MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  fldhmsubc Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem fldhmsubc 20814
Description: According to df-subc 17828, the subcategories (Subcat‘𝐶) of a category 𝐶 are subsets of the homomorphisms of 𝐶 (see subcssc 17856 and subcss2 17859). Therefore, the set of field homomorphisms is a "subcategory" of the category of division rings. (Contributed by AV, 20-Feb-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
drhmsubc.c 𝐶 = (𝑈 ∩ DivRing)
drhmsubc.j 𝐽 = (𝑟𝐶, 𝑠𝐶 ↦ (𝑟 RingHom 𝑠))
fldhmsubc.d 𝐷 = (𝑈 ∩ Field)
fldhmsubc.f 𝐹 = (𝑟𝐷, 𝑠𝐷 ↦ (𝑟 RingHom 𝑠))
Assertion
Ref Expression
fldhmsubc (𝑈𝑉𝐹 ∈ (Subcat‘((RingCat‘𝑈) ↾cat 𝐽)))
Distinct variable groups:   𝐶,𝑟,𝑠   𝑈,𝑟,𝑠   𝑉,𝑟,𝑠   𝐷,𝑟,𝑠
Allowed substitution hints:   𝐹(𝑠,𝑟)   𝐽(𝑠,𝑟)

Proof of Theorem fldhmsubc
Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 elin 3920 . . . . . . 7 (𝑟 ∈ (DivRing ∩ CRing) ↔ (𝑟 ∈ DivRing ∧ 𝑟 ∈ CRing))
21simprbi 501 . . . . . 6 (𝑟 ∈ (DivRing ∩ CRing) → 𝑟 ∈ CRing)
3 crngring 20274 . . . . . 6 (𝑟 ∈ CRing → 𝑟 ∈ Ring)
42, 3syl 17 . . . . 5 (𝑟 ∈ (DivRing ∩ CRing) → 𝑟 ∈ Ring)
5 df-field 20761 . . . . 5 Field = (DivRing ∩ CRing)
64, 5eleq2s 2879 . . . 4 (𝑟 ∈ Field → 𝑟 ∈ Ring)
76rgen 3077 . . 3 𝑟 ∈ Field 𝑟 ∈ Ring
8 fldhmsubc.d . . 3 𝐷 = (𝑈 ∩ Field)
9 fldhmsubc.f . . 3 𝐹 = (𝑟𝐷, 𝑠𝐷 ↦ (𝑟 RingHom 𝑠))
107, 8, 9srhmsubc 20709 . 2 (𝑈𝑉𝐹 ∈ (Subcat‘(RingCat‘𝑈)))
11 inss1 4188 . . . . . . 7 (DivRing ∩ CRing) ⊆ DivRing
125, 11eqsstri 3982 . . . . . 6 Field ⊆ DivRing
13 sslin 4194 . . . . . 6 (Field ⊆ DivRing → (𝑈 ∩ Field) ⊆ (𝑈 ∩ DivRing))
1412, 13ax-mp 5 . . . . 5 (𝑈 ∩ Field) ⊆ (𝑈 ∩ DivRing)
1514a1i 11 . . . 4 (𝑈𝑉 → (𝑈 ∩ Field) ⊆ (𝑈 ∩ DivRing))
16 drhmsubc.c . . . . 5 𝐶 = (𝑈 ∩ DivRing)
178, 16sseq12i 3966 . . . 4 (𝐷𝐶 ↔ (𝑈 ∩ Field) ⊆ (𝑈 ∩ DivRing))
1815, 17sylibr 236 . . 3 (𝑈𝑉𝐷𝐶)
19 ssidd 3959 . . . . 5 ((𝑈𝑉 ∧ (𝑥𝐷𝑦𝐷)) → (𝑥 RingHom 𝑦) ⊆ (𝑥 RingHom 𝑦))
209a1i 11 . . . . . 6 ((𝑈𝑉 ∧ (𝑥𝐷𝑦𝐷)) → 𝐹 = (𝑟𝐷, 𝑠𝐷 ↦ (𝑟 RingHom 𝑠)))
21 oveq12 7401 . . . . . . 7 ((𝑟 = 𝑥𝑠 = 𝑦) → (𝑟 RingHom 𝑠) = (𝑥 RingHom 𝑦))
2221adantl 485 . . . . . 6 (((𝑈𝑉 ∧ (𝑥𝐷𝑦𝐷)) ∧ (𝑟 = 𝑥𝑠 = 𝑦)) → (𝑟 RingHom 𝑠) = (𝑥 RingHom 𝑦))
23 simprl 780 . . . . . 6 ((𝑈𝑉 ∧ (𝑥𝐷𝑦𝐷)) → 𝑥𝐷)
24 simpr 488 . . . . . . 7 ((𝑥𝐷𝑦𝐷) → 𝑦𝐷)
2524adantl 485 . . . . . 6 ((𝑈𝑉 ∧ (𝑥𝐷𝑦𝐷)) → 𝑦𝐷)
26 ovexd 7427 . . . . . 6 ((𝑈𝑉 ∧ (𝑥𝐷𝑦𝐷)) → (𝑥 RingHom 𝑦) ∈ V)
2720, 22, 23, 25, 26ovmpod 7544 . . . . 5 ((𝑈𝑉 ∧ (𝑥𝐷𝑦𝐷)) → (𝑥𝐹𝑦) = (𝑥 RingHom 𝑦))
28 drhmsubc.j . . . . . . 7 𝐽 = (𝑟𝐶, 𝑠𝐶 ↦ (𝑟 RingHom 𝑠))
2928a1i 11 . . . . . 6 ((𝑈𝑉 ∧ (𝑥𝐷𝑦𝐷)) → 𝐽 = (𝑟𝐶, 𝑠𝐶 ↦ (𝑟 RingHom 𝑠)))
3014, 17mpbir 233 . . . . . . . 8 𝐷𝐶
3130sseli 3932 . . . . . . 7 (𝑥𝐷𝑥𝐶)
3231ad2antrl 738 . . . . . 6 ((𝑈𝑉 ∧ (𝑥𝐷𝑦𝐷)) → 𝑥𝐶)
3330sseli 3932 . . . . . . . 8 (𝑦𝐷𝑦𝐶)
3433adantl 485 . . . . . . 7 ((𝑥𝐷𝑦𝐷) → 𝑦𝐶)
3534adantl 485 . . . . . 6 ((𝑈𝑉 ∧ (𝑥𝐷𝑦𝐷)) → 𝑦𝐶)
3629, 22, 32, 35, 26ovmpod 7544 . . . . 5 ((𝑈𝑉 ∧ (𝑥𝐷𝑦𝐷)) → (𝑥𝐽𝑦) = (𝑥 RingHom 𝑦))
3719, 27, 363sstr4d 3991 . . . 4 ((𝑈𝑉 ∧ (𝑥𝐷𝑦𝐷)) → (𝑥𝐹𝑦) ⊆ (𝑥𝐽𝑦))
3837ralrimivva 3204 . . 3 (𝑈𝑉 → ∀𝑥𝐷𝑦𝐷 (𝑥𝐹𝑦) ⊆ (𝑥𝐽𝑦))
39 ovex 7425 . . . . . 6 (𝑟 RingHom 𝑠) ∈ V
409, 39fnmpoi 8047 . . . . 5 𝐹 Fn (𝐷 × 𝐷)
4140a1i 11 . . . 4 (𝑈𝑉𝐹 Fn (𝐷 × 𝐷))
4228, 39fnmpoi 8047 . . . . 5 𝐽 Fn (𝐶 × 𝐶)
4342a1i 11 . . . 4 (𝑈𝑉𝐽 Fn (𝐶 × 𝐶))
44 inex1g 5274 . . . . 5 (𝑈𝑉 → (𝑈 ∩ DivRing) ∈ V)
4516, 44eqeltrid 2865 . . . 4 (𝑈𝑉𝐶 ∈ V)
4641, 43, 45isssc 17836 . . 3 (𝑈𝑉 → (𝐹cat 𝐽 ↔ (𝐷𝐶 ∧ ∀𝑥𝐷𝑦𝐷 (𝑥𝐹𝑦) ⊆ (𝑥𝐽𝑦))))
4718, 38, 46mpbir2and 723 . 2 (𝑈𝑉𝐹cat 𝐽)
4816, 28drhmsubc 20810 . . 3 (𝑈𝑉𝐽 ∈ (Subcat‘(RingCat‘𝑈)))
49 eqid 2761 . . . 4 ((RingCat‘𝑈) ↾cat 𝐽) = ((RingCat‘𝑈) ↾cat 𝐽)
5049subsubc 17869 . . 3 (𝐽 ∈ (Subcat‘(RingCat‘𝑈)) → (𝐹 ∈ (Subcat‘((RingCat‘𝑈) ↾cat 𝐽)) ↔ (𝐹 ∈ (Subcat‘(RingCat‘𝑈)) ∧ 𝐹cat 𝐽)))
5148, 50syl 17 . 2 (𝑈𝑉 → (𝐹 ∈ (Subcat‘((RingCat‘𝑈) ↾cat 𝐽)) ↔ (𝐹 ∈ (Subcat‘(RingCat‘𝑈)) ∧ 𝐹cat 𝐽)))
5210, 47, 51mpbir2and 723 1 (𝑈𝑉𝐹 ∈ (Subcat‘((RingCat‘𝑈) ↾cat 𝐽)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 208  wa 399   = wceq 1559  wcel 2141  wral 3075  Vcvv 3453  cin 3903  wss 3904   class class class wbr 5099   × cxp 5643   Fn wfn 6512  cfv 6517  (class class class)co 7392  cmpo 7394  cat cssc 17823  cat cresc 17824  Subcatcsubc 17825  Ringcrg 20262  CRingccrg 20263   RingHom crh 20497  RingCatcringc 20674  DivRingcdr 20758  Fieldcfield 20759
