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

Theorem fldhmsubc 20925
Description: According to df-subc 17894, the subcategories (Subcat‘𝐶) of a category 𝐶 are subsets of the homomorphisms of 𝐶 (see subcssc 17922 and subcss2 17925). 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 3924 . . . . . . 7 (𝑟 ∈ (DivRing ∩ CRing) ↔ (𝑟 ∈ DivRing ∧ 𝑟 ∈ CRing))
21simprbi 503 . . . . . 6 (𝑟 ∈ (DivRing ∩ CRing) → 𝑟 ∈ CRing)
3 crngring 20358 . . . . . 6 (𝑟 ∈ CRing → 𝑟 ∈ Ring)
42, 3syl 18 . . . . 5 (𝑟 ∈ (DivRing ∩ CRing) → 𝑟 ∈ Ring)
5 df-field 20867 . . . . 5 Field = (DivRing ∩ CRing)
64, 5eleq2s 2884 . . . 4 (𝑟 ∈ Field → 𝑟 ∈ Ring)
76rgen 3084 . . 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 20816 . 2 (𝑈𝑉𝐹 ∈ (Subcat‘(RingCat‘𝑈)))
11 inss1 4192 . . . . . . 7 (DivRing ∩ CRing) ⊆ DivRing
125, 11eqsstri 3986 . . . . . 6 Field ⊆ DivRing
13 sslin 4198 . . . . . 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 3970 . . . 4 (𝐷𝐶 ↔ (𝑈 ∩ Field) ⊆ (𝑈 ∩ DivRing))
1815, 17sylibr 237 . . 3 (𝑈𝑉𝐷𝐶)
19 ssidd 3963 . . . . 5 ((𝑈𝑉 ∧ (𝑥𝐷𝑦𝐷)) → (𝑥 RingHom 𝑦) ⊆ (𝑥 RingHom 𝑦))
209a1i 11 . . . . . 6 ((𝑈𝑉 ∧ (𝑥𝐷𝑦𝐷)) → 𝐹 = (𝑟𝐷, 𝑠𝐷 ↦ (𝑟 RingHom 𝑠)))
21 oveq12 7432 . . . . . . 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 7458 . . . . . 6 ((𝑈𝑉 ∧ (𝑥𝐷𝑦𝐷)) → (𝑥 RingHom 𝑦) ∈ V)
2720, 22, 23, 25, 26ovmpod 7575 . . . . 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 3936 . . . . . . 7 (𝑥𝐷𝑥𝐶)
3231ad2antrl 741 . . . . . 6 ((𝑈𝑉 ∧ (𝑥𝐷𝑦𝐷)) → 𝑥𝐶)
3330sseli 3936 . . . . . . . 8 (𝑦𝐷𝑦𝐶)
3433adantl 487 . . . . . . 7 ((𝑥𝐷𝑦𝐷) → 𝑦𝐶)
3534adantl 487 . . . . . 6 ((𝑈𝑉 ∧ (𝑥𝐷𝑦𝐷)) → 𝑦𝐶)
3629, 22, 32, 35, 26ovmpod 7575 . . . . 5 ((𝑈𝑉 ∧ (𝑥𝐷𝑦𝐷)) → (𝑥𝐽𝑦) = (𝑥 RingHom 𝑦))
3719, 27, 363sstr4d 3995 . . . 4 ((𝑈𝑉 ∧ (𝑥𝐷𝑦𝐷)) → (𝑥𝐹𝑦) ⊆ (𝑥𝐽𝑦))
3837ralrimivva 3211 . . 3 (𝑈𝑉 → ∀𝑥𝐷𝑦𝐷 (𝑥𝐹𝑦) ⊆ (𝑥𝐽𝑦))
39 ovex 7456 . . . . . 6 (𝑟 RingHom 𝑠) ∈ V
409, 39fnmpoi 8076 . . . . 5 𝐹 Fn (𝐷 × 𝐷)
4140a1i 11 . . . 4 (𝑈𝑉𝐹 Fn (𝐷 × 𝐷))
4228, 39fnmpoi 8076 . . . . 5 𝐽 Fn (𝐶 × 𝐶)
4342a1i 11 . . . 4 (𝑈𝑉𝐽 Fn (𝐶 × 𝐶))
44 inex1g 5293 . . . . 5 (𝑈𝑉 → (𝑈 ∩ DivRing) ∈ V)
4516, 44eqeltrid 2870 . . . 4 (𝑈𝑉𝐶 ∈ V)
4641, 43, 45isssc 17902 . . 3 (𝑈𝑉 → (𝐹cat 𝐽 ↔ (𝐷𝐶 ∧ ∀𝑥𝐷𝑦𝐷 (𝑥𝐹𝑦) ⊆ (𝑥𝐽𝑦))))
4718, 38, 46mpbir2and 726 . 2 (𝑈𝑉𝐹cat 𝐽)
4816, 28drhmsubc 20921 . . 3 (𝑈𝑉𝐽 ∈ (Subcat‘(RingCat‘𝑈)))
49 eqid 2766 . . . 4 ((RingCat‘𝑈) ↾cat 𝐽) = ((RingCat‘𝑈) ↾cat 𝐽)
5049subsubc 17935 . . 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 2146  wral 3082  Vcvv 3458  cin 3907  wss 3908   class class class wbr 5114   × cxp 5664   Fn wfn 6538  cfv 6543  (class class class)co 7423  cmpo 7425  cat cssc 17889  cat cresc 17890  Subcatcsubc 17891  Ringcrg 20346  CRingccrg 20347   RingHom crh 20584  RingCatcringc 20781  DivRingcdr 20864  Fieldcfield 20865
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 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2738  ax-rep 5243  ax-sep 5262  ax-nul 5274  ax-pow 5341  ax-pr 5409  ax-un 7745  ax-cnex 11174  ax-resscn 11175  ax-1cn 11176  ax-icn 11177  ax-addcl 11178  ax-addrcl 11179  ax-mulcl 11180  ax-mulrcl 11181  ax-mulcom 11182  ax-addass 11183  ax-mulass 11184  ax-distr 11185  ax-i2m1 11186  ax-1ne0 11187  ax-1rid 11188  ax-rnegex 11189  ax-rrecex 11190  ax-cnre 11191  ax-pre-lttri 11192  ax-pre-lttrn 11193  ax-pre-ltadd 11194  ax-pre-mulgt0 11195
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 2570  df-eu 2600  df-clab 2745  df-cleq 2758  df-clel 2841  df-nfc 2915  df-ne 2962  df-nel 3068  df-ral 3083  df-rex 3093  df-rmo 3372  df-reu 3373  df-rab 3420  df-v 3460  df-sbc 3748  df-csb 3857  df-dif 3911  df-un 3913  df-in 3915  df-ss 3925  df-pss 3928  df-nul 4290  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-tp 4599  df-op 4601  df-uni 4878  df-iun 4963  df-br 5115  df-opab 5179  df-mpt 5198  df-tr 5224  df-id 5561  df-eprel 5566  df-po 5574  df-so 5575  df-fr 5619  df-we 5621  df-xp 5672  df-rel 5673  df-cnv 5674  df-co 5675  df-dm 5676  df-rn 5677  df-res 5678  df-ima 5679  df-pred 6309  df-ord 6370  df-on 6371  df-lim 6372  df-suc 6373  df-iota 6499  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7380  df-ov 7426  df-oprab 7427  df-mpo 7428  df-om 7872  df-1st 7995  df-2nd 7996  df-frecs 8287  df-wrecs 8318  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-er 8703  df-map 8835  df-pm 8836  df-ixp 8905  df-en 8953  df-dom 8954  df-sdom 8955  df-fin 8956  df-pnf 11263  df-mnf 11264  df-xr 11265  df-ltxr 11266  df-le 11267  df-sub 11461  df-neg 11462  df-nn 12252  df-2 12321  df-3 12322  df-4 12323  df-5 12324  df-6 12325  df-7 12326  df-8 12327  df-9 12328  df-n0 12523  df-z 12610  df-dec 12730  df-uz 12881  df-fz 13554  df-struct 17232  df-sets 17249  df-slot 17267  df-ndx 17279  df-base 17295  df-ress 17316  df-plusg 17348  df-hom 17359  df-cco 17360  df-0g 17519  df-cat 17749  df-cid 17750  df-homf 17751  df-ssc 17892  df-resc 17893  df-subc 17894  df-estrc 18204  df-mgm 18723  df-sgrp 18806  df-mnd 18822  df-mhm 18872  df-grp 19034  df-ghm 19315  df-mgp 20248  df-ur 20295  df-ring 20348  df-cring 20349  df-rhm 20587  df-ringc 20782  df-drng 20866  df-field 20867
This theorem is used by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator