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Theorem primrootsunit1 42054
Description: Primitive roots have left inverses. (Contributed by metakunt, 25-Apr-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
primrootsunit1.1 (𝜑𝑅 ∈ CMnd)
primrootsunit1.2 (𝜑𝐾 ∈ ℕ)
primrootsunit1.3 𝑈 = {𝑎 ∈ (Base‘𝑅) ∣ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)}
Assertion
Ref Expression
primrootsunit1 (𝜑 → ((𝑅 PrimRoots 𝐾) = ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾) ∧ (𝑅s 𝑈) ∈ Abel))
Distinct variable groups:   𝑖,𝐾   𝑅,𝑎,𝑖   𝑈,𝑖   𝜑,𝑖
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑎)   𝑈(𝑎)   𝐾(𝑎)

Proof of Theorem primrootsunit1
Dummy variables 𝑐 𝑙 𝑏 𝑑 𝑗 𝑞 𝑤 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 primrootsunit1.1 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑𝑅 ∈ CMnd)
21adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) → 𝑅 ∈ CMnd)
3 primrootsunit1.2 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑𝐾 ∈ ℕ)
43nnnn0d 12613 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑𝐾 ∈ ℕ0)
54adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) → 𝐾 ∈ ℕ0)
6 eqid 2740 . . . . . . . . . . . . . . 15 (.g𝑅) = (.g𝑅)
72, 5, 6isprimroot 42050 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) → (𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾) ↔ (𝑐 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝐾(.g𝑅)𝑐) = (0g𝑅) ∧ ∀𝑙 ∈ ℕ0 ((𝑙(.g𝑅)𝑐) = (0g𝑅) → 𝐾𝑙))))
87biimpd 229 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) → (𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾) → (𝑐 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝐾(.g𝑅)𝑐) = (0g𝑅) ∧ ∀𝑙 ∈ ℕ0 ((𝑙(.g𝑅)𝑐) = (0g𝑅) → 𝐾𝑙))))
98syldbl2 840 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) → (𝑐 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝐾(.g𝑅)𝑐) = (0g𝑅) ∧ ∀𝑙 ∈ ℕ0 ((𝑙(.g𝑅)𝑐) = (0g𝑅) → 𝐾𝑙)))
109simp1d 1142 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) → 𝑐 ∈ (Base‘𝑅))
111cmnmndd 19846 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑅 ∈ Mnd)
1211adantr 480 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) → 𝑅 ∈ Mnd)
13 nnm1nn0 12594 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐾 ∈ ℕ → (𝐾 − 1) ∈ ℕ0)
143, 13syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝐾 − 1) ∈ ℕ0)
1514adantr 480 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) → (𝐾 − 1) ∈ ℕ0)
16 eqid 2740 . . . . . . . . . . . . . 14 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
1716, 6mulgnn0cl 19130 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ∈ Mnd ∧ (𝐾 − 1) ∈ ℕ0𝑐 ∈ (Base‘𝑅)) → ((𝐾 − 1)(.g𝑅)𝑐) ∈ (Base‘𝑅))
1812, 15, 10, 17syl3anc 1371 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) → ((𝐾 − 1)(.g𝑅)𝑐) ∈ (Base‘𝑅))
19 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) ∧ 𝑖 = ((𝐾 − 1)(.g𝑅)𝑐)) → 𝑖 = ((𝐾 − 1)(.g𝑅)𝑐))
2019oveq1d 7463 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) ∧ 𝑖 = ((𝐾 − 1)(.g𝑅)𝑐)) → (𝑖(+g𝑅)𝑐) = (((𝐾 − 1)(.g𝑅)𝑐)(+g𝑅)𝑐))
2120eqeq1d 2742 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) ∧ 𝑖 = ((𝐾 − 1)(.g𝑅)𝑐)) → ((𝑖(+g𝑅)𝑐) = (0g𝑅) ↔ (((𝐾 − 1)(.g𝑅)𝑐)(+g𝑅)𝑐) = (0g𝑅)))
223nncnd 12309 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑𝐾 ∈ ℂ)
23 1cnd 11285 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → 1 ∈ ℂ)
2422, 23npcand 11651 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → ((𝐾 − 1) + 1) = 𝐾)
2524eqcomd 2746 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑𝐾 = ((𝐾 − 1) + 1))
2625adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) → 𝐾 = ((𝐾 − 1) + 1))
2726oveq1d 7463 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) → (𝐾(.g𝑅)𝑐) = (((𝐾 − 1) + 1)(.g𝑅)𝑐))
28 eqid 2740 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (+g𝑅) = (+g𝑅)
2916, 6, 28mulgnn0p1 19125 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑅 ∈ Mnd ∧ (𝐾 − 1) ∈ ℕ0𝑐 ∈ (Base‘𝑅)) → (((𝐾 − 1) + 1)(.g𝑅)𝑐) = (((𝐾 − 1)(.g𝑅)𝑐)(+g𝑅)𝑐))
3012, 15, 10, 29syl3anc 1371 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) → (((𝐾 − 1) + 1)(.g𝑅)𝑐) = (((𝐾 − 1)(.g𝑅)𝑐)(+g𝑅)𝑐))
3127, 30eqtr2d 2781 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) → (((𝐾 − 1)(.g𝑅)𝑐)(+g𝑅)𝑐) = (𝐾(.g𝑅)𝑐))
329simp2d 1143 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) → (𝐾(.g𝑅)𝑐) = (0g𝑅))
3331, 32eqtrd 2780 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) → (((𝐾 − 1)(.g𝑅)𝑐)(+g𝑅)𝑐) = (0g𝑅))
3418, 21, 33rspcedvd 3637 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) → ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑐) = (0g𝑅))
3510, 34jca 511 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) → (𝑐 ∈ (Base‘𝑅) ∧ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑐) = (0g𝑅)))
36 oveq2 7456 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑎 = 𝑐 → (𝑖(+g𝑅)𝑎) = (𝑖(+g𝑅)𝑐))
3736eqeq1d 2742 . . . . . . . . . . . 12 (𝑎 = 𝑐 → ((𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅) ↔ (𝑖(+g𝑅)𝑐) = (0g𝑅)))
3837rexbidv 3185 . . . . . . . . . . 11 (𝑎 = 𝑐 → (∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅) ↔ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑐) = (0g𝑅)))
3938elrab 3708 . . . . . . . . . 10 (𝑐 ∈ {𝑎 ∈ (Base‘𝑅) ∣ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)} ↔ (𝑐 ∈ (Base‘𝑅) ∧ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑐) = (0g𝑅)))
4035, 39sylibr 234 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) → 𝑐 ∈ {𝑎 ∈ (Base‘𝑅) ∣ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)})
41 primrootsunit1.3 . . . . . . . . . 10 𝑈 = {𝑎 ∈ (Base‘𝑅) ∣ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)}
4241eleq2i 2836 . . . . . . . . 9 (𝑐𝑈𝑐 ∈ {𝑎 ∈ (Base‘𝑅) ∣ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)})
4340, 42sylibr 234 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) → 𝑐𝑈)
44 simpl 482 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑏𝑈) → 𝜑)
4541a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑𝑈 = {𝑎 ∈ (Base‘𝑅) ∣ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)})
4645eleq2d 2830 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → (𝑏𝑈𝑏 ∈ {𝑎 ∈ (Base‘𝑅) ∣ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)}))
4746biimpd 229 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (𝑏𝑈𝑏 ∈ {𝑎 ∈ (Base‘𝑅) ∣ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)}))
4847imp 406 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑏𝑈) → 𝑏 ∈ {𝑎 ∈ (Base‘𝑅) ∣ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)})
4944, 48jca 511 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑏𝑈) → (𝜑𝑏 ∈ {𝑎 ∈ (Base‘𝑅) ∣ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)}))
50 elrabi 3703 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑏 ∈ {𝑎 ∈ (Base‘𝑅) ∣ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)} → 𝑏 ∈ (Base‘𝑅))
5150adantl 481 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑏 ∈ {𝑎 ∈ (Base‘𝑅) ∣ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)}) → 𝑏 ∈ (Base‘𝑅))
5249, 51syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑏𝑈) → 𝑏 ∈ (Base‘𝑅))
5352ex 412 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑏𝑈𝑏 ∈ (Base‘𝑅)))
5453ssrdv 4014 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑈 ⊆ (Base‘𝑅))
