MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  pzriprnglem10 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem pzriprnglem10 21811
Description: Lemma 10 for pzriprng 21818: The equivalence classes of 𝑅 modulo 𝐽. (Contributed by AV, 22-Mar-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
pzriprng.r 𝑅 = (ℤring ×s ℤring)
pzriprng.i 𝐼 = (ℤ × {0})
pzriprng.j 𝐽 = (𝑅 ↾s 𝐼)
pzriprng.1 1 = (1r‘𝐽)
pzriprng.g ∼ = (𝑅 ~QG 𝐼)
Assertion
Ref Expression
pzriprnglem10 ((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) → [⟨𝑋, 𝑌⟩] ∼ = (ℤ × {𝑌}))

Proof of Theorem pzriprnglem10
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑎 𝑏 𝑐 𝑒 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 pzriprng.r . . . . 5 𝑅 = (ℤring ×s ℤring)
21pzriprnglem1 21802 . . . 4 𝑅 ∈ Rng
3 rnggrp 20395 . . . 4 (𝑅 ∈ Rng → 𝑅 ∈ Grp)
42, 3ax-mp 5 . . 3 𝑅 ∈ Grp
5 pzriprng.i . . . . 5 𝐼 = (ℤ × {0})
6 0z 12717 . . . . . 6 0 ∈ ℤ
7 snssi 4746 . . . . . 6 (0 ∈ ℤ → {0} ⊆ ℤ)
8 xpss2 5675 . . . . . 6 ({0} ⊆ ℤ → (ℤ × {0}) ⊆ (ℤ × ℤ))
96, 7, 8mp2b 10 . . . . 5 (ℤ × {0}) ⊆ (ℤ × ℤ)
105, 9eqsstri 3959 . . . 4 𝐼 ⊆ (ℤ × ℤ)
1110a1i 11 . . 3 ((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) → 𝐼 ⊆ (ℤ × ℤ))
12 opelxpi 5692 . . 3 ((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) → ⟨𝑋, 𝑌⟩ ∈ (ℤ × ℤ))
131pzriprnglem2 21803 . . . . 5 (Base‘𝑅) = (ℤ × ℤ)
1413eqcomi 2772 . . . 4 (ℤ × ℤ) = (Base‘𝑅)
15 pzriprng.g . . . 4 ∼ = (𝑅 ~QG 𝐼)
16 eqid 2763 . . . 4 (+g‘𝑅) = (+g‘𝑅)
1714, 15, 16eqglact 19406 . . 3 ((𝑅 ∈ Grp ∧ 𝐼 ⊆ (ℤ × ℤ) ∧ ⟨𝑋, 𝑌⟩ ∈ (ℤ × ℤ)) → [⟨𝑋, 𝑌⟩] ∼ = ((𝑥 ∈ (ℤ × ℤ) ↦ (⟨𝑋, 𝑌⟩(+g‘𝑅)𝑥)) “ 𝐼))
184, 11, 12, 17mp3an2i 1495 . 2 ((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) → [⟨𝑋, 𝑌⟩] ∼ = ((𝑥 ∈ (ℤ × ℤ) ↦ (⟨𝑋, 𝑌⟩(+g‘𝑅)𝑥)) “ 𝐼))
1911mptimass 6077 . 2 ((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) → ((𝑥 ∈ (ℤ × ℤ) ↦ (⟨𝑋, 𝑌⟩(+g‘𝑅)𝑥)) “ 𝐼) = ran (𝑥 ∈ 𝐼 ↦ (⟨𝑋, 𝑌⟩(+g‘𝑅)𝑥)))
20 eqid 2763 . . . . 5 (𝑥 ∈ 𝐼 ↦ (⟨𝑋, 𝑌⟩(+g‘𝑅)𝑥)) = (𝑥 ∈ 𝐼 ↦ (⟨𝑋, 𝑌⟩(+g‘𝑅)𝑥))
2120rnmpt 5944 . . . 4 ran (𝑥 ∈ 𝐼 ↦ (⟨𝑋, 𝑌⟩(+g‘𝑅)𝑥)) = {𝑒 ∣ ∃𝑥 ∈ 𝐼 𝑒 = (⟨𝑋, 𝑌⟩(+g‘𝑅)𝑥)}
2221a1i 11 . . 3 ((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) → ran (𝑥 ∈ 𝐼 ↦ (⟨𝑋, 𝑌⟩(+g‘𝑅)𝑥)) = {𝑒 ∣ ∃𝑥 ∈ 𝐼 𝑒 = (⟨𝑋, 𝑌⟩(+g‘𝑅)𝑥)})
235rexeqi 3322 . . . . . 6 (∃𝑥 ∈ 𝐼 𝑒 = (⟨𝑋, 𝑌⟩(+g‘𝑅)𝑥) ↔ ∃𝑥 ∈ (ℤ × {0})𝑒 = (⟨𝑋, 𝑌⟩(+g‘𝑅)𝑥))
24 oveq2 7438 . . . . . . . 8 (𝑥 = ⟨𝑎, 𝑏⟩ → (⟨𝑋, 𝑌⟩(+g‘𝑅)𝑥) = (⟨𝑋, 𝑌⟩(+g‘𝑅)⟨𝑎, 𝑏⟩))
2524eqeq2d 2774 . . . . . . 7 (𝑥 = ⟨𝑎, 𝑏⟩ → (𝑒 = (⟨𝑋, 𝑌⟩(+g‘𝑅)𝑥) ↔ 𝑒 = (⟨𝑋, 𝑌⟩(+g‘𝑅)⟨𝑎, 𝑏⟩)))
2625rexxp 5824 . . . . . 6 (∃𝑥 ∈ (ℤ × {0})𝑒 = (⟨𝑋, 𝑌⟩(+g‘𝑅)𝑥) ↔ ∃𝑎 ∈ ℤ ∃𝑏 ∈ {0}𝑒 = (⟨𝑋, 𝑌⟩(+g‘𝑅)⟨𝑎, 𝑏⟩))
2723, 26bitri 278 . . . . 5 (∃𝑥 ∈ 𝐼 𝑒 = (⟨𝑋, 𝑌⟩(+g‘𝑅)𝑥) ↔ ∃𝑎 ∈ ℤ ∃𝑏 ∈ {0}𝑒 = (⟨𝑋, 𝑌⟩(+g‘𝑅)⟨𝑎, 𝑏⟩))
