MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  isrim0 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem isrim0 20427
Description: A ring isomorphism is a homomorphism whose converse is also a homomorphism. Compare isgim2 19224. (Contributed by AV, 22-Oct-2019.) Remove sethood antecedent. (Revised by SN, 10-Jan-2025.)
Assertion
Ref Expression
isrim0 (𝐹 ∈ (𝑅 RingIso 𝑆) ↔ (𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝐹 ∈ (𝑆 RingHom 𝑅)))

Proof of Theorem isrim0
Dummy variables 𝑓 𝑟 𝑠 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 rimrcl 20426 . 2 (𝐹 ∈ (𝑅 RingIso 𝑆) → (𝑅 ∈ V ∧ 𝑆 ∈ V))
2 rhmrcl1 20420 . . . . 5 (𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) → 𝑅 ∈ Ring)
32elexd 3492 . . . 4 (𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) → 𝑅 ∈ V)
4 rhmrcl2 20421 . . . . 5 (𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) → 𝑆 ∈ Ring)
54elexd 3492 . . . 4 (𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) → 𝑆 ∈ V)
63, 5jca 510 . . 3 (𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) → (𝑅 ∈ V ∧ 𝑆 ∈ V))
76adantr 479 . 2 ((𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝐹 ∈ (𝑆 RingHom 𝑅)) → (𝑅 ∈ V ∧ 𝑆 ∈ V))
8 df-rim 20417 . . . . . 6 RingIso = (𝑟 ∈ V, 𝑠 ∈ V ↦ {𝑓 ∈ (𝑟 RingHom 𝑠) ∣ 𝑓 ∈ (𝑠 RingHom 𝑟)})
98a1i 11 . . . . 5 ((𝑅 ∈ V ∧ 𝑆 ∈ V) → RingIso = (𝑟 ∈ V, 𝑠 ∈ V ↦ {𝑓 ∈ (𝑟 RingHom 𝑠) ∣ 𝑓 ∈ (𝑠 RingHom 𝑟)}))
10 oveq12 7433 . . . . . . 7 ((𝑟 = 𝑅𝑠 = 𝑆) → (𝑟 RingHom 𝑠) = (𝑅 RingHom 𝑆))
1110adantl 480 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ V ∧ 𝑆 ∈ V) ∧ (𝑟 = 𝑅𝑠 = 𝑆)) → (𝑟 RingHom 𝑠) = (𝑅 RingHom 𝑆))
12 oveq12 7433 . . . . . . . . 9 ((𝑠 = 𝑆𝑟 = 𝑅) → (𝑠 RingHom 𝑟) = (𝑆 RingHom 𝑅))
1312ancoms 457 . . . . . . . 8 ((𝑟 = 𝑅𝑠 = 𝑆) → (𝑠 RingHom 𝑟) = (𝑆 RingHom 𝑅))
1413adantl 480 . . . . . . 7 (((𝑅 ∈ V ∧ 𝑆 ∈ V) ∧ (𝑟 = 𝑅𝑠 = 𝑆)) → (𝑠 RingHom 𝑟) = (𝑆 RingHom 𝑅))
1514eleq2d 2814 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ V ∧ 𝑆 ∈ V) ∧ (𝑟 = 𝑅𝑠 = 𝑆)) → (𝑓 ∈ (𝑠 RingHom 𝑟) ↔ 𝑓 ∈ (𝑆 RingHom 𝑅)))
1611, 15rabeqbidv 3446 . . . . 5 (((𝑅 ∈ V ∧ 𝑆 ∈ V) ∧ (𝑟 = 𝑅𝑠 = 𝑆)) → {𝑓 ∈ (𝑟 RingHom 𝑠) ∣ 𝑓 ∈ (𝑠 RingHom 𝑟)} = {𝑓 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∣ 𝑓 ∈ (𝑆 RingHom 𝑅)})
17 simpl 481 . . . . 5 ((𝑅 ∈ V ∧ 𝑆 ∈ V) → 𝑅 ∈ V)
18 simpr 483 . . . . 5 ((𝑅 ∈ V ∧ 𝑆 ∈ V) → 𝑆 ∈ V)
19 ovex 7457 . . . . . . 7 (𝑅 RingHom 𝑆) ∈ V
2019rabex 5336 . . . . . 6 {𝑓 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∣ 𝑓 ∈ (𝑆 RingHom 𝑅)} ∈ V
2120a1i 11 . . . . 5 ((𝑅 ∈ V ∧ 𝑆 ∈ V) → {𝑓 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∣ 𝑓 ∈ (𝑆 RingHom 𝑅)} ∈ V)
229, 16, 17, 18, 21ovmpod 7577 . . . 4 ((𝑅 ∈ V ∧ 𝑆 ∈ V) → (𝑅 RingIso 𝑆) = {𝑓 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∣ 𝑓 ∈ (𝑆 RingHom 𝑅)})
