Users' Mathboxes Mathbox for metakunt < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  fldhmf1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem fldhmf1 42582
Description: A field homomorphism is injective. This follows immediately from the definition of the ring homomorphism that sends the multiplicative identity to the multiplicative identity. (Contributed by metakunt, 7-Jan-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
fldhmf1.1 (𝜑𝐾 ∈ Field)
fldhmf1.2 (𝜑𝐿 ∈ Field)
fldhmf1.3 (𝜑𝐹 ∈ (𝐾 RingHom 𝐿))
fldhmf1.4 𝐴 = (Base‘𝐾)
fldhmf1.5 𝐵 = (Base‘𝐿)
Assertion
Ref Expression
fldhmf1 (𝜑𝐹:𝐴1-1𝐵)

Proof of Theorem fldhmf1
Dummy variables 𝑎 𝑏 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 fldhmf1.3 . . . 4 (𝜑𝐹 ∈ (𝐾 RingHom 𝐿))
2 fldhmf1.4 . . . . 5 𝐴 = (Base‘𝐾)
3 fldhmf1.5 . . . . 5 𝐵 = (Base‘𝐿)
42, 3rhmf 20462 . . . 4 (𝐹 ∈ (𝐾 RingHom 𝐿) → 𝐹:𝐴𝐵)
51, 4syl 17 . . 3 (𝜑𝐹:𝐴𝐵)
61ad4antr 738 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → 𝐹 ∈ (𝐾 RingHom 𝐿))
7 rhmghm 20461 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐹 ∈ (𝐾 RingHom 𝐿) → 𝐹 ∈ (𝐾 GrpHom 𝐿))
86, 7syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → 𝐹 ∈ (𝐾 GrpHom 𝐿))
9 simp-4r 789 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → 𝑎𝐴)
10 fldhmf1.1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝜑𝐾 ∈ Field)
11 isfld 20719 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝐾 ∈ Field ↔ (𝐾 ∈ DivRing ∧ 𝐾 ∈ CRing))
1210, 11sylib 219 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → (𝐾 ∈ DivRing ∧ 𝐾 ∈ CRing))
1312simpld 495 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑𝐾 ∈ DivRing)
1413ad4antr 738 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → 𝐾 ∈ DivRing)
15 drnggrp 20718 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐾 ∈ DivRing → 𝐾 ∈ Grp)
1614, 15syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → 𝐾 ∈ Grp)
17 simpllr 781 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → 𝑏𝐴)
18 eqid 2740 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (invg𝐾) = (invg𝐾)
192, 18grpinvcl 18961 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐾 ∈ Grp ∧ 𝑏𝐴) → ((invg𝐾)‘𝑏) ∈ 𝐴)
2016, 17, 19syl2anc 590 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → ((invg𝐾)‘𝑏) ∈ 𝐴)
21 eqid 2740 . . . . . . . . . . . . . . 15 (+g𝐾) = (+g𝐾)
22 eqid 2740 . . . . . . . . . . . . . . 15 (+g𝐿) = (+g𝐿)
232, 21, 22ghmlin 19194 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐹 ∈ (𝐾 GrpHom 𝐿) ∧ 𝑎𝐴 ∧ ((invg𝐾)‘𝑏) ∈ 𝐴) → (𝐹‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏))) = ((𝐹𝑎)(+g𝐿)(𝐹‘((invg𝐾)‘𝑏))))
248, 9, 20, 23syl3anc 1379 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → (𝐹‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏))) = ((𝐹𝑎)(+g𝐿)(𝐹‘((invg𝐾)‘𝑏))))
25 eqid 2740 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (invg𝐿) = (invg𝐿)
262, 18, 25ghminv 19196 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐹 ∈ (𝐾 GrpHom 𝐿) ∧ 𝑏𝐴) → (𝐹‘((invg𝐾)‘𝑏)) = ((invg𝐿)‘(𝐹𝑏)))
278, 17, 26syl2anc 590 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → (𝐹‘((invg𝐾)‘𝑏)) = ((invg𝐿)‘(𝐹𝑏)))
2827oveq2d 7379 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → ((𝐹𝑎)(+g𝐿)(𝐹‘((invg𝐾)‘𝑏))) = ((𝐹𝑎)(+g𝐿)((invg𝐿)‘(𝐹𝑏))))
29 simpr 485 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏))
3029oveq1d 7378 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → ((𝐹𝑎)(+g𝐿)((invg𝐿)‘(𝐹𝑏))) = ((𝐹𝑏)(+g𝐿)((invg𝐿)‘(𝐹𝑏))))
31 fldhmf1.2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝜑𝐿 ∈ Field)
3231ad3antrrr 736 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) → 𝐿 ∈ Field)
33 isfld 20719 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝐿 ∈ Field ↔ (𝐿 ∈ DivRing ∧ 𝐿 ∈ CRing))
3432, 33sylib 219 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) → (𝐿 ∈ DivRing ∧ 𝐿 ∈ CRing))
3534simpld 495 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) → 𝐿 ∈ DivRing)
3635adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → 𝐿 ∈ DivRing)
37 drngring 20715 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝐿 ∈ DivRing → 𝐿 ∈ Ring)