2827a1i 11 . . . 4 ((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) → (∃𝑥 ∈ 𝐼 𝑒 = (⟨𝑋, 𝑌⟩(+g‘𝑅)𝑥) ↔ ∃𝑎 ∈ ℤ ∃𝑏 ∈ {0}𝑒 = (⟨𝑋, 𝑌⟩(+g‘𝑅)⟨𝑎, 𝑏⟩)))
2928abbidv 2829 . . 3 ((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) → {𝑒 ∣ ∃𝑥 ∈ 𝐼 𝑒 = (⟨𝑋, 𝑌⟩(+g‘𝑅)𝑥)} = {𝑒 ∣ ∃𝑎 ∈ ℤ ∃𝑏 ∈ {0}𝑒 = (⟨𝑋, 𝑌⟩(+g‘𝑅)⟨𝑎, 𝑏⟩)})
30 c0ex 11313 . . . . . . . 8 0 ∈ V
31 opeq2 4844 . . . . . . . . . 10 (𝑏 = 0 → ⟨𝑎, 𝑏⟩ = ⟨𝑎, 0⟩)
3231oveq2d 7446 . . . . . . . . 9 (𝑏 = 0 → (⟨𝑋, 𝑌⟩(+g‘𝑅)⟨𝑎, 𝑏⟩) = (⟨𝑋, 𝑌⟩(+g‘𝑅)⟨𝑎, 0⟩))
3332eqeq2d 2774 . . . . . . . 8 (𝑏 = 0 → (𝑒 = (⟨𝑋, 𝑌⟩(+g‘𝑅)⟨𝑎, 𝑏⟩) ↔ 𝑒 = (⟨𝑋, 𝑌⟩(+g‘𝑅)⟨𝑎, 0⟩)))
3430, 33rexsn 4643 . . . . . . 7 (∃𝑏 ∈ {0}𝑒 = (⟨𝑋, 𝑌⟩(+g‘𝑅)⟨𝑎, 𝑏⟩) ↔ 𝑒 = (⟨𝑋, 𝑌⟩(+g‘𝑅)⟨𝑎, 0⟩))
35 zringbas 21774 . . . . . . . . 9 ℤ = (Base‘ℤring)
36 zringring 21770 . . . . . . . . . 10 ℤring ∈ Ring
3736a1i 11 . . . . . . . . 9 (((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) → ℤring ∈ Ring)
38 simpll 779 . . . . . . . . 9 (((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) → 𝑋 ∈ ℤ)
39 simplr 781 . . . . . . . . 9 (((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) → 𝑌 ∈ ℤ)
40 simpr 490 . . . . . . . . 9 (((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) → 𝑎 ∈ ℤ)
41 0zd 12718 . . . . . . . . 9 (((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) → 0 ∈ ℤ)
4238, 40zaddcld 12820 . . . . . . . . 9 (((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) → (𝑋 + 𝑎) ∈ ℤ)
43 simpr 490 . . . . . . . . . . 11 ((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) → 𝑌 ∈ ℤ)
44 0zd 12718 . . . . . . . . . . 11 ((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) → 0 ∈ ℤ)
4543, 44zaddcld 12820 . . . . . . . . . 10 ((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) → (𝑌 + 0) ∈ ℤ)
4645adantr 486 . . . . . . . . 9 (((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) → (𝑌 + 0) ∈ ℤ)
47 zringplusg 21775 . . . . . . . . 9 + = (+g‘ℤring)
481, 35, 35, 37, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 46, 47, 47, 16xpsadd 17761 . . . . . . . 8 (((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) → (⟨𝑋, 𝑌⟩(+g‘𝑅)⟨𝑎, 0⟩) = ⟨(𝑋 + 𝑎), (𝑌 + 0)⟩)
4948eqeq2d 2774 . . . . . . 7 (((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) → (𝑒 = (⟨𝑋, 𝑌⟩(+g‘𝑅)⟨𝑎, 0⟩) ↔ 𝑒 = ⟨(𝑋 + 𝑎), (𝑌 + 0)⟩))
5034, 49bitrid 286 . . . . . 6 (((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) → (∃𝑏 ∈ {0}𝑒 = (⟨𝑋, 𝑌⟩(+g‘𝑅)⟨𝑎, 𝑏⟩) ↔ 𝑒 = ⟨(𝑋 + 𝑎), (𝑌 + 0)⟩))
5150rexbidva 3188 . . . . 5 ((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) → (∃𝑎 ∈ ℤ ∃𝑏 ∈ {0}𝑒 = (⟨𝑋, 𝑌⟩(+g‘𝑅)⟨𝑎, 𝑏⟩) ↔ ∃𝑎 ∈ ℤ 𝑒 = ⟨(𝑋 + 𝑎), (𝑌 + 0)⟩))
5251abbidv 2829 . . . 4 ((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) → {𝑒 ∣ ∃𝑎 ∈ ℤ ∃𝑏 ∈ {0}𝑒 = (⟨𝑋, 𝑌⟩(+g‘𝑅)⟨𝑎, 𝑏⟩)} = {𝑒 ∣ ∃𝑎 ∈ ℤ 𝑒 = ⟨(𝑋 + 𝑎), (𝑌 + 0)⟩})
53 iunab 5013 . . . . . 6 ∪ 𝑎 ∈ ℤ {𝑒 ∣ 𝑒 = ⟨(𝑋 + 𝑎), (𝑌 + 0)⟩} = {𝑒 ∣ ∃𝑎 ∈ ℤ 𝑒 = ⟨(𝑋 + 𝑎), (𝑌 + 0)⟩}