55 eqid 2740 . . . . . . . . . . . 12 (𝑅s 𝑈) = (𝑅s 𝑈)
5655, 16ressbas2 17296 . . . . . . . . . . 11 (𝑈 ⊆ (Base‘𝑅) → 𝑈 = (Base‘(𝑅s 𝑈)))
5754, 56syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑈 = (Base‘(𝑅s 𝑈)))
5857adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) → 𝑈 = (Base‘(𝑅s 𝑈)))
5958eleq2d 2830 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) → (𝑐𝑈𝑐 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈))))
6043, 59mpbid 232 . . . . . . 7 ((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) → 𝑐 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈)))
6111ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → 𝑅 ∈ Mnd)
6252adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → 𝑏 ∈ (Base‘𝑅))
63 simpl 482 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 ((𝜑𝑑𝑈) → 𝜑)
6445eleq2d 2830 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (𝜑 → (𝑑𝑈𝑑 ∈ {𝑎 ∈ (Base‘𝑅) ∣ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)}))
6564biimpd 229 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (𝜑 → (𝑑𝑈𝑑 ∈ {𝑎 ∈ (Base‘𝑅) ∣ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)}))
6665imp 406 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 ((𝜑𝑑𝑈) → 𝑑 ∈ {𝑎 ∈ (Base‘𝑅) ∣ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)})
6763, 66jca 511 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 ((𝜑𝑑𝑈) → (𝜑𝑑 ∈ {𝑎 ∈ (Base‘𝑅) ∣ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)}))
68 elrabi 3703 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (𝑑 ∈ {𝑎 ∈ (Base‘𝑅) ∣ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)} → 𝑑 ∈ (Base‘𝑅))
6968adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 ((𝜑𝑑 ∈ {𝑎 ∈ (Base‘𝑅) ∣ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)}) → 𝑑 ∈ (Base‘𝑅))
7067, 69syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 ((𝜑𝑑𝑈) → 𝑑 ∈ (Base‘𝑅))
7144, 70sylan 579 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → 𝑑 ∈ (Base‘𝑅))
7216, 28mndcl 18780 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 ((𝑅 ∈ Mnd ∧ 𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑑 ∈ (Base‘𝑅)) → (𝑏(+g𝑅)𝑑) ∈ (Base‘𝑅))
7361, 62, 71, 72syl3anc 1371 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → (𝑏(+g𝑅)𝑑) ∈ (Base‘𝑅))
7441eleq2i 2836 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 (𝑑𝑈𝑑 ∈ {𝑎 ∈ (Base‘𝑅) ∣ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)})
75 oveq2 7456 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 (𝑎 = 𝑑 → (𝑖(+g𝑅)𝑎) = (𝑖(+g𝑅)𝑑))
7675eqeq1d 2742 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 (𝑎 = 𝑑 → ((𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅) ↔ (𝑖(+g𝑅)𝑑) = (0g𝑅)))
7776rexbidv 3185 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 (𝑎 = 𝑑 → (∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅) ↔ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑑) = (0g𝑅)))
7877elrab 3708 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 (𝑑 ∈ {𝑎 ∈ (Base‘𝑅) ∣ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)} ↔ (𝑑 ∈ (Base‘𝑅) ∧ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑑) = (0g𝑅)))
7974, 78bitri 275 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 (𝑑𝑈 ↔ (𝑑 ∈ (Base‘𝑅) ∧ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑑) = (0g𝑅)))
8079biimpi 216 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 (𝑑𝑈 → (𝑑 ∈ (Base‘𝑅) ∧ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑑) = (0g𝑅)))
8180simprd 495 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 (𝑑𝑈 → ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑑) = (0g𝑅))
8281adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑑) = (0g𝑅))
831ad4antr 731 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 (((((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) ∧ 𝑖 ∈ (Base‘𝑅)) ∧ (𝑖(+g𝑅)𝑑) = (0g𝑅)) → 𝑅 ∈ CMnd)
8471ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 (((((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) ∧ 𝑖 ∈ (Base‘𝑅)) ∧ (𝑖(+g𝑅)𝑑) = (0g𝑅)) → 𝑑 ∈ (Base‘𝑅))
85 simplr 768 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 (((((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) ∧ 𝑖 ∈ (Base‘𝑅)) ∧ (𝑖(+g𝑅)𝑑) = (0g𝑅)) → 𝑖 ∈ (Base‘𝑅))
8616, 28cmncom 19840 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 ((𝑅 ∈ CMnd ∧ 𝑑 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑖 ∈ (Base‘𝑅)) → (𝑑(+g𝑅)𝑖) = (𝑖(+g𝑅)𝑑))
8783, 84, 85, 86syl3anc 1371 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 (((((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) ∧ 𝑖 ∈ (Base‘𝑅)) ∧ (𝑖(+g𝑅)𝑑) = (0g𝑅)) → (𝑑(+g𝑅)𝑖) = (𝑖(+g𝑅)𝑑))
88 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 (((((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) ∧ 𝑖 ∈ (Base‘𝑅)) ∧ (𝑖(+g𝑅)𝑑) = (0g𝑅)) → (𝑖(+g𝑅)𝑑) = (0g𝑅))
8987, 88eqtrd 2780 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 (((((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) ∧ 𝑖 ∈ (Base‘𝑅)) ∧ (𝑖(+g𝑅)𝑑) = (0g𝑅)) → (𝑑(+g𝑅)𝑖) = (0g𝑅))
9089ex 412 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 ((((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) ∧ 𝑖 ∈ (Base‘𝑅)) → ((𝑖(+g𝑅)𝑑) = (0g𝑅) → (𝑑(+g𝑅)𝑖) = (0g𝑅)))
9190reximdva 3174 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → (∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑑) = (0g𝑅) → ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑑(+g𝑅)𝑖) = (0g𝑅)))
9282, 91mpd 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑑(+g𝑅)𝑖) = (0g𝑅))
9316, 61, 71, 92mndmolinv 42052 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → ∃*𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑑) = (0g𝑅))
9482, 93jca 511 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → (∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑑) = (0g𝑅) ∧ ∃*𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑑) = (0g𝑅)))
95 reu5 3390 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (∃!𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑑) = (0g𝑅) ↔ (∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑑) = (0g𝑅) ∧ ∃*𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑑) = (0g𝑅)))
9694, 95sylibr 234 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → ∃!𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑑) = (0g𝑅))
97 riotacl 7422 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (∃!𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑑) = (0g𝑅) → (𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑑) = (0g𝑅)) ∈ (Base‘𝑅))
9896, 97syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → (𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑑) = (0g𝑅)) ∈ (Base‘𝑅))
99 eqid 2740 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (0g𝑅) = (0g𝑅)
100 eqid 2740 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (invg𝑅) = (invg𝑅)
10116, 28, 99, 100grpinvval 19020 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (𝑑 ∈ (Base‘𝑅) → ((invg𝑅)‘𝑑) = (𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑑) = (0g𝑅)))
10271, 101syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → ((invg𝑅)‘𝑑) = (𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑑) = (0g𝑅)))
103102eleq1d 2829 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → (((invg𝑅)‘𝑑) ∈ (Base‘𝑅) ↔ (𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑑) = (0g𝑅)) ∈ (Base‘𝑅)))
10498, 103mpbird 257 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → ((invg𝑅)‘𝑑) ∈ (Base‘𝑅))
10541eleq2i 2836 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 (𝑏𝑈𝑏 ∈ {𝑎 ∈ (Base‘𝑅) ∣ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)})
106 oveq2 7456 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 (𝑎 = 𝑏 → (𝑖(+g𝑅)𝑎) = (𝑖(+g𝑅)𝑏))
107106eqeq1d 2742 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 (𝑎 = 𝑏 → ((𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅) ↔ (𝑖(+g𝑅)𝑏) = (0g𝑅)))
108107rexbidv 3185 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 (𝑎 = 𝑏 → (∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅) ↔ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑏) = (0g𝑅)))
109108elrab 3708 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 (𝑏 ∈ {𝑎 ∈ (Base‘𝑅) ∣ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)} ↔ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑏) = (0g𝑅)))
110105, 109bitri 275 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 (𝑏𝑈 ↔ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑏) = (0g𝑅)))
111110biimpi 216 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 (𝑏𝑈 → (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑏) = (0g𝑅)))
112111simprd 495 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 (𝑏𝑈 → ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑏) = (0g𝑅))
113112ad2antlr 726 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑏) = (0g𝑅))
1141ad4antr 731 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 (((((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) ∧ 𝑖 ∈ (Base‘𝑅)) ∧ (𝑖(+g𝑅)𝑏) = (0g𝑅)) → 𝑅 ∈ CMnd)
11562ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 (((((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) ∧ 𝑖 ∈ (Base‘𝑅)) ∧ (𝑖(+g𝑅)𝑏) = (0g𝑅)) → 𝑏 ∈ (Base‘𝑅))
116 simplr 768 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 (((((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) ∧ 𝑖 ∈ (Base‘𝑅)) ∧ (𝑖(+g𝑅)𝑏) = (0g𝑅)) → 𝑖 ∈ (Base‘𝑅))
11716, 28cmncom 19840 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 ((𝑅 ∈ CMnd ∧ 𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑖 ∈ (Base‘𝑅)) → (𝑏(+g𝑅)𝑖) = (𝑖(+g𝑅)𝑏))
118114, 115, 116, 117syl3anc 1371 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 (((((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) ∧ 𝑖 ∈ (Base‘𝑅)) ∧ (𝑖(+g𝑅)𝑏) = (0g𝑅)) → (𝑏(+g𝑅)𝑖) = (𝑖(+g𝑅)𝑏))
119 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 (((((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) ∧ 𝑖 ∈ (Base‘𝑅)) ∧ (𝑖(+g𝑅)𝑏) = (0g𝑅)) → (𝑖(+g𝑅)𝑏) = (0g𝑅))
120118, 119eqtrd 2780 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 (((((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) ∧ 𝑖 ∈ (Base‘𝑅)) ∧ (𝑖(+g𝑅)𝑏) = (0g𝑅)) → (𝑏(+g𝑅)𝑖) = (0g𝑅))
121120ex 412 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 ((((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) ∧ 𝑖 ∈ (Base‘𝑅)) → ((𝑖(+g𝑅)𝑏) = (0g𝑅) → (𝑏(+g𝑅)𝑖) = (0g𝑅)))
122121reximdva 3174 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → (∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑏) = (0g𝑅) → ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑏(+g𝑅)𝑖) = (0g𝑅)))
123113, 122mpd 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑏(+g𝑅)𝑖) = (0g𝑅))
12416, 61, 62, 123mndmolinv 42052 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → ∃*𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑏) = (0g𝑅))
125113, 124jca 511 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → (∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑏) = (0g𝑅) ∧ ∃*𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑏) = (0g𝑅)))
126 reu5 3390 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (∃!𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑏) = (0g𝑅) ↔ (∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑏) = (0g𝑅) ∧ ∃*𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑏) = (0g𝑅)))
127125, 126sylibr 234 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → ∃!𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑏) = (0g𝑅))
128 riotacl 7422 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (∃!𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑏) = (0g𝑅) → (𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑏) = (0g𝑅)) ∈ (Base‘𝑅))
129127, 128syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → (𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑏) = (0g𝑅)) ∈ (Base‘𝑅))
13016, 28, 99, 100grpinvval 19020 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) → ((invg𝑅)‘𝑏) = (𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑏) = (0g𝑅)))
13162, 130syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → ((invg𝑅)‘𝑏) = (𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑏) = (0g𝑅)))
132131eleq1d 2829 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → (((invg𝑅)‘𝑏) ∈ (Base‘𝑅) ↔ (𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑏) = (0g𝑅)) ∈ (Base‘𝑅)))
133129, 132mpbird 257 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → ((invg𝑅)‘𝑏) ∈ (Base‘𝑅))
13416, 28mndcl 18780 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 ((𝑅 ∈ Mnd ∧ ((invg𝑅)‘𝑑) ∈ (Base‘𝑅) ∧ ((invg𝑅)‘𝑏) ∈ (Base‘𝑅)) → (((invg𝑅)‘𝑑)(+g𝑅)((invg𝑅)‘𝑏)) ∈ (Base‘𝑅))
13561, 104, 133, 134syl3anc 1371 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → (((invg𝑅)‘𝑑)(+g𝑅)((invg𝑅)‘𝑏)) ∈ (Base‘𝑅))
136 oveq1 7455 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 (𝑖 = (((invg𝑅)‘𝑑)(+g𝑅)((invg𝑅)‘𝑏)) → (𝑖(+g𝑅)(𝑏(+g𝑅)𝑑)) = ((((invg𝑅)‘𝑑)(+g𝑅)((invg𝑅)‘𝑏))(+g𝑅)(𝑏(+g𝑅)𝑑)))
137136eqeq1d 2742 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (𝑖 = (((invg𝑅)‘𝑑)(+g𝑅)((invg𝑅)‘𝑏)) → ((𝑖(+g𝑅)(𝑏(+g𝑅)𝑑)) = (0g𝑅) ↔ ((((invg𝑅)‘𝑑)(+g𝑅)((invg𝑅)‘𝑏))(+g𝑅)(𝑏(+g𝑅)𝑑)) = (0g𝑅)))
138137adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 ((((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) ∧ 𝑖 = (((invg𝑅)‘𝑑)(+g𝑅)((invg𝑅)‘𝑏))) → ((𝑖(+g𝑅)(𝑏(+g𝑅)𝑑)) = (0g𝑅) ↔ ((((invg𝑅)‘𝑑)(+g𝑅)((invg𝑅)‘𝑏))(+g𝑅)(𝑏(+g𝑅)𝑑)) = (0g𝑅)))
139104, 133, 733jca 1128 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → (((invg𝑅)‘𝑑) ∈ (Base‘𝑅) ∧ ((invg𝑅)‘𝑏) ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑏(+g𝑅)𝑑) ∈ (Base‘𝑅)))
14016, 28mndass 18781 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 ((𝑅 ∈ Mnd ∧ (((invg𝑅)‘𝑑) ∈ (Base‘𝑅) ∧ ((invg𝑅)‘𝑏) ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑏(+g𝑅)𝑑) ∈ (Base‘𝑅))) → ((((invg𝑅)‘𝑑)(+g𝑅)((invg𝑅)‘𝑏))(+g𝑅)(𝑏(+g𝑅)𝑑)) = (((invg𝑅)‘𝑑)(+g𝑅)(((invg𝑅)‘𝑏)(+g𝑅)(𝑏(+g𝑅)𝑑))))
14161, 139, 140syl2anc 583 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → ((((invg𝑅)‘𝑑)(+g𝑅)((invg𝑅)‘𝑏))(+g𝑅)(𝑏(+g𝑅)𝑑)) = (((invg𝑅)‘𝑑)(+g𝑅)(((invg𝑅)‘𝑏)(+g𝑅)(𝑏(+g𝑅)𝑑))))
142133, 62, 713jca 1128 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → (((invg𝑅)‘𝑏) ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑑 ∈ (Base‘𝑅)))
14316, 28mndass 18781 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 ((𝑅 ∈ Mnd ∧ (((invg𝑅)‘𝑏) ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑑 ∈ (Base‘𝑅))) → ((((invg𝑅)‘𝑏)(+g𝑅)𝑏)(+g𝑅)𝑑) = (((invg𝑅)‘𝑏)(+g𝑅)(𝑏(+g𝑅)𝑑)))
144143eqcomd 2746 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 ((𝑅 ∈ Mnd ∧ (((invg𝑅)‘𝑏) ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑑 ∈ (Base‘𝑅))) → (((invg𝑅)‘𝑏)(+g𝑅)(𝑏(+g𝑅)𝑑)) = ((((invg𝑅)‘𝑏)(+g𝑅)𝑏)(+g𝑅)𝑑))
14561, 142, 144syl2anc 583 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → (((invg𝑅)‘𝑏)(+g𝑅)(𝑏(+g𝑅)𝑑)) = ((((invg𝑅)‘𝑏)(+g𝑅)𝑏)(+g𝑅)𝑑))
146145oveq2d 7464 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → (((invg𝑅)‘𝑑)(+g𝑅)(((invg𝑅)‘𝑏)(+g𝑅)(𝑏(+g𝑅)𝑑))) = (((invg𝑅)‘𝑑)(+g𝑅)((((invg𝑅)‘𝑏)(+g𝑅)𝑏)(+g𝑅)𝑑)))
14762, 127linvh 42053 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → (((invg𝑅)‘𝑏)(+g𝑅)𝑏) = (0g𝑅))
148147oveq1d 7463 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → ((((invg𝑅)‘𝑏)(+g𝑅)𝑏)(+g𝑅)𝑑) = ((0g𝑅)(+g𝑅)𝑑))
149148oveq2d 7464 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → (((invg𝑅)‘𝑑)(+g𝑅)((((invg𝑅)‘𝑏)(+g𝑅)𝑏)(+g𝑅)𝑑)) = (((invg𝑅)‘𝑑)(+g𝑅)((0g𝑅)(+g𝑅)𝑑)))
15016, 28, 99mndlid 18792 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 ((𝑅 ∈ Mnd ∧ 𝑑 ∈ (Base‘𝑅)) → ((0g𝑅)(+g𝑅)𝑑) = 𝑑)
15161, 71, 150syl2anc 583 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → ((0g𝑅)(+g𝑅)𝑑) = 𝑑)
152151oveq2d 7464 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → (((invg𝑅)‘𝑑)(+g𝑅)((0g𝑅)(+g𝑅)𝑑)) = (((invg𝑅)‘𝑑)(+g𝑅)𝑑))
15371, 96linvh 42053 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → (((invg𝑅)‘𝑑)(+g𝑅)𝑑) = (0g𝑅))
154152, 153eqtrd 2780 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → (((invg𝑅)‘𝑑)(+g𝑅)((0g𝑅)(+g𝑅)𝑑)) = (0g𝑅))
155149, 154eqtrd 2780 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → (((invg𝑅)‘𝑑)(+g𝑅)((((invg𝑅)‘𝑏)(+g𝑅)𝑏)(+g𝑅)𝑑)) = (0g𝑅))
156146, 155eqtrd 2780 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → (((invg𝑅)‘𝑑)(+g𝑅)(((invg𝑅)‘𝑏)(+g𝑅)(𝑏(+g𝑅)𝑑))) = (0g𝑅))
157141, 156eqtrd 2780 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → ((((invg𝑅)‘𝑑)(+g𝑅)((invg𝑅)‘𝑏))(+g𝑅)(𝑏(+g𝑅)𝑑)) = (0g𝑅))
158135, 138, 157rspcedvd 3637 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)(𝑏(+g𝑅)𝑑)) = (0g𝑅))
15973, 158jca 511 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → ((𝑏(+g𝑅)𝑑) ∈ (Base‘𝑅) ∧ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)(𝑏(+g𝑅)𝑑)) = (0g𝑅)))
160 oveq2 7456 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (𝑎 = (𝑏(+g𝑅)𝑑) → (𝑖(+g𝑅)𝑎) = (𝑖(+g𝑅)(𝑏(+g𝑅)𝑑)))
161160eqeq1d 2742 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (𝑎 = (𝑏(+g𝑅)𝑑) → ((𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅) ↔ (𝑖(+g𝑅)(𝑏(+g𝑅)𝑑)) = (0g𝑅)))
162161rexbidv 3185 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (𝑎 = (𝑏(+g𝑅)𝑑) → (∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅) ↔ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)(𝑏(+g𝑅)𝑑)) = (0g𝑅)))
163162elrab 3708 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ((𝑏(+g𝑅)𝑑) ∈ {𝑎 ∈ (Base‘𝑅) ∣ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)} ↔ ((𝑏(+g𝑅)𝑑) ∈ (Base‘𝑅) ∧ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)(𝑏(+g𝑅)𝑑)) = (0g𝑅)))
164159, 163sylibr 234 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → (𝑏(+g𝑅)𝑑) ∈ {𝑎 ∈ (Base‘𝑅) ∣ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)})
16541eleq2i 2836 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ((𝑏(+g𝑅)𝑑) ∈ 𝑈 ↔ (𝑏(+g𝑅)𝑑) ∈ {𝑎 ∈ (Base‘𝑅) ∣ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)})
166165a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → ((𝑏(+g𝑅)𝑑) ∈ 𝑈 ↔ (𝑏(+g𝑅)𝑑) ∈ {𝑎 ∈ (Base‘𝑅) ∣ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)}))
167164, 166mpbird 257 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → (𝑏(+g𝑅)𝑑) ∈ 𝑈)
168167ralrimiva 3152 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑𝑏𝑈) → ∀𝑑𝑈 (𝑏(+g𝑅)𝑑) ∈ 𝑈)
169168ralrimiva 3152 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝜑 → ∀𝑏𝑈𝑑𝑈 (𝑏(+g𝑅)𝑑) ∈ 𝑈)
170 oveq2 7456 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (𝑎 = (0g𝑅) → (𝑖(+g𝑅)𝑎) = (𝑖(+g𝑅)(0g𝑅)))
171170eqeq1d 2742 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (𝑎 = (0g𝑅) → ((𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅) ↔ (𝑖(+g𝑅)(0g𝑅)) = (0g𝑅)))
172171rexbidv 3185 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝑎 = (0g𝑅) → (∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅) ↔ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)(0g𝑅)) = (0g𝑅)))
17316, 99mndidcl 18787 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (𝑅 ∈ Mnd → (0g𝑅) ∈ (Base‘𝑅))
17411, 173syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝜑 → (0g𝑅) ∈ (Base‘𝑅))
17511, 174jca 511 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (𝜑 → (𝑅 ∈ Mnd ∧ (0g𝑅) ∈ (Base‘𝑅)))
17616, 28, 99mndlid 18792 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 ((𝑅 ∈ Mnd ∧ (0g𝑅) ∈ (Base‘𝑅)) → ((0g𝑅)(+g𝑅)(0g𝑅)) = (0g𝑅))
177175, 176syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (𝜑 → ((0g𝑅)(+g𝑅)(0g𝑅)) = (0g𝑅))
178174, 177jca 511 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (𝜑 → ((0g𝑅) ∈ (Base‘𝑅) ∧ ((0g𝑅)(+g𝑅)(0g𝑅)) = (0g𝑅)))
179 oveq1 7455 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (𝑖 = (0g𝑅) → (𝑖(+g𝑅)(0g𝑅)) = ((0g𝑅)(+g𝑅)(0g𝑅)))
180179eqeq1d 2742 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (𝑖 = (0g𝑅) → ((𝑖(+g𝑅)(0g𝑅)) = (0g𝑅) ↔ ((0g𝑅)(+g𝑅)(0g𝑅)) = (0g𝑅)))
181180rspcev 3635 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (((0g𝑅) ∈ (Base‘𝑅) ∧ ((0g𝑅)(+g𝑅)(0g𝑅)) = (0g𝑅)) → ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)(0g𝑅)) = (0g𝑅))
182178, 181syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝜑 → ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)(0g𝑅)) = (0g𝑅))
183172, 174, 182elrabd 3710 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝜑 → (0g𝑅) ∈ {𝑎 ∈ (Base‘𝑅) ∣ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)})
18445eleq2d 2830 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝜑 → ((0g𝑅) ∈ 𝑈 ↔ (0g𝑅) ∈ {𝑎 ∈ (Base‘𝑅) ∣ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)}))
185183, 184mpbird 257 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (𝜑 → (0g𝑅) ∈ 𝑈)
18616, 28, 99, 55issubmnd 18799 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝑅 ∈ Mnd ∧ 𝑈 ⊆ (Base‘𝑅) ∧ (0g𝑅) ∈ 𝑈) → ((𝑅s 𝑈) ∈ Mnd ↔ ∀𝑏𝑈𝑑𝑈 (𝑏(+g𝑅)𝑑) ∈ 𝑈))
18711, 54, 185, 186syl3anc 1371 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝜑 → ((𝑅s 𝑈) ∈ Mnd ↔ ∀𝑏𝑈𝑑𝑈 (𝑏(+g𝑅)𝑑) ∈ 𝑈))
188169, 187mpbird 257 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝜑 → (𝑅s 𝑈) ∈ Mnd)
18945eleq2d 2830 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (𝜑 → (𝑞𝑈𝑞 ∈ {𝑎 ∈ (Base‘𝑅) ∣ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)}))
190189biimpd 229 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (𝜑 → (𝑞𝑈𝑞 ∈ {𝑎 ∈ (Base‘𝑅) ∣ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)}))
191190imp 406 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 ((𝜑𝑞𝑈) → 𝑞 ∈ {𝑎 ∈ (Base‘𝑅) ∣ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)})
192 oveq2 7456 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (𝑎 = 𝑞 → (𝑖(+g𝑅)𝑎) = (𝑖(+g𝑅)𝑞))
193192eqeq1d 2742 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (𝑎 = 𝑞 → ((𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅) ↔ (𝑖(+g𝑅)𝑞) = (0g𝑅)))
194193rexbidv 3185 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (𝑎 = 𝑞 → (∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅) ↔ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑞) = (0g𝑅)))
195194elrab 3708 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 (𝑞 ∈ {𝑎 ∈ (Base‘𝑅) ∣ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)} ↔ (𝑞 ∈ (Base‘𝑅) ∧ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑞) = (0g𝑅)))
196191, 195sylib 218 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 ((𝜑𝑞𝑈) → (𝑞 ∈ (Base‘𝑅) ∧ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑞) = (0g𝑅)))
197196simprd 495 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 ((𝜑𝑞𝑈) → ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑞) = (0g𝑅))
198 simprl 770 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 (((𝜑𝑞𝑈) ∧ (𝑖 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑖(+g𝑅)𝑞) = (0g𝑅))) → 𝑖 ∈ (Base‘𝑅))
199196simpld 494 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 ((𝜑𝑞𝑈) → 𝑞 ∈ (Base‘𝑅))
200199adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (((𝜑𝑞𝑈) ∧ (𝑖 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑖(+g𝑅)𝑞) = (0g𝑅))) → 𝑞 ∈ (Base‘𝑅))
201 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 ((((𝜑𝑞𝑈) ∧ (𝑖 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑖(+g𝑅)𝑞) = (0g𝑅))) ∧ 𝑗 = 𝑞) → 𝑗 = 𝑞)
202201oveq1d 7463 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 ((((𝜑𝑞𝑈) ∧ (𝑖 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑖(+g𝑅)𝑞) = (0g𝑅))) ∧ 𝑗 = 𝑞) → (𝑗(+g𝑅)𝑖) = (𝑞(+g𝑅)𝑖))
203202eqeq1d 2742 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 ((((𝜑𝑞𝑈) ∧ (𝑖 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑖(+g𝑅)𝑞) = (0g𝑅))) ∧ 𝑗 = 𝑞) → ((𝑗(+g𝑅)𝑖) = (0g𝑅) ↔ (𝑞(+g𝑅)𝑖) = (0g𝑅)))
2041ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (((𝜑𝑞𝑈) ∧ (𝑖 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑖(+g𝑅)𝑞) = (0g𝑅))) → 𝑅 ∈ CMnd)
20516, 28cmncom 19840 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 ((𝑅 ∈ CMnd ∧ 𝑖 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑞 ∈ (Base‘𝑅)) → (𝑖(+g𝑅)𝑞) = (𝑞(+g𝑅)𝑖))
206204, 198, 200, 205syl3anc 1371 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (((𝜑𝑞𝑈) ∧ (𝑖 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑖(+g𝑅)𝑞) = (0g𝑅))) → (𝑖(+g𝑅)𝑞) = (𝑞(+g𝑅)𝑖))
207 simprr 772 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (((𝜑𝑞𝑈) ∧ (𝑖 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑖(+g𝑅)𝑞) = (0g𝑅))) → (𝑖(+g𝑅)𝑞) = (0g𝑅))
208206, 207eqtr3d 2782 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (((𝜑𝑞𝑈) ∧ (𝑖 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑖(+g𝑅)𝑞) = (0g𝑅))) → (𝑞(+g𝑅)𝑖) = (0g𝑅))
209200, 203, 208rspcedvd 3637 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 (((𝜑𝑞𝑈) ∧ (𝑖 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑖(+g𝑅)𝑞) = (0g𝑅))) → ∃𝑗 ∈ (Base‘𝑅)(𝑗(+g𝑅)𝑖) = (0g𝑅))
210198, 209jca 511 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (((𝜑𝑞𝑈) ∧ (𝑖 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑖(+g𝑅)𝑞) = (0g𝑅))) → (𝑖 ∈ (Base‘𝑅) ∧ ∃𝑗 ∈ (Base‘𝑅)(𝑗(+g𝑅)𝑖) = (0g𝑅)))
211 nfv 1913 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 𝑗(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)
212 nfv 1913 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 𝑖(𝑗(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)
213 oveq1 7455 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 (𝑖 = 𝑗 → (𝑖(+g𝑅)𝑎) = (𝑗(+g𝑅)𝑎))
214213eqeq1d 2742 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 (𝑖 = 𝑗 → ((𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅) ↔ (𝑗(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)))
215211, 212, 214cbvrexw 3313 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅) ↔ ∃𝑗 ∈ (Base‘𝑅)(𝑗(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅))
216215rabbii 3449 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 {𝑎 ∈ (Base‘𝑅) ∣ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)} = {𝑎 ∈ (Base‘𝑅) ∣ ∃𝑗 ∈ (Base‘𝑅)(𝑗(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)}
21741, 216eqtri 2768 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 𝑈 = {𝑎 ∈ (Base‘𝑅) ∣ ∃𝑗 ∈ (Base‘𝑅)(𝑗(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)}
218217eleq2i 2836 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 (𝑖𝑈𝑖 ∈ {𝑎 ∈ (Base‘𝑅) ∣ ∃𝑗 ∈ (Base‘𝑅)(𝑗(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)})
219 oveq2 7456 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (𝑎 = 𝑖 → (𝑗(+g𝑅)𝑎) = (𝑗(+g𝑅)𝑖))
220219eqeq1d 2742 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (𝑎 = 𝑖 → ((𝑗(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅) ↔ (𝑗(+g𝑅)𝑖) = (0g𝑅)))
221220rexbidv 3185 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (𝑎 = 𝑖 → (∃𝑗 ∈ (Base‘𝑅)(𝑗(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅) ↔ ∃𝑗 ∈ (Base‘𝑅)(𝑗(+g𝑅)𝑖) = (0g𝑅)))
222221elrab 3708 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 (𝑖 ∈ {𝑎 ∈ (Base‘𝑅) ∣ ∃𝑗 ∈ (Base‘𝑅)(𝑗(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)} ↔ (𝑖 ∈ (Base‘𝑅) ∧ ∃𝑗 ∈ (Base‘𝑅)(𝑗(+g𝑅)𝑖) = (0g𝑅)))
223218, 222bitri 275 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (𝑖𝑈 ↔ (𝑖 ∈ (Base‘𝑅) ∧ ∃𝑗 ∈ (Base‘𝑅)(𝑗(+g𝑅)𝑖) = (0g𝑅)))
224210, 223sylibr 234 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (((𝜑𝑞𝑈) ∧ (𝑖 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑖(+g𝑅)𝑞) = (0g𝑅))) → 𝑖𝑈)
225197, 224, 207reximssdv 3179 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ((𝜑𝑞𝑈) → ∃𝑖𝑈 (𝑖(+g𝑅)𝑞) = (0g𝑅))
226 fvexd 6935 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 (𝜑 → (Base‘𝑅) ∈ V)
22741, 226rabexd 5358 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 (𝜑𝑈 ∈ V)
22855, 28ressplusg 17349 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 (𝑈 ∈ V → (+g𝑅) = (+g‘(𝑅s 𝑈)))
229227, 228syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (𝜑 → (+g𝑅) = (+g‘(𝑅s 𝑈)))
230229eqcomd 2746 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (𝜑 → (+g‘(𝑅s 𝑈)) = (+g𝑅))
231230adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 ((𝜑𝑞𝑈) → (+g‘(𝑅s 𝑈)) = (+g𝑅))
232231adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 (((𝜑𝑞𝑈) ∧ 𝑤 = 𝑖) → (+g‘(𝑅s 𝑈)) = (+g𝑅))
233 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 (((𝜑𝑞𝑈) ∧ 𝑤 = 𝑖) → 𝑤 = 𝑖)
234 eqidd 2741 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 (((𝜑𝑞𝑈) ∧ 𝑤 = 𝑖) → 𝑞 = 𝑞)
235232, 233, 234oveq123d 7469 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (((𝜑𝑞𝑈) ∧ 𝑤 = 𝑖) → (𝑤(+g‘(𝑅s 𝑈))𝑞) = (𝑖(+g𝑅)𝑞))
23655, 16, 99ress0g 18800 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 ((𝑅 ∈ Mnd ∧ (0g𝑅) ∈ 𝑈𝑈 ⊆ (Base‘𝑅)) → (0g𝑅) = (0g‘(𝑅s 𝑈)))
23711, 185, 54, 236syl3anc 1371 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (𝜑 → (0g𝑅) = (0g‘(𝑅s 𝑈)))
238237eqcomd 2746 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (𝜑 → (0g‘(𝑅s 𝑈)) = (0g𝑅))
239238adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 ((𝜑𝑞𝑈) → (0g‘(𝑅s 𝑈)) = (0g𝑅))
240239adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (((𝜑𝑞𝑈) ∧ 𝑤 = 𝑖) → (0g‘(𝑅s 𝑈)) = (0g𝑅))
241235, 240eqeq12d 2756 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (((𝜑𝑞𝑈) ∧ 𝑤 = 𝑖) → ((𝑤(+g‘(𝑅s 𝑈))𝑞) = (0g‘(𝑅s 𝑈)) ↔ (𝑖(+g𝑅)𝑞) = (0g𝑅)))
242 eqidd 2741 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (((𝜑𝑞𝑈) ∧ 𝑤 = 𝑖) → 𝑈 = 𝑈)