3836, 37syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → 𝐿 ∈ Ring)
3938ringgrpd 20221 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → 𝐿 ∈ Grp)
406, 4syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → 𝐹:𝐴𝐵)
4140, 17ffvelcdmd 7033 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → (𝐹𝑏) ∈ 𝐵)
42 eqid 2740 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (0g𝐿) = (0g𝐿)
433, 22, 42, 25grprinv 18964 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐿 ∈ Grp ∧ (𝐹𝑏) ∈ 𝐵) → ((𝐹𝑏)(+g𝐿)((invg𝐿)‘(𝐹𝑏))) = (0g𝐿))
4439, 41, 43syl2anc 590 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → ((𝐹𝑏)(+g𝐿)((invg𝐿)‘(𝐹𝑏))) = (0g𝐿))
4530, 44eqtrd 2775 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → ((𝐹𝑎)(+g𝐿)((invg𝐿)‘(𝐹𝑏))) = (0g𝐿))
4628, 45eqtrd 2775 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → ((𝐹𝑎)(+g𝐿)(𝐹‘((invg𝐾)‘𝑏))) = (0g𝐿))
4724, 46eqtrd 2775 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → (𝐹‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏))) = (0g𝐿))
4847oveq1d 7378 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → ((𝐹‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)))(.r𝐿)(𝐹‘((invr𝐾)‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏))))) = ((0g𝐿)(.r𝐿)(𝐹‘((invr𝐾)‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏))))))
492, 21grpcl 18915 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐾 ∈ Grp ∧ 𝑎𝐴 ∧ ((invg𝐾)‘𝑏) ∈ 𝐴) → (𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)) ∈ 𝐴)
5016, 9, 20, 49syl3anc 1379 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → (𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)) ∈ 𝐴)
512, 18grpinvinv 18979 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝐾 ∈ Grp ∧ 𝑏𝐴) → ((invg𝐾)‘((invg𝐾)‘𝑏)) = 𝑏)
5216, 17, 51syl2anc 590 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → ((invg𝐾)‘((invg𝐾)‘𝑏)) = 𝑏)
53 simplr 774 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → 𝑎𝑏)
5453necomd 2990 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → 𝑏𝑎)
5552, 54eqnetrd 3002 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → ((invg𝐾)‘((invg𝐾)‘𝑏)) ≠ 𝑎)
56 eqid 2740 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (0g𝐾) = (0g𝐾)
572, 21, 56, 18grpinvid2 18966 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝐾 ∈ Grp ∧ ((invg𝐾)‘𝑏) ∈ 𝐴𝑎𝐴) → (((invg𝐾)‘((invg𝐾)‘𝑏)) = 𝑎 ↔ (𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)) = (0g𝐾)))
5857necon3bid 2979 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝐾 ∈ Grp ∧ ((invg𝐾)‘𝑏) ∈ 𝐴𝑎𝐴) → (((invg𝐾)‘((invg𝐾)‘𝑏)) ≠ 𝑎 ↔ (𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)) ≠ (0g𝐾)))
5916, 20, 9, 58syl3anc 1379 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → (((invg𝐾)‘((invg𝐾)‘𝑏)) ≠ 𝑎 ↔ (𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)) ≠ (0g𝐾)))
6055, 59mpbid 233 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → (𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)) ≠ (0g𝐾))
6150, 60jca 516 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → ((𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)) ∈ 𝐴 ∧ (𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)) ≠ (0g𝐾)))
62 eqid 2740 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (Unit‘𝐾) = (Unit‘𝐾)
632, 62, 56drngunit 20713 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐾 ∈ DivRing → ((𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)) ∈ (Unit‘𝐾) ↔ ((𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)) ∈ 𝐴 ∧ (𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)) ≠ (0g𝐾))))
6414, 63syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → ((𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)) ∈ (Unit‘𝐾) ↔ ((𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)) ∈ 𝐴 ∧ (𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)) ≠ (0g𝐾))))
6561, 64mpbird 258 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → (𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)) ∈ (Unit‘𝐾))
66 rhmunitinv 20490 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐹 ∈ (𝐾 RingHom 𝐿) ∧ (𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)) ∈ (Unit‘𝐾)) → (𝐹‘((invr𝐾)‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)))) = ((invr𝐿)‘(𝐹‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)))))
676, 65, 66syl2anc 590 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → (𝐹‘((invr𝐾)‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)))) = ((invr𝐿)‘(𝐹‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)))))
68 elrhmunit 20489 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐹 ∈ (𝐾 RingHom 𝐿) ∧ (𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)) ∈ (Unit‘𝐾)) → (𝐹‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏))) ∈ (Unit‘𝐿))
696, 65, 68syl2anc 590 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → (𝐹‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏))) ∈ (Unit‘𝐿))
70 eqid 2740 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (Unit‘𝐿) = (Unit‘𝐿)
71 eqid 2740 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (invr𝐿) = (invr𝐿)
7270, 71unitinvcl 20368 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝐿 ∈ Ring ∧ (𝐹‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏))) ∈ (Unit‘𝐿)) → ((invr𝐿)‘(𝐹‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)))) ∈ (Unit‘𝐿))
7338, 69, 72syl2anc 590 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → ((invr𝐿)‘(𝐹‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)))) ∈ (Unit‘𝐿))
743, 70, 42drngunit 20713 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝐿 ∈ DivRing → (((invr𝐿)‘(𝐹‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)))) ∈ (Unit‘𝐿) ↔ (((invr𝐿)‘(𝐹‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)))) ∈ 𝐵 ∧ ((invr𝐿)‘(𝐹‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)))) ≠ (0g𝐿))))
7536, 74syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → (((invr𝐿)‘(𝐹‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)))) ∈ (Unit‘𝐿) ↔ (((invr𝐿)‘(𝐹‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)))) ∈ 𝐵 ∧ ((invr𝐿)‘(𝐹‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)))) ≠ (0g𝐿))))
7675biimpd 230 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → (((invr𝐿)‘(𝐹‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)))) ∈ (Unit‘𝐿) → (((invr𝐿)‘(𝐹‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)))) ∈ 𝐵 ∧ ((invr𝐿)‘(𝐹‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)))) ≠ (0g𝐿))))
7773, 76mpd 15 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → (((invr𝐿)‘(𝐹‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)))) ∈ 𝐵 ∧ ((invr𝐿)‘(𝐹‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)))) ≠ (0g𝐿)))
7877simpld 495 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → ((invr𝐿)‘(𝐹‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)))) ∈ 𝐵)
7967, 78eqeltrd 2840 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → (𝐹‘((invr𝐾)‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)))) ∈ 𝐵)
8038, 79jca 516 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → (𝐿 ∈ Ring ∧ (𝐹‘((invr𝐾)‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)))) ∈ 𝐵))
81 eqid 2740 . . . . . . . . . . . . 13 (.r𝐿) = (.r𝐿)
823, 81, 42ringlz 20272 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐿 ∈ Ring ∧ (𝐹‘((invr𝐾)‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)))) ∈ 𝐵) → ((0g𝐿)(.r𝐿)(𝐹‘((invr𝐾)‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏))))) = (0g𝐿))
8380, 82syl 17 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → ((0g𝐿)(.r𝐿)(𝐹‘((invr𝐾)‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏))))) = (0g𝐿))
8448, 83eqtrd 2775 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → ((𝐹‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)))(.r𝐿)(𝐹‘((invr𝐾)‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏))))) = (0g𝐿))
8584eqcomd 2746 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → (0g𝐿) = ((𝐹‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)))(.r𝐿)(𝐹‘((invr𝐾)‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏))))))