5453eqcomi 2772 . . . . 5 {𝑒 ∣ ∃𝑎 ∈ ℤ 𝑒 = ⟨(𝑋 + 𝑎), (𝑌 + 0)⟩} = ∪ 𝑎 ∈ ℤ {𝑒 ∣ 𝑒 = ⟨(𝑋 + 𝑎), (𝑌 + 0)⟩}
5554a1i 11 . . . 4 ((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) → {𝑒 ∣ ∃𝑎 ∈ ℤ 𝑒 = ⟨(𝑋 + 𝑎), (𝑌 + 0)⟩} = ∪ 𝑎 ∈ ℤ {𝑒 ∣ 𝑒 = ⟨(𝑋 + 𝑎), (𝑌 + 0)⟩})
56 zcn 12711 . . . . . . . . . . 11 (𝑌 ∈ ℤ → 𝑌 ∈ ℂ)
5756adantl 487 . . . . . . . . . 10 ((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) → 𝑌 ∈ ℂ)
5857addridd 11523 . . . . . . . . 9 ((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) → (𝑌 + 0) = 𝑌)
5958opeq2d 4850 . . . . . . . 8 ((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) → ⟨(𝑋 + 𝑎), (𝑌 + 0)⟩ = ⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩)
6059eqeq2d 2774 . . . . . . 7 ((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) → (𝑒 = ⟨(𝑋 + 𝑎), (𝑌 + 0)⟩ ↔ 𝑒 = ⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩))
6160abbidv 2829 . . . . . 6 ((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) → {𝑒 ∣ 𝑒 = ⟨(𝑋 + 𝑎), (𝑌 + 0)⟩} = {𝑒 ∣ 𝑒 = ⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩})
6261iuneq2d 4984 . . . . 5 ((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) → ∪ 𝑎 ∈ ℤ {𝑒 ∣ 𝑒 = ⟨(𝑋 + 𝑎), (𝑌 + 0)⟩} = ∪ 𝑎 ∈ ℤ {𝑒 ∣ 𝑒 = ⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩})
63 df-sn 4589 . . . . . . . . 9 {⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩} = {𝑒 ∣ 𝑒 = ⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩}
6463eqcomi 2772 . . . . . . . 8 {𝑒 ∣ 𝑒 = ⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩} = {⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩}
6564a1i 11 . . . . . . 7 (𝑎 ∈ ℤ → {𝑒 ∣ 𝑒 = ⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩} = {⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩})
6665iuneq2i 4976 . . . . . 6 ∪ 𝑎 ∈ ℤ {𝑒 ∣ 𝑒 = ⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩} = ∪ 𝑎 ∈ ℤ {⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩}
6766a1i 11 . . . . 5 ((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) → ∪ 𝑎 ∈ ℤ {𝑒 ∣ 𝑒 = ⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩} = ∪ 𝑎 ∈ ℤ {⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩})
68 velsn 4600 . . . . . . . . . 10 (𝑦 ∈ {⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩} ↔ 𝑦 = ⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩)
6968rexbii 3113 . . . . . . . . 9 (∃𝑎 ∈ ℤ 𝑦 ∈ {⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩} ↔ ∃𝑎 ∈ ℤ 𝑦 = ⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩)
7042adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 = ⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩) → (𝑋 + 𝑎) ∈ ℤ)
71 simplr 781 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 = ⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩) ∧ 𝑏 = (𝑋 + 𝑎)) → 𝑦 = ⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩)