243241, 242cbvrexdva2 3357 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ((𝜑𝑞𝑈) → (∃𝑤𝑈 (𝑤(+g‘(𝑅s 𝑈))𝑞) = (0g‘(𝑅s 𝑈)) ↔ ∃𝑖𝑈 (𝑖(+g𝑅)𝑞) = (0g𝑅)))
244225, 243mpbird 257 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ((𝜑𝑞𝑈) → ∃𝑤𝑈 (𝑤(+g‘(𝑅s 𝑈))𝑞) = (0g‘(𝑅s 𝑈)))
24557eqcomd 2746 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (𝜑 → (Base‘(𝑅s 𝑈)) = 𝑈)
246245adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ((𝜑𝑞𝑈) → (Base‘(𝑅s 𝑈)) = 𝑈)
247244, 246rexeqtrrdv 3339 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((𝜑𝑞𝑈) → ∃𝑤 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈))(𝑤(+g‘(𝑅s 𝑈))𝑞) = (0g‘(𝑅s 𝑈)))
248247ex 412 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝜑 → (𝑞𝑈 → ∃𝑤 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈))(𝑤(+g‘(𝑅s 𝑈))𝑞) = (0g‘(𝑅s 𝑈))))
24957eleq2d 2830 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝜑 → (𝑞𝑈𝑞 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈))))
250249imbi1d 341 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝜑 → ((𝑞𝑈 → ∃𝑤 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈))(𝑤(+g‘(𝑅s 𝑈))𝑞) = (0g‘(𝑅s 𝑈))) ↔ (𝑞 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈)) → ∃𝑤 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈))(𝑤(+g‘(𝑅s 𝑈))𝑞) = (0g‘(𝑅s 𝑈)))))
251248, 250mpbid 232 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (𝜑 → (𝑞 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈)) → ∃𝑤 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈))(𝑤(+g‘(𝑅s 𝑈))𝑞) = (0g‘(𝑅s 𝑈))))
252251imp 406 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑𝑞 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈))) → ∃𝑤 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈))(𝑤(+g‘(𝑅s 𝑈))𝑞) = (0g‘(𝑅s 𝑈)))
253252ralrimiva 3152 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝜑 → ∀𝑞 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈))∃𝑤 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈))(𝑤(+g‘(𝑅s 𝑈))𝑞) = (0g‘(𝑅s 𝑈)))
254188, 253jca 511 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝜑 → ((𝑅s 𝑈) ∈ Mnd ∧ ∀𝑞 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈))∃𝑤 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈))(𝑤(+g‘(𝑅s 𝑈))𝑞) = (0g‘(𝑅s 𝑈))))
255 eqid 2740 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (Base‘(𝑅s 𝑈)) = (Base‘(𝑅s 𝑈))
256 eqid 2740 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (+g‘(𝑅s 𝑈)) = (+g‘(𝑅s 𝑈))
257 eqid 2740 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (0g‘(𝑅s 𝑈)) = (0g‘(𝑅s 𝑈))
258255, 256, 257isgrp 18979 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑅s 𝑈) ∈ Grp ↔ ((𝑅s 𝑈) ∈ Mnd ∧ ∀𝑞 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈))∃𝑤 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈))(𝑤(+g‘(𝑅s 𝑈))𝑞) = (0g‘(𝑅s 𝑈))))
259254, 258sylibr 234 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝜑 → (𝑅s 𝑈) ∈ Grp)
260259ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → (𝑅s 𝑈) ∈ Grp)
261 simplr 768 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → 𝑏𝑈)
26257adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝜑𝑏𝑈) → 𝑈 = (Base‘(𝑅s 𝑈)))
263262adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → 𝑈 = (Base‘(𝑅s 𝑈)))
264263eleq2d 2830 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → (𝑏𝑈𝑏 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈))))
265261, 264mpbid 232 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → 𝑏 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈)))
266 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → 𝑑𝑈)
267263eleq2d 2830 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → (𝑑𝑈𝑑 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈))))
268266, 267mpbid 232 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → 𝑑 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈)))
269255, 256grpcl 18981 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝑅s 𝑈) ∈ Grp ∧ 𝑏 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈)) ∧ 𝑑 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈))) → (𝑏(+g‘(𝑅s 𝑈))𝑑) ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈)))
270260, 265, 268, 269syl3anc 1371 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → (𝑏(+g‘(𝑅s 𝑈))𝑑) ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈)))
271263eleq2d 2830 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → ((𝑏(+g‘(𝑅s 𝑈))𝑑) ∈ 𝑈 ↔ (𝑏(+g‘(𝑅s 𝑈))𝑑) ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈))))
272270, 271mpbird 257 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → (𝑏(+g‘(𝑅s 𝑈))𝑑) ∈ 𝑈)
273229adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑𝑏𝑈) → (+g𝑅) = (+g‘(𝑅s 𝑈)))
274273oveqdr 7476 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → (𝑏(+g𝑅)𝑑) = (𝑏(+g‘(𝑅s 𝑈))𝑑))
275274eleq1d 2829 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → ((𝑏(+g𝑅)𝑑) ∈ 𝑈 ↔ (𝑏(+g‘(𝑅s 𝑈))𝑑) ∈ 𝑈))
276272, 275mpbird 257 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑏𝑈) ∧ 𝑑𝑈) → (𝑏(+g𝑅)𝑑) ∈ 𝑈)
277276ralrimiva 3152 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑏𝑈) → ∀𝑑𝑈 (𝑏(+g𝑅)𝑑) ∈ 𝑈)
278277ralrimiva 3152 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → ∀𝑏𝑈𝑑𝑈 (𝑏(+g𝑅)𝑑) ∈ 𝑈)
279278, 187mpbird 257 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝑅s 𝑈) ∈ Mnd)
28011, 279jca 511 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝑅 ∈ Mnd ∧ (𝑅s 𝑈) ∈ Mnd))
28154, 185jca 511 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝑈 ⊆ (Base‘𝑅) ∧ (0g𝑅) ∈ 𝑈))
282280, 281jca 511 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((𝑅 ∈ Mnd ∧ (𝑅s 𝑈) ∈ Mnd) ∧ (𝑈 ⊆ (Base‘𝑅) ∧ (0g𝑅) ∈ 𝑈)))
28316, 99issubmndb 18840 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑈 ∈ (SubMnd‘𝑅) ↔ ((𝑅 ∈ Mnd ∧ (𝑅s 𝑈) ∈ Mnd) ∧ (𝑈 ⊆ (Base‘𝑅) ∧ (0g𝑅) ∈ 𝑈)))
284282, 283sylibr 234 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑈 ∈ (SubMnd‘𝑅))
285284adantr 480 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) → 𝑈 ∈ (SubMnd‘𝑅))
286285, 5, 433jca 1128 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) → (𝑈 ∈ (SubMnd‘𝑅) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑐𝑈))
287 eqid 2740 . . . . . . . . . . . 12 (.g‘(𝑅s 𝑈)) = (.g‘(𝑅s 𝑈))
2886, 55, 287submmulg 19158 . . . . . . . . . . 11 ((𝑈 ∈ (SubMnd‘𝑅) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑐𝑈) → (𝐾(.g𝑅)𝑐) = (𝐾(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑐))
289288eqcomd 2746 . . . . . . . . . 10 ((𝑈 ∈ (SubMnd‘𝑅) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑐𝑈) → (𝐾(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑐) = (𝐾(.g𝑅)𝑐))
290286, 289syl 17 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) → (𝐾(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑐) = (𝐾(.g𝑅)𝑐))
291238adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) → (0g‘(𝑅s 𝑈)) = (0g𝑅))
292290, 291eqeq12d 2756 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) → ((𝐾(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑐) = (0g‘(𝑅s 𝑈)) ↔ (𝐾(.g𝑅)𝑐) = (0g𝑅)))
29332, 292mpbird 257 . . . . . . 7 ((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) → (𝐾(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑐) = (0g‘(𝑅s 𝑈)))
2949simp3d 1144 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) → ∀𝑙 ∈ ℕ0 ((𝑙(.g𝑅)𝑐) = (0g𝑅) → 𝐾𝑙))
295 eqidd 2741 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) → ℕ0 = ℕ0)
296285adantr 480 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) ∧ 𝑙 ∈ ℕ0) → 𝑈 ∈ (SubMnd‘𝑅))
297 simpr 484 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) ∧ 𝑙 ∈ ℕ0) → 𝑙 ∈ ℕ0)
29843adantr 480 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) ∧ 𝑙 ∈ ℕ0) → 𝑐𝑈)
299296, 297, 2983jca 1128 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) ∧ 𝑙 ∈ ℕ0) → (𝑈 ∈ (SubMnd‘𝑅) ∧ 𝑙 ∈ ℕ0𝑐𝑈))
3006, 55, 287submmulg 19158 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑈 ∈ (SubMnd‘𝑅) ∧ 𝑙 ∈ ℕ0𝑐𝑈) → (𝑙(.g𝑅)𝑐) = (𝑙(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑐))
301299, 300syl 17 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) ∧ 𝑙 ∈ ℕ0) → (𝑙(.g𝑅)𝑐) = (𝑙(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑐))
302237ad2antrr 725 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) ∧ 𝑙 ∈ ℕ0) → (0g𝑅) = (0g‘(𝑅s 𝑈)))
303301, 302eqeq12d 2756 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) ∧ 𝑙 ∈ ℕ0) → ((𝑙(.g𝑅)𝑐) = (0g𝑅) ↔ (𝑙(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑐) = (0g‘(𝑅s 𝑈))))
304303imbi1d 341 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) ∧ 𝑙 ∈ ℕ0) → (((𝑙(.g𝑅)𝑐) = (0g𝑅) → 𝐾𝑙) ↔ ((𝑙(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑐) = (0g‘(𝑅s 𝑈)) → 𝐾𝑙)))
305295, 304raleqbidva 3340 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) → (∀𝑙 ∈ ℕ0 ((𝑙(.g𝑅)𝑐) = (0g𝑅) → 𝐾𝑙) ↔ ∀𝑙 ∈ ℕ0 ((𝑙(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑐) = (0g‘(𝑅s 𝑈)) → 𝐾𝑙)))
306294, 305mpbid 232 . . . . . . 7 ((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) → ∀𝑙 ∈ ℕ0 ((𝑙(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑐) = (0g‘(𝑅s 𝑈)) → 𝐾𝑙))
30760, 293, 3063jca 1128 . . . . . 6 ((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) → (𝑐 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈)) ∧ (𝐾(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑐) = (0g‘(𝑅s 𝑈)) ∧ ∀𝑙 ∈ ℕ0 ((𝑙(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑐) = (0g‘(𝑅s 𝑈)) → 𝐾𝑙)))
30813ad2ant1 1133 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑏𝑈𝑑𝑈) → 𝑅 ∈ CMnd)
309623impa 1110 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑏𝑈𝑑𝑈) → 𝑏 ∈ (Base‘𝑅))
310713impa 1110 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑏𝑈𝑑𝑈) → 𝑑 ∈ (Base‘𝑅))
31116, 28cmncom 19840 . . . . . . . . . 10 ((𝑅 ∈ CMnd ∧ 𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑑 ∈ (Base‘𝑅)) → (𝑏(+g𝑅)𝑑) = (𝑑(+g𝑅)𝑏))
312308, 309, 310, 311syl3anc 1371 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑏𝑈𝑑𝑈) → (𝑏(+g𝑅)𝑑) = (𝑑(+g𝑅)𝑏))
31357, 229, 279, 312iscmnd 19836 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑅s 𝑈) ∈ CMnd)
314313, 4, 287isprimroot 42050 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑐 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾) ↔ (𝑐 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈)) ∧ (𝐾(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑐) = (0g‘(𝑅s 𝑈)) ∧ ∀𝑙 ∈ ℕ0 ((𝑙(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑐) = (0g‘(𝑅s 𝑈)) → 𝐾𝑙))))
315314adantr 480 . . . . . 6 ((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) → (𝑐 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾) ↔ (𝑐 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈)) ∧ (𝐾(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑐) = (0g‘(𝑅s 𝑈)) ∧ ∀𝑙 ∈ ℕ0 ((𝑙(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑐) = (0g‘(𝑅s 𝑈)) → 𝐾𝑙))))
316307, 315mpbird 257 . . . . 5 ((𝜑𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)) → 𝑐 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾))
317316ex 412 . . . 4 (𝜑 → (𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾) → 𝑐 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾)))
318317ssrdv 4014 . . 3 (𝜑 → (𝑅 PrimRoots 𝐾) ⊆ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾))
319313adantr 480 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑐 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾)) → (𝑅s 𝑈) ∈ CMnd)
3204adantr 480 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑐 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾)) → 𝐾 ∈ ℕ0)
321319, 320, 287isprimroot 42050 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑐 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾)) → (𝑐 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾) ↔ (𝑐 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈)) ∧ (𝐾(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑐) = (0g‘(𝑅s 𝑈)) ∧ ∀𝑙 ∈ ℕ0 ((𝑙(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑐) = (0g‘(𝑅s 𝑈)) → 𝐾𝑙))))
322321biimpd 229 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑐 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾)) → (𝑐 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾) → (𝑐 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈)) ∧ (𝐾(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑐) = (0g‘(𝑅s 𝑈)) ∧ ∀𝑙 ∈ ℕ0 ((𝑙(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑐) = (0g‘(𝑅s 𝑈)) → 𝐾𝑙))))
323322syldbl2 840 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑐 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾)) → (𝑐 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈)) ∧ (𝐾(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑐) = (0g‘(𝑅s 𝑈)) ∧ ∀𝑙 ∈ ℕ0 ((𝑙(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑐) = (0g‘(𝑅s 𝑈)) → 𝐾𝑙)))
324323simp1d 1142 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑐 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾)) → 𝑐 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈)))
32554sselda 4008 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑐𝑈) → 𝑐 ∈ (Base‘𝑅))
326325ex 412 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑐𝑈𝑐 ∈ (Base‘𝑅)))
32757eleq2d 2830 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑐𝑈𝑐 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈))))
328327imbi1d 341 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((𝑐𝑈𝑐 ∈ (Base‘𝑅)) ↔ (𝑐 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈)) → 𝑐 ∈ (Base‘𝑅))))
329326, 328mpbid 232 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑐 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈)) → 𝑐 ∈ (Base‘𝑅)))
330329adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑐 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾)) → (𝑐 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈)) → 𝑐 ∈ (Base‘𝑅)))
331330imp 406 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑐 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾)) ∧ 𝑐 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈))) → 𝑐 ∈ (Base‘𝑅))
332324, 331mpdan 686 . . . . . . 7 ((𝜑𝑐 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾)) → 𝑐 ∈ (Base‘𝑅))
333284adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑐 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾)) → 𝑈 ∈ (SubMnd‘𝑅))
334327adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑐 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾)) → (𝑐𝑈𝑐 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈))))