8612simprd 496 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝐾 ∈ CRing)
8786crngringd 20225 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝐾 ∈ Ring)
8887ad4antr 738 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → 𝐾 ∈ Ring)
89 eqid 2740 . . . . . . . . . . . . . 14 (invr𝐾) = (invr𝐾)
9062, 89unitinvcl 20368 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐾 ∈ Ring ∧ (𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)) ∈ (Unit‘𝐾)) → ((invr𝐾)‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏))) ∈ (Unit‘𝐾))
9188, 65, 90syl2anc 590 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → ((invr𝐾)‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏))) ∈ (Unit‘𝐾))
92 eqid 2740 . . . . . . . . . . . . . 14 (Base‘𝐾) = (Base‘𝐾)
9392, 62unitcl 20353 . . . . . . . . . . . . 13 (((invr𝐾)‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏))) ∈ (Unit‘𝐾) → ((invr𝐾)‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏))) ∈ (Base‘𝐾))
942eqcomi 2749 . . . . . . . . . . . . 13 (Base‘𝐾) = 𝐴
9593, 94eleqtrdi 2850 . . . . . . . . . . . 12 (((invr𝐾)‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏))) ∈ (Unit‘𝐾) → ((invr𝐾)‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏))) ∈ 𝐴)
9691, 95syl 17 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → ((invr𝐾)‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏))) ∈ 𝐴)
97 eqid 2740 . . . . . . . . . . . 12 (.r𝐾) = (.r𝐾)
982, 97, 81rhmmul 20464 . . . . . . . . . . 11 ((𝐹 ∈ (𝐾 RingHom 𝐿) ∧ (𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)) ∈ 𝐴 ∧ ((invr𝐾)‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏))) ∈ 𝐴) → (𝐹‘((𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏))(.r𝐾)((invr𝐾)‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏))))) = ((𝐹‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)))(.r𝐿)(𝐹‘((invr𝐾)‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏))))))
996, 50, 96, 98syl3anc 1379 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → (𝐹‘((𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏))(.r𝐾)((invr𝐾)‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏))))) = ((𝐹‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)))(.r𝐿)(𝐹‘((invr𝐾)‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏))))))
10099eqcomd 2746 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → ((𝐹‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)))(.r𝐿)(𝐹‘((invr𝐾)‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏))))) = (𝐹‘((𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏))(.r𝐾)((invr𝐾)‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏))))))
101 drngring 20715 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐾 ∈ DivRing → 𝐾 ∈ Ring)
10214, 101syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → 𝐾 ∈ Ring)
103 eqid 2740 . . . . . . . . . . . . 13 (1r𝐾) = (1r𝐾)
10462, 89, 97, 103unitrinv 20372 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐾 ∈ Ring ∧ (𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)) ∈ (Unit‘𝐾)) → ((𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏))(.r𝐾)((invr𝐾)‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)))) = (1r𝐾))
105102, 65, 104syl2anc 590 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → ((𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏))(.r𝐾)((invr𝐾)‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏)))) = (1r𝐾))
106105fveq2d 6838 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → (𝐹‘((𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏))(.r𝐾)((invr𝐾)‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏))))) = (𝐹‘(1r𝐾)))
107 eqid 2740 . . . . . . . . . . . 12 (1r𝐿) = (1r𝐿)
108103, 107rhm1 20467 . . . . . . . . . . 11 (𝐹 ∈ (𝐾 RingHom 𝐿) → (𝐹‘(1r𝐾)) = (1r𝐿))
1096, 108syl 17 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → (𝐹‘(1r𝐾)) = (1r𝐿))
110106, 109eqtrd 2775 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → (𝐹‘((𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏))(.r𝐾)((invr𝐾)‘(𝑎(+g𝐾)((invg𝐾)‘𝑏))))) = (1r𝐿))
