Theorem isunit2 33793

Description: Alternate definition of being a unit. (Contributed by Thierry Arnoux, 3-Aug-2025.)

Hypotheses

Ref	Expression
isunit2.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
isunit2.u	⊢ 𝑈 = (Unit‘𝑅)
isunit2.m	⊢ · = (.r‘𝑅)
isunit2.1	⊢ 1 = (1r‘𝑅)

Assertion

Ref	Expression
isunit2	⊢ (𝑋 ∈ 𝑈 ↔ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ (∃𝑢 ∈ 𝐵 (𝑋 · 𝑢) = 1 ∧ ∃𝑣 ∈ 𝐵 (𝑣 · 𝑋) = 1 )))

Distinct variable groups:   𝑢, 1   𝑣, 1   𝑣, ·   𝑢,𝐵   𝑣,𝐵   𝑢,𝑅   𝑣,𝑅   𝑢,𝑋   𝑣,𝑋

Allowed substitution hints:   · (𝑢)   𝑈(𝑣, 𝑢)

Proof of Theorem isunit2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		isunit2.b	. . . 4 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
2		eqid 2761	. . . 4 ⊢ (∥r‘𝑅) = (∥r‘𝑅)
3		isunit2.m	. . . 4 ⊢ · = (.r‘𝑅)
4	1, 2, 3	dvdsr 20585	. . 3 ⊢ (𝑋(∥r‘𝑅) 1 ↔ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ ∃𝑣 ∈ 𝐵 (𝑣 · 𝑋) = 1 ))
5		eqid 2761	. . . . . 6 ⊢ (oppr‘𝑅) = (oppr‘𝑅)
6	5, 1	opprbas 20566	. . . . 5 ⊢ 𝐵 = (Base‘(oppr‘𝑅))
7		eqid 2761	. . . . 5 ⊢ (∥r‘(oppr‘𝑅)) = (∥r‘(oppr‘𝑅))
8		eqid 2761	. . . . 5 ⊢ (.r‘(oppr‘𝑅)) = (.r‘(oppr‘𝑅))
9	6, 7, 8	dvdsr 20585	. . . 4 ⊢ (𝑋(∥r‘(oppr‘𝑅)) 1 ↔ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ ∃𝑢 ∈ 𝐵 (𝑢(.r‘(oppr‘𝑅))𝑋) = 1 ))
10	1, 3, 5, 8	opprmul 20563	. . . . . . 7 ⊢ (𝑢(.r‘(oppr‘𝑅))𝑋) = (𝑋 · 𝑢)
11	10	eqeq1i 2766	. . . . . 6 ⊢ ((𝑢(.r‘(oppr‘𝑅))𝑋) = 1 ↔ (𝑋 · 𝑢) = 1 )
12	11	rexbii 3110	. . . . 5 ⊢ (∃𝑢 ∈ 𝐵 (𝑢(.r‘(oppr‘𝑅))𝑋) = 1 ↔ ∃𝑢 ∈ 𝐵 (𝑋 · 𝑢) = 1 )
13	12	anbi2i 635	. . . 4 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝐵 ∧ ∃𝑢 ∈ 𝐵 (𝑢(.r‘(oppr‘𝑅))𝑋) = 1 ) ↔ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ ∃𝑢 ∈ 𝐵 (𝑋 · 𝑢) = 1 ))
14	9, 13	bitri 278	. . 3 ⊢ (𝑋(∥r‘(oppr‘𝑅)) 1 ↔ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ ∃𝑢 ∈ 𝐵 (𝑋 · 𝑢) = 1 ))
15	4, 14	anbi12ci 641	. 2 ⊢ ((𝑋(∥r‘𝑅) 1 ∧ 𝑋(∥r‘(oppr‘𝑅)) 1 ) ↔ ((𝑋 ∈ 𝐵 ∧ ∃𝑢 ∈ 𝐵 (𝑋 · 𝑢) = 1 ) ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ ∃𝑣 ∈ 𝐵 (𝑣 · 𝑋) = 1 )))
16		isunit2.u	. . 3 ⊢ 𝑈 = (Unit‘𝑅)
17		isunit2.1	. . 3 ⊢ 1 = (1r‘𝑅)
18	16, 17, 2, 5, 7	isunit 20596	. 2 ⊢ (𝑋 ∈ 𝑈 ↔ (𝑋(∥r‘𝑅) 1 ∧ 𝑋(∥r‘(oppr‘𝑅)) 1 ))
19		anandi 689	. 2 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝐵 ∧ (∃𝑢 ∈ 𝐵 (𝑋 · 𝑢) = 1 ∧ ∃𝑣 ∈ 𝐵 (𝑣 · 𝑋) = 1 )) ↔ ((𝑋 ∈ 𝐵 ∧ ∃𝑢 ∈ 𝐵 (𝑋 · 𝑢) = 1 ) ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ ∃𝑣 ∈ 𝐵 (𝑣 · 𝑋) = 1 )))
20	15, 18, 19	3bitr4i 306	1 ⊢ (𝑋 ∈ 𝑈 ↔ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ (∃𝑢 ∈ 𝐵 (𝑋 · 𝑢) = 1 ∧ ∃𝑣 ∈ 𝐵 (𝑣 · 𝑋) = 1 )))

This proof depends on syntax axioms:   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  ∃wrex 3087   class class class wbr 5103  ‘cfv 6537  (class class class)co 7418  Basecbs 17380  ._rcmulr 17422  1_rcur 20400  opp_rcoppr 20559  ∥_rcdsr 20577  Unitcui 20578

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 2213  ax-ext 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7749  ax-cnex 11249  ax-resscn 11250  ax-1cn 11251  ax-icn 11252  ax-addcl 11253  ax-addrcl 11254  ax-mulcl 11255  ax-mulrcl 11256  ax-mulcom 11257  ax-addass 11258  ax-mulass 11259  ax-distr 11260  ax-i2m1 11261  ax-1ne0 11262  ax-1rid 11263  ax-rnegex 11264  ax-rrecex 11265  ax-cnre 11266  ax-pre-lttri 11267  ax-pre-lttrn 11268  ax-pre-ltadd 11269  ax-pre-mulgt0 11270

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 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  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 7375  df-ov 7421  df-oprab 7422  df-mpo 7423  df-om 7876  df-2nd 8000  df-tpos 8236  df-frecs 8292  df-wrecs 8323  df-recs 8372  df-rdg 8411  df-er 8710  df-en 8967  df-dom 8968  df-sdom 8969  df-pnf 11338  df-mnf 11339  df-xr 11340  df-ltxr 11341  df-le 11342  df-sub 11536  df-neg 11537  df-nn 12329  df-2 12398  df-3 12399  df-sets 17335  df-slot 17353  df-ndx 17365  df-base 17381  df-mulr 17435  df-oppr 20560  df-dvdsr 20580  df-unit 20581

This theorem is used by:  isunit3  33794