Theorem isdomn2 20968

Description: A ring is a domain iff all nonzero elements are regular elements. (Contributed by Mario Carneiro, 28-Mar-2015.) (Proof shortened by SN, 21-Jun-2025.)

Hypotheses

Ref	Expression
isdomn2.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
isdomn2.t	⊢ 𝐸 = (RLReg‘𝑅)
isdomn2.z	⊢ 0 = (0g‘𝑅)

Assertion

Ref	Expression
isdomn2	⊢ (𝑅 ∈ Domn ↔ (𝑅 ∈ NzRing ∧ (𝐵 ∖ { 0 }) ⊆ 𝐸))

Proof of Theorem isdomn2

Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		isdomn2.b	. . 3 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
2		eqid 2760	. . 3 ⊢ (.r‘𝑅) = (.r‘𝑅)
3		isdomn2.z	. . 3 ⊢ 0 = (0g‘𝑅)
4	1, 2, 3	isdomn 20962	. 2 ⊢ (𝑅 ∈ Domn ↔ (𝑅 ∈ NzRing ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 ((𝑥(.r‘𝑅)𝑦) = 0 → (𝑥 = 0 ∨ 𝑦 = 0 ))))
5		eldifi 4067	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ (𝐵 ∖ { 0 }) → 𝑥 ∈ 𝐵)
6		isdomn2.t	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐸 = (RLReg‘𝑅)
7	6, 1, 2, 3	isrrg 20955	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐸 ↔ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ((𝑥(.r‘𝑅)𝑦) = 0 → 𝑦 = 0 )))
8	7	baib 545	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐵 → (𝑥 ∈ 𝐸 ↔ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ((𝑥(.r‘𝑅)𝑦) = 0 → 𝑦 = 0 )))
9	5, 8	syl 18	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ (𝐵 ∖ { 0 }) → (𝑥 ∈ 𝐸 ↔ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ((𝑥(.r‘𝑅)𝑦) = 0 → 𝑦 = 0 )))
10	9	ralbiia 3106	. . . 4 ⊢ (∀𝑥 ∈ (𝐵 ∖ { 0 })𝑥 ∈ 𝐸 ↔ ∀𝑥 ∈ (𝐵 ∖ { 0 })∀𝑦 ∈ 𝐵 ((𝑥(.r‘𝑅)𝑦) = 0 → 𝑦 = 0 ))
11		dfss3 3897	. . . 4 ⊢ ((𝐵 ∖ { 0 }) ⊆ 𝐸 ↔ ∀𝑥 ∈ (𝐵 ∖ { 0 })𝑥 ∈ 𝐸)
12		isdomn5 20967	. . . 4 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 ((𝑥(.r‘𝑅)𝑦) = 0 → (𝑥 = 0 ∨ 𝑦 = 0 )) ↔ ∀𝑥 ∈ (𝐵 ∖ { 0 })∀𝑦 ∈ 𝐵 ((𝑥(.r‘𝑅)𝑦) = 0 → 𝑦 = 0 ))
13	10, 11, 12	3bitr4ri 307	. . 3 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 ((𝑥(.r‘𝑅)𝑦) = 0 → (𝑥 = 0 ∨ 𝑦 = 0 )) ↔ (𝐵 ∖ { 0 }) ⊆ 𝐸)
14	13	anbi2i 635	. 2 ⊢ ((𝑅 ∈ NzRing ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 ((𝑥(.r‘𝑅)𝑦) = 0 → (𝑥 = 0 ∨ 𝑦 = 0 ))) ↔ (𝑅 ∈ NzRing ∧ (𝐵 ∖ { 0 }) ⊆ 𝐸))
15	4, 14	bitri 278	1 ⊢ (𝑅 ∈ Domn ↔ (𝑅 ∈ NzRing ∧ (𝐵 ∖ { 0 }) ⊆ 𝐸))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∨ wo 861   = wceq 1569   ∈ wcel 2144  ∀wral 3076   ⊆ wss 3895   ∖ cdif 4045  {csn 4584  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  Basecbs 17392  ._rcmulr 17434  0_gc0g 17615  NzRingcnzr 20767  RLRegcrlreg 20948  Domncdomn 20949

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pr 5390

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-ss 3896  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4835  df-uni 4867  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-id 5545  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fv 6546  df-ov 7423  df-rlreg 20951  df-domn 20952

This theorem is used by:  domnrrg  20969  isdomn6  20970  drngdomn  21008  zringidom  34129