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1814  ax-4 1828  ax-5 1929  ax-6 1986  ax-7 2027  ax-8 2143  ax-9 2151  ax-10 2174  ax-11 2190  ax-12 2211  ax-ext 2733  ax-rep 5226  ax-sep 5245  ax-nul 5255  ax-pow 5321  ax-pr 5389  ax-un 7714  ax-cnex 11126  ax-resscn 11127  ax-1cn 11128  ax-icn 11129  ax-addcl 11130  ax-addrcl 11131  ax-mulcl 11132  ax-mulrcl 11133  ax-mulcom 11134  ax-addass 11135  ax-mulass 11136  ax-distr 11137  ax-i2m1 11138  ax-1ne0 11139  ax-1rid 11140  ax-rnegex 11141  ax-rrecex 11142  ax-cnre 11143  ax-pre-lttri 11144  ax-pre-lttrn 11145  ax-pre-ltadd 11146  ax-pre-mulgt0 11147
This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 400  df-or 859  df-3or 1098  df-3an 1099  df-tru 1562  df-fal 1572  df-ex 1799  df-nf 1803  df-sb 2090  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3061  df-ral 3076  df-rex 3086  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3455  df-sbc 3745  df-csb 3853  df-dif 3907  df-un 3909  df-in 3911  df-ss 3921  df-pss 3924  df-nul 4286  df-if 4480  df-pw 4556  df-sn 4582  df-pr 4584  df-tp 4586  df-op 4588  df-uni 4865  df-iun 4950  df-br 5100  df-opab 5162  df-mpt 5181  df-tr 5207  df-id 5540  df-eprel 5545  df-po 5553  df-so 5554  df-fr 5598  df-we 5600  df-xp 5651  df-rel 5652  df-cnv 5653  df-co 5654  df-dm 5655  df-rn 5656  df-res 5657  df-ima 5658  df-pred 6284  df-ord 6345  df-on 6346  df-lim 6347  df-suc 6348  df-iota 6473  df-fun 6519  df-fn 6520  df-f 6521  df-f1 6522  df-fo 6523  df-f1o 6524  df-fv 6525  df-riota 7349  df-ov 7395  df-oprab 7396  df-mpo 7397  df-om 7843  df-1st 7966  df-2nd 7967  df-frecs 8257  df-wrecs 8288  df-recs 8337  df-rdg 8376  df-1o 8432  df-er 8673  df-map 8805  df-pm 8806  df-ixp 8876  df-en 8924  df-dom 8925  df-sdom 8926  df-fin 8927  df-pnf 11215  df-mnf 11216  df-xr 11217  df-ltxr 11218  df-le 11219  df-sub 11413  df-neg 11414  df-nn 12208  df-2 12277  df-3 12278  df-4 12279  df-5 12280  df-6 12281  df-7 12282  df-8 12283  df-9 12284  df-n0 12479  df-z 12566  df-dec 12686  df-uz 12837  df-fz 13510  df-struct 17166  df-sets 17183  df-slot 17201  df-ndx 17213  df-base 17229  df-ress 17250  df-plusg 17282  df-hom 17293  df-cco 17294  df-0g 17453  df-cat 17683  df-cid 17684  df-homf 17685  df-ssc 17826  df-resc 17827  df-subc 17828  df-estrc 18138  df-mgm 18657  df-sgrp 18736  df-mnd 18752  df-mhm 18800  df-grp 18961  df-ghm 19237  df-mgp 20170  df-ur 20211  df-ring 20264  df-cring 20265  df-rhm 20500  df-ringc 20675  df-drng 20760  df-field 20761
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator