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

Theorem fldhmsubc 20957
Description: According to df-subc 17907, the subcategories (Subcat‘𝐶) of a category 𝐶 are subsets of the homomorphisms of 𝐶 (see subcssc 17935 and subcss2 17938). 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 3918 . . . . . . 7 (𝑟 ∈ (DivRing ∩ CRing) ↔ (𝑟 ∈ DivRing ∧ 𝑟 ∈ CRing))
21simprbi 503 . . . . . 6 (𝑟 ∈ (DivRing ∩ CRing) → 𝑟 ∈ CRing)
3 crngring 20390 . . . . . 6 (𝑟 ∈ CRing → 𝑟 ∈ Ring)
42, 3syl 18 . . . . 5 (𝑟 ∈ (DivRing ∩ CRing) → 𝑟 ∈ Ring)
5 df-field 20899 . . . . 5 Field = (DivRing ∩ CRing)
64, 5eleq2s 2880 . . . 4 (𝑟 ∈ Field → 𝑟 ∈ Ring)
76rgen 3080 . . 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 20848 . 2 (𝑈𝑉𝐹 ∈ (Subcat‘(RingCat‘𝑈)))
11 inss1 4185 . . . . . . 7 (DivRing ∩ CRing) ⊆ DivRing
125, 11eqsstri 3980 . . . . . 6 Field ⊆ DivRing
13 sslin 4191 . . . . . 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 3964 . . . 4 (𝐷𝐶 ↔ (𝑈 ∩ Field) ⊆ (𝑈 ∩ DivRing))
1815, 17sylibr 237 . . 3 (𝑈𝑉𝐷𝐶)
19 ssidd 3957 . . . . 5 ((𝑈𝑉 ∧ (𝑥𝐷𝑦𝐷)) → (𝑥 RingHom 𝑦) ⊆ (𝑥 RingHom 𝑦))
209a1i 11 . . . . . 6 ((𝑈𝑉 ∧ (𝑥𝐷𝑦𝐷)) → 𝐹 = (𝑟𝐷, 𝑠𝐷 ↦ (𝑟 RingHom 𝑠)))
21 oveq12 7426 . . . . . . 7 ((𝑟 = 𝑥𝑠 = 𝑦) → (𝑟 RingHom 𝑠) = (𝑥 RingHom 𝑦))
2221adantl 487 . . . . . 6 (((𝑈𝑉 ∧ (𝑥𝐷𝑦𝐷)) ∧ (𝑟 = 𝑥𝑠 = 𝑦)) → (𝑟 RingHom 𝑠) = (𝑥 RingHom 𝑦))
23 simprl 783 . . . . . 6 ((𝑈𝑉 ∧ (𝑥𝐷𝑦𝐷)) → 𝑥𝐷)
24 simpr 490 . . . . . . 7 ((𝑥𝐷𝑦𝐷) → 𝑦𝐷)
2524adantl 487 . . . . . 6 ((𝑈𝑉 ∧ (𝑥𝐷𝑦𝐷)) → 𝑦𝐷)
26 ovexd 7452 . . . . . 6 ((𝑈𝑉 ∧ (𝑥𝐷𝑦𝐷)) → (𝑥 RingHom 𝑦) ∈ V)
2720, 22, 23, 25, 26ovmpod 7569 . . . . 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 234 . . . . . . . 8 𝐷𝐶
3130sseli 3930 . . . . . . 7 (𝑥𝐷𝑥𝐶)
3231ad2antrl 741 . . . . . 6 ((𝑈𝑉 ∧ (𝑥𝐷𝑦𝐷)) → 𝑥𝐶)
3330sseli 3930 . . . . . . . 8 (𝑦𝐷𝑦𝐶)
3433adantl 487 . . . . . . 7 ((𝑥𝐷𝑦𝐷) → 𝑦𝐶)
3534adantl 487 . . . . . 6 ((𝑈𝑉 ∧ (𝑥𝐷𝑦𝐷)) → 𝑦𝐶)
3629, 22, 32, 35, 26ovmpod 7569 . . . . 5 ((𝑈𝑉 ∧ (𝑥𝐷𝑦𝐷)) → (𝑥𝐽𝑦) = (𝑥 RingHom 𝑦))
3719, 27, 363sstr4d 3989 . . . 4 ((𝑈𝑉 ∧ (𝑥𝐷𝑦𝐷)) → (𝑥𝐹𝑦) ⊆ (𝑥𝐽𝑦))
3837ralrimivva 3207 . . 3 (𝑈𝑉 → ∀𝑥𝐷𝑦𝐷 (𝑥𝐹𝑦) ⊆ (𝑥𝐽𝑦))
39 ovex 7450 . . . . . 6 (𝑟 RingHom 𝑠) ∈ V
409, 39fnmpoi 8071 . . . . 5 𝐹 Fn (𝐷 × 𝐷)
4140a1i 11 . . . 4 (𝑈𝑉𝐹 Fn (𝐷 × 𝐷))
4228, 39fnmpoi 8071 . . . . 5 𝐽 Fn (𝐶 × 𝐶)
4342a1i 11 . . . 4 (𝑈𝑉𝐽 Fn (𝐶 × 𝐶))
44 inex1g 5286 . . . . 5 (𝑈𝑉 → (𝑈 ∩ DivRing) ∈ V)
4516, 44eqeltrid 2866 . . . 4 (𝑈𝑉𝐶 ∈ V)
4641, 43, 45isssc 17915 . . 3 (𝑈𝑉 → (𝐹cat 𝐽 ↔ (𝐷𝐶 ∧ ∀𝑥𝐷𝑦𝐷 (𝑥𝐹𝑦) ⊆ (𝑥𝐽𝑦))))
4718, 38, 46mpbir2and 726 . 2 (𝑈𝑉𝐹cat 𝐽)
4816, 28drhmsubc 20953 . . 3 (𝑈𝑉𝐽 ∈ (Subcat‘(RingCat‘𝑈)))
49 eqid 2762 . . . 4 ((RingCat‘𝑈) ↾cat 𝐽) = ((RingCat‘𝑈) ↾cat 𝐽)
5049subsubc 17948 . . 3 (𝐽 ∈ (Subcat‘(RingCat‘𝑈)) → (𝐹 ∈ (Subcat‘((RingCat‘𝑈) ↾cat 𝐽)) ↔ (𝐹 ∈ (Subcat‘(RingCat‘𝑈)) ∧ 𝐹cat 𝐽)))