335324, 334mpbird 257 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑐 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾)) → 𝑐𝑈)
336333, 320, 335, 288syl3anc 1371 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑐 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾)) → (𝐾(.g𝑅)𝑐) = (𝐾(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑐))
337323simp2d 1143 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑐 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾)) → (𝐾(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑐) = (0g‘(𝑅s 𝑈)))
338238adantr 480 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑐 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾)) → (0g‘(𝑅s 𝑈)) = (0g𝑅))
339336, 337, 3383eqtrd 2784 . . . . . . 7 ((𝜑𝑐 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾)) → (𝐾(.g𝑅)𝑐) = (0g𝑅))
340323simp3d 1144 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑐 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾)) → ∀𝑙 ∈ ℕ0 ((𝑙(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑐) = (0g‘(𝑅s 𝑈)) → 𝐾𝑙))
341333adantr 480 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑐 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾)) ∧ 𝑙 ∈ ℕ0) → 𝑈 ∈ (SubMnd‘𝑅))
342 simpr 484 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑐 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾)) ∧ 𝑙 ∈ ℕ0) → 𝑙 ∈ ℕ0)
343335adantr 480 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑐 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾)) ∧ 𝑙 ∈ ℕ0) → 𝑐𝑈)
344341, 342, 343, 300syl3anc 1371 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑐 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾)) ∧ 𝑙 ∈ ℕ0) → (𝑙(.g𝑅)𝑐) = (𝑙(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑐))
345344eqcomd 2746 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑐 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾)) ∧ 𝑙 ∈ ℕ0) → (𝑙(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑐) = (𝑙(.g𝑅)𝑐))
346338adantr 480 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑐 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾)) ∧ 𝑙 ∈ ℕ0) → (0g‘(𝑅s 𝑈)) = (0g𝑅))
347345, 346eqeq12d 2756 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑐 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾)) ∧ 𝑙 ∈ ℕ0) → ((𝑙(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑐) = (0g‘(𝑅s 𝑈)) ↔ (𝑙(.g𝑅)𝑐) = (0g𝑅)))
348347imbi1d 341 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑐 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾)) ∧ 𝑙 ∈ ℕ0) → (((𝑙(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑐) = (0g‘(𝑅s 𝑈)) → 𝐾𝑙) ↔ ((𝑙(.g𝑅)𝑐) = (0g𝑅) → 𝐾𝑙)))
349348ralbidva 3182 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑐 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾)) → (∀𝑙 ∈ ℕ0 ((𝑙(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑐) = (0g‘(𝑅s 𝑈)) → 𝐾𝑙) ↔ ∀𝑙 ∈ ℕ0 ((𝑙(.g𝑅)𝑐) = (0g𝑅) → 𝐾𝑙)))
350340, 349mpbid 232 . . . . . . 7 ((𝜑𝑐 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾)) → ∀𝑙 ∈ ℕ0 ((𝑙(.g𝑅)𝑐) = (0g𝑅) → 𝐾𝑙))
351332, 339, 3503jca 1128 . . . . . 6 ((𝜑𝑐 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾)) → (𝑐 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝐾(.g𝑅)𝑐) = (0g𝑅) ∧ ∀𝑙 ∈ ℕ0 ((𝑙(.g𝑅)𝑐) = (0g𝑅) → 𝐾𝑙)))
3521adantr 480 . . . . . . 7 ((𝜑𝑐 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾)) → 𝑅 ∈ CMnd)
353352, 320, 6isprimroot 42050 . . . . . 6 ((𝜑𝑐 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾)) → (𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾) ↔ (𝑐 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝐾(.g𝑅)𝑐) = (0g𝑅) ∧ ∀𝑙 ∈ ℕ0 ((𝑙(.g𝑅)𝑐) = (0g𝑅) → 𝐾𝑙))))
354351, 353mpbird 257 . . . . 5 ((𝜑𝑐 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾)) → 𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾))
355354ex 412 . . . 4 (𝜑 → (𝑐 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾) → 𝑐 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾)))
356355ssrdv 4014 . . 3 (𝜑 → ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾) ⊆ (𝑅 PrimRoots 𝐾))
357318, 356eqssd 4026 . 2 (𝜑 → (𝑅 PrimRoots 𝐾) = ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾))
358259, 313jca 511 . . 3 (𝜑 → ((𝑅s 𝑈) ∈ Grp ∧ (𝑅s 𝑈) ∈ CMnd))
359 isabl 19826 . . 3 ((𝑅s 𝑈) ∈ Abel ↔ ((𝑅s 𝑈) ∈ Grp ∧ (𝑅s 𝑈) ∈ CMnd))
360358, 359sylibr 234 . 2 (𝜑 → (𝑅s 𝑈) ∈ Abel)
361357, 360jca 511 1 (𝜑 → ((𝑅 PrimRoots 𝐾) = ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾) ∧ (𝑅s 𝑈) ∈ Abel))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 206  wa 395  w3a 1087   = wceq 1537  wcel 2108  wral 3067  wrex 3076  ∃!wreu 3386  ∃*wrmo 3387  {crab 3443  Vcvv 3488  wss 3976   class class class wbr 5166  cfv 6573  crio 7403  (class class class)co 7448  1c1 11185   + caddc 11187  cmin 11520  cn 12293  0cn0 12553  cdvds 16302  Basecbs 17258  s cress 17287  +gcplusg 17311  0gc0g 17499  Mndcmnd 18772  SubMndcsubmnd 18817  Grpcgrp 18973  invgcminusg 18974  .gcmg 19107  CMndccmn 19822  Abelcabl 19823   PrimRoots cprimroots 42048
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1793  ax-4 1807  ax-5 1909  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2711  ax-sep 5317  ax-nul 5324  ax-pow 5383  ax-pr 5447  ax-un 7770  ax-cnex 11240  ax-resscn 11241  ax-1cn 11242  ax-icn 11243  ax-addcl 11244  ax-addrcl 11245  ax-mulcl 11246  ax-mulrcl 11247  ax-mulcom 11248  ax-addass 11249  ax-mulass 11250  ax-distr 11251  ax-i2m1 11252  ax-1ne0 11253  ax-1rid 11254  ax-rnegex 11255  ax-rrecex 11256  ax-cnre 11257  ax-pre-lttri 11258  ax-pre-lttrn 11259  ax-pre-ltadd 11260  ax-pre-mulgt0 11261
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 847  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1778  df-nf 1782  df-sb 2065  df-mo 2543  df-eu 2572  df-clab 2718  df-cleq 2732  df-clel 2819  df-nfc 2895  df-ne 2947  df-nel 3053  df-ral 3068  df-rex 3077  df-rmo 3388  df-reu 3389  df-rab 3444  df-v 3490  df-sbc 3805  df-csb 3922  df-dif 3979  df-un 3981  df-in 3983  df-ss 3993  df-pss 3996  df-nul 4353  df-if 4549  df-pw 4624  df-sn 4649  df-pr 4651  df-op 4655  df-uni 4932  df-iun 5017  df-br 5167  df-opab 5229  df-mpt 5250  df-tr 5284  df-id 5593  df-eprel 5599  df-po 5607  df-so 5608  df-fr 5652  df-we 5654  df-xp 5706  df-rel 5707  df-cnv 5708  df-co 5709  df-dm 5710  df-rn 5711  df-res 5712  df-ima 5713  df-pred 6332  df-ord 6398  df-on 6399  df-lim 6400  df-suc 6401  df-iota 6525  df-fun 6575  df-fn 6576  df-f 6577  df-f1 6578  df-fo 6579  df-f1o 6580  df-fv 6581  df-riota 7404  df-ov 7451  df-oprab 7452  df-mpo 7453  df-om 7904  df-1st 8030  df-2nd 8031  df-frecs 8322  df-wrecs 8353  df-recs 8427  df-rdg 8466  df-er 8763  df-en 9004  df-dom 9005  df-sdom 9006  df-pnf 11326  df-mnf 11327  df-xr 11328  df-ltxr 11329  df-le 11330  df-sub 11522  df-neg 11523  df-nn 12294  df-2 12356  df-n0 12554  df-z 12640  df-uz 12904  df-fz 13568  df-seq 14053  df-sets 17211  df-slot 17229  df-ndx 17241  df-base 17259  df-ress 17288  df-plusg 17324  df-0g 17501  df-mgm 18678  df-sgrp 18757  df-mnd 18773  df-submnd 18819  df-grp 18976  df-minusg 18977  df-mulg 19108  df-cmn 19824  df-abl 19825  df-primroots 42049
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