72 opeq1 4843 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑏 = (𝑋 + 𝑎) → ⟨𝑏, 𝑌⟩ = ⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩)
7372adantl 487 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 = ⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩) ∧ 𝑏 = (𝑋 + 𝑎)) → ⟨𝑏, 𝑌⟩ = ⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩)
7471, 73eqeq12d 2779 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 = ⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩) ∧ 𝑏 = (𝑋 + 𝑎)) → (𝑦 = ⟨𝑏, 𝑌⟩ ↔ ⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩ = ⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩))
75 eqidd 2764 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 = ⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩) → ⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩ = ⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩)
7670, 74, 75rspcedvd 3582 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 = ⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩) → ∃𝑏 ∈ ℤ 𝑦 = ⟨𝑏, 𝑌⟩)
7776ex 418 . . . . . . . . . . 11 (((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) → (𝑦 = ⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩ → ∃𝑏 ∈ ℤ 𝑦 = ⟨𝑏, 𝑌⟩))
7877rexlimdva 3167 . . . . . . . . . 10 ((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) → (∃𝑎 ∈ ℤ 𝑦 = ⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩ → ∃𝑏 ∈ ℤ 𝑦 = ⟨𝑏, 𝑌⟩))
79 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → 𝑏 ∈ ℤ)
80 simpll 779 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → 𝑋 ∈ ℤ)
8179, 80zsubcld 12821 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝑏 − 𝑋) ∈ ℤ)
8281adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 = ⟨𝑏, 𝑌⟩) → (𝑏 − 𝑋) ∈ ℤ)
83 simplr 781 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 = ⟨𝑏, 𝑌⟩) ∧ 𝑎 = (𝑏 − 𝑋)) → 𝑦 = ⟨𝑏, 𝑌⟩)
84 oveq2 7438 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑎 = (𝑏 − 𝑋) → (𝑋 + 𝑎) = (𝑋 + (𝑏 − 𝑋)))
8584adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 = ⟨𝑏, 𝑌⟩) ∧ 𝑎 = (𝑏 − 𝑋)) → (𝑋 + 𝑎) = (𝑋 + (𝑏 − 𝑋)))
8685opeq1d 4849 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 = ⟨𝑏, 𝑌⟩) ∧ 𝑎 = (𝑏 − 𝑋)) → ⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩ = ⟨(𝑋 + (𝑏 − 𝑋)), 𝑌⟩)
8783, 86eqeq12d 2779 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 = ⟨𝑏, 𝑌⟩) ∧ 𝑎 = (𝑏 − 𝑋)) → (𝑦 = ⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩ ↔ ⟨𝑏, 𝑌⟩ = ⟨(𝑋 + (𝑏 − 𝑋)), 𝑌⟩))
88 zcn 12711 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑋 ∈ ℤ → 𝑋 ∈ ℂ)
8988adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) → 𝑋 ∈ ℂ)
9089adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → 𝑋 ∈ ℂ)