2322eleq2d 2814 . . 3 ((𝑅 ∈ V ∧ 𝑆 ∈ V) → (𝐹 ∈ (𝑅 RingIso 𝑆) ↔ 𝐹 ∈ {𝑓 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∣ 𝑓 ∈ (𝑆 RingHom 𝑅)}))
24 cnveq 5878 . . . . 5 (𝑓 = 𝐹𝑓 = 𝐹)
2524eleq1d 2813 . . . 4 (𝑓 = 𝐹 → (𝑓 ∈ (𝑆 RingHom 𝑅) ↔ 𝐹 ∈ (𝑆 RingHom 𝑅)))
2625elrab 3682 . . 3 (𝐹 ∈ {𝑓 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∣ 𝑓 ∈ (𝑆 RingHom 𝑅)} ↔ (𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝐹 ∈ (𝑆 RingHom 𝑅)))
2723, 26bitrdi 286 . 2 ((𝑅 ∈ V ∧ 𝑆 ∈ V) → (𝐹 ∈ (𝑅 RingIso 𝑆) ↔ (𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝐹 ∈ (𝑆 RingHom 𝑅))))
281, 7, 27pm5.21nii 377 1 (𝐹 ∈ (𝑅 RingIso 𝑆) ↔ (𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝐹 ∈ (𝑆 RingHom 𝑅)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wb 205  wa 394   = wceq 1533  wcel 2098  {crab 3428  Vcvv 3471  ccnv 5679  (class class class)co 7424  cmpo 7426  Ringcrg 20178   RingHom crh 20413   RingIso crs 20414
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2166  ax-ext 2698  ax-rep 5287  ax-sep 5301  ax-nul 5308  ax-pow 5367  ax-pr 5431  ax-un 7744  ax-cnex 11200  ax-resscn 11201  ax-1cn 11202  ax-icn 11203  ax-addcl 11204  ax-addrcl 11205  ax-mulcl 11206  ax-mulrcl 11207  ax-mulcom 11208  ax-addass 11209  ax-mulass 11210  ax-distr 11211  ax-i2m1 11212  ax-1ne0 11213  ax-1rid 11214  ax-rnegex 11215  ax-rrecex 11216  ax-cnre 11217  ax-pre-lttri 11218  ax-pre-lttrn 11219  ax-pre-ltadd 11220  ax-pre-mulgt0 11221
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2705  df-cleq 2719  df-clel 2805  df-nfc 2880  df-ne 2937  df-nel 3043  df-ral 3058  df-rex 3067  df-reu 3373  df-rab 3429  df-v 3473  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4325  df-if 4531  df-pw 4606  df-sn 4631  df-pr 4633  df-op 4637  df-uni 4911  df-iun 5000  df-br 5151  df-opab 5213  df-mpt 5234  df-tr 5268  df-id 5578  df-eprel 5584  df-po 5592  df-so 5593  df-fr 5635  df-we 5637  df-xp 5686  df-rel 5687  df-cnv 5688  df-co 5689  df-dm 5690  df-rn 5691  df-res 5692  df-ima 5693  df-pred 6308  df-ord 6375  df-on 6376  df-lim 6377  df-suc 6378  df-iota 6503  df-fun 6553  df-fn 6554  df-f 6555  df-f1 6556  df-fo 6557  df-f1o 6558  df-fv 6559  df-riota 7380  df-ov 7427  df-oprab 7428  df-mpo 7429  df-om 7875  df-2nd 7998  df-frecs 8291  df-wrecs 8322  df-recs 8396  df-rdg 8435  df-er 8729  df-map 8851  df-en 8969  df-dom 8970  df-sdom 8971  df-pnf 11286  df-mnf 11287  df-xr 11288  df-ltxr 11289  df-le 11290  df-sub 11482  df-neg 11483  df-nn 12249  df-2 12311  df-sets 17138  df-slot 17156  df-ndx 17168  df-base 17186  df-plusg 17251  df-0g 17428  df-mhm 18745  df-ghm 19173  df-mgp 20080  df-ur 20127  df-ring 20180  df-rhm 20416  df-rim 20417
This theorem is referenced by:  isrim  20436  rimrhm  20440  ringcinv  20609  rimcnv  41757  rimco  41758  ringcinvALTV  47423
  Copyright terms: Public domain W3C validator