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

Theorem isrim0 20383
Description: A ring isomorphism is a homomorphism whose converse is also a homomorphism. Compare isgim2 19188. (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 20382 . 2 (𝐹 ∈ (𝑅 RingIso 𝑆) → (𝑅 ∈ V ∧ 𝑆 ∈ V))
2 rhmrcl1 20376 . . . . 5 (𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) → 𝑅 ∈ Ring)
32elexd 3489 . . . 4 (𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) → 𝑅 ∈ V)
4 rhmrcl2 20377 . . . . 5 (𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) → 𝑆 ∈ Ring)
54elexd 3489 . . . 4 (𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) → 𝑆 ∈ V)
63, 5jca 511 . . 3 (𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) → (𝑅 ∈ V ∧ 𝑆 ∈ V))
76adantr 480 . 2 ((𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝐹 ∈ (𝑆 RingHom 𝑅)) → (𝑅 ∈ V ∧ 𝑆 ∈ V))
8 df-rim 20373 . . . . . 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 7413 . . . . . . 7 ((𝑟 = 𝑅𝑠 = 𝑆) → (𝑟 RingHom 𝑠) = (𝑅 RingHom 𝑆))
1110adantl 481 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ V ∧ 𝑆 ∈ V) ∧ (𝑟 = 𝑅𝑠 = 𝑆)) → (𝑟 RingHom 𝑠) = (𝑅 RingHom 𝑆))
12 oveq12 7413 . . . . . . . . 9 ((𝑠 = 𝑆𝑟 = 𝑅) → (𝑠 RingHom 𝑟) = (𝑆 RingHom 𝑅))
1312ancoms 458 . . . . . . . 8 ((𝑟 = 𝑅𝑠 = 𝑆) → (𝑠 RingHom 𝑟) = (𝑆 RingHom 𝑅))
1413adantl 481 . . . . . . 7 (((𝑅 ∈ V ∧ 𝑆 ∈ V) ∧ (𝑟 = 𝑅𝑠 = 𝑆)) → (𝑠 RingHom 𝑟) = (𝑆 RingHom 𝑅))
1514eleq2d 2813 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ V ∧ 𝑆 ∈ V) ∧ (𝑟 = 𝑅𝑠 = 𝑆)) → (𝑓 ∈ (𝑠 RingHom 𝑟) ↔ 𝑓 ∈ (𝑆 RingHom 𝑅)))
1611, 15rabeqbidv 3443 . . . . 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 482 . . . . 5 ((𝑅 ∈ V ∧ 𝑆 ∈ V) → 𝑅 ∈ V)
18 simpr 484 . . . . 5 ((𝑅 ∈ V ∧ 𝑆 ∈ V) → 𝑆 ∈ V)
19 ovex 7437 . . . . . . 7 (𝑅 RingHom 𝑆) ∈ V
2019rabex 5325 . . . . . 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 7555 . . . 4 ((𝑅 ∈ V ∧ 𝑆 ∈ V) → (𝑅 RingIso 𝑆) = {𝑓 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∣ 𝑓 ∈ (𝑆 RingHom 𝑅)})
2322eleq2d 2813 . . 3 ((𝑅 ∈ V ∧ 𝑆 ∈ V) → (𝐹 ∈ (𝑅 RingIso 𝑆) ↔ 𝐹 ∈ {𝑓 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∣ 𝑓 ∈ (𝑆 RingHom 𝑅)}))
24 cnveq 5866 . . . . 5 (𝑓 = 𝐹𝑓 = 𝐹)
2524eleq1d 2812 . . . 4 (𝑓 = 𝐹 → (𝑓 ∈ (𝑆 RingHom 𝑅) ↔ 𝐹 ∈ (𝑆 RingHom 𝑅)))
2625elrab 3678 . . 3 (𝐹 ∈ {𝑓 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∣ 𝑓 ∈ (𝑆 RingHom 𝑅)} ↔ (𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝐹 ∈ (𝑆 RingHom 𝑅)))
2723, 26bitrdi 287 . 2 ((𝑅 ∈ V ∧ 𝑆 ∈ V) → (𝐹 ∈ (𝑅 RingIso 𝑆) ↔ (𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝐹 ∈ (𝑆 RingHom 𝑅))))
281, 7, 27pm5.21nii 378 1 (𝐹 ∈ (𝑅 RingIso 𝑆) ↔ (𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝐹 ∈ (𝑆 RingHom 𝑅)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wb 205  wa 395   = wceq 1533  wcel 2098  {crab 3426  Vcvv 3468  ccnv 5668  (class class class)co 7404  cmpo 7406  Ringcrg 20136   RingHom crh 20369   RingIso crs 20370
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 2163  ax-ext 2697  ax-rep 5278  ax-sep 5292  ax-nul 5299  ax-pow 5356  ax-pr 5420  ax-un 7721  ax-cnex 11165  ax-resscn 11166  ax-1cn 11167  ax-icn 11168  ax-addcl 11169  ax-addrcl 11170  ax-mulcl 11171  ax-mulrcl 11172  ax-mulcom 11173  ax-addass 11174  ax-mulass 11175  ax-distr 11176  ax-i2m1 11177  ax-1ne0 11178  ax-1rid 11179  ax-rnegex 11180  ax-rrecex 11181  ax-cnre 11182  ax-pre-lttri 11183  ax-pre-lttrn 11184  ax-pre-ltadd 11185  ax-pre-mulgt0 11186
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2528  df-eu 2557  df-clab 2704  df-cleq 2718  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2935  df-nel 3041  df-ral 3056  df-rex 3065  df-reu 3371  df-rab 3427  df-v 3470  df-sbc 3773  df-csb 3889  df-dif 3946  df-un 3948  df-in 3950  df-ss 3960  df-pss 3962  df-nul 4318  df-if 4524  df-pw 4599  df-sn 4624  df-pr 4626  df-op 4630  df-uni 4903  df-iun 4992  df-br 5142  df-opab 5204  df-mpt 5225  df-tr 5259  df-id 5567  df-eprel 5573  df-po 5581  df-so 5582  df-fr 5624  df-we 5626  df-xp 5675  df-rel 5676  df-cnv 5677  df-co 5678  df-dm 5679  df-rn 5680  df-res 5681  df-ima 5682  df-pred 6293  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6488  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7360  df-ov 7407  df-oprab 7408  df-mpo 7409  df-om 7852  df-2nd 7972  df-frecs 8264  df-wrecs 8295  df-recs 8369  df-rdg 8408  df-er 8702  df-map 8821  df-en 8939  df-dom 8940  df-sdom 8941  df-pnf 11251  df-mnf 11252  df-xr 11253  df-ltxr 11254  df-le 11255  df-sub 11447  df-neg 11448  df-nn 12214  df-2 12276  df-sets 17104  df-slot 17122  df-ndx 17134  df-base 17152  df-plusg 17217  df-0g 17394  df-mhm 18711  df-ghm 19137  df-mgp 20038  df-ur 20085  df-ring 20138  df-rhm 20372  df-rim 20373
This theorem is referenced by:  isrim  20392  rimrhm  20396  ringcinv  20565  rimcnv  41632  rimco  41633  ringcinvALTV  47241
  Copyright terms: Public domain W3C validator