11185, 100, 1103eqtrd 2779 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → (0g𝐿) = (1r𝐿))
11242, 107drngunz 20726 . . . . . . . . . . . 12 (𝐿 ∈ DivRing → (1r𝐿) ≠ (0g𝐿))
11335, 112syl 17 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) → (1r𝐿) ≠ (0g𝐿))
114113necomd 2990 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) → (0g𝐿) ≠ (1r𝐿))
115114adantr 481 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → (0g𝐿) ≠ (1r𝐿))
116115neneqd 2940 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → ¬ (0g𝐿) = (1r𝐿))
117111, 116pm2.65da 822 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) → ¬ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏))
118117neqned 2942 . . . . . 6 ((((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) ∧ 𝑎𝑏) → (𝐹𝑎) ≠ (𝐹𝑏))
119118ex 413 . . . . 5 (((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑏𝐴) → (𝑎𝑏 → (𝐹𝑎) ≠ (𝐹𝑏)))
120119ralrimiva 3132 . . . 4 ((𝜑𝑎𝐴) → ∀𝑏𝐴 (𝑎𝑏 → (𝐹𝑎) ≠ (𝐹𝑏)))
121120ralrimiva 3132 . . 3 (𝜑 → ∀𝑎𝐴𝑏𝐴 (𝑎𝑏 → (𝐹𝑎) ≠ (𝐹𝑏)))
1225, 121jca 516 . 2 (𝜑 → (𝐹:𝐴𝐵 ∧ ∀𝑎𝐴𝑏𝐴 (𝑎𝑏 → (𝐹𝑎) ≠ (𝐹𝑏))))
123 dff14a 7221 . 2 (𝐹:𝐴1-1𝐵 ↔ (𝐹:𝐴𝐵 ∧ ∀𝑎𝐴𝑏𝐴 (𝑎𝑏 → (𝐹𝑎) ≠ (𝐹𝑏))))
124122, 123sylibr 235 1 (𝜑𝐹:𝐴1-1𝐵)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 207  wa 396  w3a 1092   = wceq 1547  wcel 2119  wne 2935  wral 3054  wf 6488  1-1wf1 6489  cfv 6492  (class class class)co 7363  Basecbs 17177  +gcplusg 17218  .rcmulr 17219  0gc0g 17400  Grpcgrp 18907  invgcminusg 18908   GrpHom cghm 19185  1rcur 20160  Ringcrg 20212  CRingccrg 20213  Unitcui 20333  invrcinvr 20365   RingHom crh 20447  DivRingcdr 20708  Fieldcfield 20709
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1917  ax-6 1974  ax-7 2015  ax-8 2121  ax-9 2129  ax-10 2152  ax-11 2168  ax-12 2189  ax-ext 2712  ax-rep 5206  ax-sep 5225  ax-nul 5235  ax-pow 5301  ax-pr 5369  ax-un 7685  ax-cnex 11092  ax-resscn 11093  ax-1cn 11094  ax-icn 11095  ax-addcl 11096  ax-addrcl 11097  ax-mulcl 11098  ax-mulrcl 11099  ax-mulcom 11100  ax-addass 11101  ax-mulass 11102  ax-distr 11103  ax-i2m1 11104  ax-1ne0 11105  ax-1rid 11106  ax-rnegex 11107  ax-rrecex 11108  ax-cnre 11109  ax-pre-lttri 11110  ax-pre-lttrn 11111  ax-pre-ltadd 11112  ax-pre-mulgt0 11113
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 854  df-3or 1093  df-3an 1094  df-tru 1550  df-fal 1560  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2074  df-mo 2543  df-eu 2573  df-clab 2719  df-cleq 2732  df-clel 2815  df-nfc 2889  df-ne 2936  df-nel 3040  df-ral 3055  df-rex 3065  df-rmo 3345  df-reu 3346  df-rab 3393  df-v 3434  df-sbc 3731  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-pss 3910  df-nul 4269  df-if 4462  df-pw 4538  df-sn 4563  df-pr 4565  df-op 4569  df-uni 4846  df-iun 4930  df-br 5080  df-opab 5142  df-mpt 5161  df-tr 5187  df-id 5520  df-eprel 5525  df-po 5533  df-so 5534  df-fr 5578  df-we 5580  df-xp 5631  df-rel 5632  df-cnv 5633  df-co 5634  df-dm 5635  df-rn 5636  df-res 5637  df-ima 5638  df-pred 6259  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6494  df-fn 6495  df-f 6496  df-f1 6497  df-fo 6498  df-f1o 6499  df-fv 6500  df-riota 7320  df-ov 7366  df-oprab 7367  df-mpo 7368  df-om 7814  df-1st 7938  df-2nd 7939  df-tpos 8173  df-frecs 8228  df-wrecs 8259  df-recs 8308  df-rdg 8346  df-er 8640  df-map 8772  df-en 8891  df-dom 8892  df-sdom 8893  df-pnf 11179  df-mnf 11180  df-xr 11181  df-ltxr 11182  df-le 11183  df-sub 11377  df-neg 11378  df-nn 12173  df-2 12242  df-3 12243  df-sets 17132  df-slot 17150  df-ndx 17162  df-base 17178  df-ress 17199  df-plusg 17231  df-mulr 17232  df-0g 17402  df-mgm 18606  df-sgrp 18685  df-mnd 18701  df-mhm 18749  df-grp 18910  df-minusg 18911  df-ghm 19186  df-cmn 19755  df-abl 19756  df-mgp 20120  df-rng 20132  df-ur 20161  df-ring 20214  df-cring 20215  df-oppr 20315  df-dvdsr 20335  df-unit 20336  df-invr 20366  df-rhm 20450  df-drng 20710  df-field 20711
This theorem is referenced by:  aks5lem7  42692
  Copyright terms: Public domain W3C validator