5148, 50syl 18 . 2 (𝑈𝑉 → (𝐹 ∈ (Subcat‘((RingCat‘𝑈) ↾cat 𝐽)) ↔ (𝐹 ∈ (Subcat‘(RingCat‘𝑈)) ∧ 𝐹cat 𝐽)))
5210, 47, 51mpbir2and 726 1 (𝑈𝑉𝐹 ∈ (Subcat‘((RingCat‘𝑈) ↾cat 𝐽)))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  wi 4  wb 209  wa 401   = wceq 1570  wcel 2145  wral 3078  Vcvv 3453  cin 3901  wss 3902   class class class wbr 5107   × cxp 5657   Fn wfn 6532  cfv 6537  (class class class)co 7417  cmpo 7419  cat cssc 17902  cat cresc 17903  Subcatcsubc 17904  Ringcrg 20378  CRingccrg 20379   RingHom crh 20616  RingCatcringc 20813  DivRingcdr 20896  Fieldcfield 20897
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2215  ax-ext 2734  ax-rep 5236  ax-sep 5255  ax-nul 5267  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7740  ax-cnex 11184  ax-resscn 11185  ax-1cn 11186  ax-icn 11187  ax-addcl 11188  ax-addrcl 11189  ax-mulcl 11190  ax-mulrcl 11191  ax-mulcom 11192  ax-addass 11193  ax-mulass 11194  ax-distr 11195  ax-i2m1 11196  ax-1ne0 11197  ax-1rid 11198  ax-rnegex 11199  ax-rrecex 11200  ax-cnre 11201  ax-pre-lttri 11202  ax-pre-lttrn 11203  ax-pre-ltadd 11204  ax-pre-mulgt0 11205
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-nel 3064  df-ral 3079  df-rex 3089  df-rmo 3367  df-reu 3368  df-rab 3415  df-v 3455  df-sbc 3743  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-pss 3922  df-nul 4283  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4588  df-pr 4590  df-tp 4592  df-op 4594  df-uni 4871  df-iun 4956  df-br 5108  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  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 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-riota 7374  df-ov 7420  df-oprab 7421  df-mpo 7422  df-om 7867  df-1st 7990  df-2nd 7991  df-frecs 8284  df-wrecs 8315  df-recs 8364  df-rdg 8403  df-1o 8459  df-er 8700  df-map 8832  df-pm 8833  df-ixp 8909  df-en 8957  df-dom 8958  df-sdom 8959  df-fin 8960  df-pnf 11273  df-mnf 11274  df-xr 11275  df-ltxr 11276  df-le 11277  df-sub 11471  df-neg 11472  df-nn 12262  df-2 12331  df-3 12332  df-4 12333  df-5 12334  df-6 12335  df-7 12336  df-8 12337  df-9 12338  df-n0 12533  df-z 12620  df-dec 12741  df-uz 12892  df-fz 13566  df-struct 17245  df-sets 17262  df-slot 17280  df-ndx 17292  df-base 17308  df-ress 17329  df-plusg 17361  df-hom 17372  df-cco 17373  df-0g 17532  df-cat 17762  df-cid 17763  df-homf 17764  df-ssc 17905  df-resc 17906  df-subc 17907  df-estrc 18217  df-mgm 18736  df-sgrp 18827  df-mnd 18843  df-mhm 18897  df-grp 19066  df-ghm 19347  df-mgp 20280  df-ur 20327  df-ring 20380  df-cring 20381  df-rhm 20619  df-ringc 20814  df-drng 20898  df-field 20899
This theorem is used by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator