2198  ax-12 2219  ax-ext 2741  ax-sep 5258  ax-nul 5268  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7730  ax-cnex 11152  ax-resscn 11153  ax-1cn 11154  ax-icn 11155  ax-addcl 11156  ax-addrcl 11157  ax-mulcl 11158  ax-mulrcl 11159  ax-mulcom 11160  ax-addass 11161  ax-mulass 11162  ax-distr 11163  ax-i2m1 11164  ax-1ne0 11165  ax-1rid 11166  ax-rnegex 11167  ax-rrecex 11168  ax-cnre 11169  ax-pre-lttri 11170  ax-pre-lttrn 11171  ax-pre-ltadd 11172  ax-pre-mulgt0 11173

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1570  df-fal 1580  df-ex 1807  df-nf 1811  df-sb 2098  df-mo 2573  df-eu 2603  df-clab 2748  df-cleq 2761  df-clel 2844  df-nfc 2918  df-ne 2965  df-nel 3071  df-ral 3086  df-rex 3096  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3424  df-v 3465  df-sbc 3754  df-csb 3862  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-pss 3933  df-nul 4295  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4874  df-iun 4959  df-br 5111  df-opab 5175  df-mpt 5194  df-tr 5220  df-id 5554  df-eprel 5559  df-po 5567  df-so 5568  df-fr 5612  df-we 5614  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-pred 6299  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-riota 7365  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-om 7859  df-1st 7982  df-2nd 7983  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-er 8690  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-pnf 11241  df-mnf 11242  df-xr 11243  df-ltxr 11244  df-le 11245  df-sub 11439  df-neg 11440  df-nn 12230  df-2 12299  df-sets 17220  df-slot 17238  df-ndx 17250  df-base 17266  df-ress 17287  df-plusg 17319  df-0g 17490  df-mgm 18694  df-sgrp 18773  df-mnd 18789  df-submnd 18838  df-grp 18999  df-minusg 19000  df-sbg 19001  df-cmn 19848  df-abl 19849  df-mgp 20213  df-rng 20227  df-ur 20260  df-ring 20313  df-cring 20314  df-erl 33512

This theorem is referenced by:  rloccring  33528  rlocinvunit  33532  rlocisunit  33533