91 zcn 12711 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑏 ∈ ℤ → 𝑏 ∈ ℂ)
9291adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → 𝑏 ∈ ℂ)
9390, 92pncan3d 11685 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝑋 + (𝑏 − 𝑋)) = 𝑏)
9493eqcomd 2769 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → 𝑏 = (𝑋 + (𝑏 − 𝑋)))
9594adantr 486 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 = ⟨𝑏, 𝑌⟩) → 𝑏 = (𝑋 + (𝑏 − 𝑋)))
9695opeq1d 4849 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 = ⟨𝑏, 𝑌⟩) → ⟨𝑏, 𝑌⟩ = ⟨(𝑋 + (𝑏 − 𝑋)), 𝑌⟩)
9782, 87, 96rspcedvd 3582 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 = ⟨𝑏, 𝑌⟩) → ∃𝑎 ∈ ℤ 𝑦 = ⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩)
9897ex 418 . . . . . . . . . . 11 (((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝑦 = ⟨𝑏, 𝑌⟩ → ∃𝑎 ∈ ℤ 𝑦 = ⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩))
9998rexlimdva 3167 . . . . . . . . . 10 ((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) → (∃𝑏 ∈ ℤ 𝑦 = ⟨𝑏, 𝑌⟩ → ∃𝑎 ∈ ℤ 𝑦 = ⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩))
10078, 99impbid 215 . . . . . . . . 9 ((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) → (∃𝑎 ∈ ℤ 𝑦 = ⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩ ↔ ∃𝑏 ∈ ℤ 𝑦 = ⟨𝑏, 𝑌⟩))
10169, 100bitrid 286 . . . . . . . 8 ((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) → (∃𝑎 ∈ ℤ 𝑦 ∈ {⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩} ↔ ∃𝑏 ∈ ℤ 𝑦 = ⟨𝑏, 𝑌⟩))
102 opeq2 4844 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑐 = 𝑌 → ⟨𝑏, 𝑐⟩ = ⟨𝑏, 𝑌⟩)
103102eqeq2d 2774 . . . . . . . . . . . 12 (𝑐 = 𝑌 → (𝑦 = ⟨𝑏, 𝑐⟩ ↔ 𝑦 = ⟨𝑏, 𝑌⟩))
104103rexsng 4637 . . . . . . . . . . 11 (𝑌 ∈ ℤ → (∃𝑐 ∈ {𝑌}𝑦 = ⟨𝑏, 𝑐⟩ ↔ 𝑦 = ⟨𝑏, 𝑌⟩))
105104adantl 487 . . . . . . . . . 10 ((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) → (∃𝑐 ∈ {𝑌}𝑦 = ⟨𝑏, 𝑐⟩ ↔ 𝑦 = ⟨𝑏, 𝑌⟩))
106105bicomd 226 . . . . . . . . 9 ((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) → (𝑦 = ⟨𝑏, 𝑌⟩ ↔ ∃𝑐 ∈ {𝑌}𝑦 = ⟨𝑏, 𝑐⟩))
107106rexbidv 3190 . . . . . . . 8 ((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) → (∃𝑏 ∈ ℤ 𝑦 = ⟨𝑏, 𝑌⟩ ↔ ∃𝑏 ∈ ℤ ∃𝑐 ∈ {𝑌}𝑦 = ⟨𝑏, 𝑐⟩))
108101, 107bitrd 282 . . . . . . 7 ((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) → (∃𝑎 ∈ ℤ 𝑦 ∈ {⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩} ↔ ∃𝑏 ∈ ℤ ∃𝑐 ∈ {𝑌}𝑦 = ⟨𝑏, 𝑐⟩))
109 eliun 4958 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ ∪ 𝑎 ∈ ℤ {⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩} ↔ ∃𝑎 ∈ ℤ 𝑦 ∈ {⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩})
110 elxp2 5679 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ (ℤ × {𝑌}) ↔ ∃𝑏 ∈ ℤ ∃𝑐 ∈ {𝑌}𝑦 = ⟨𝑏, 𝑐⟩)
111108, 109, 1103bitr4g 317 . . . . . 6 ((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) → (𝑦 ∈ ∪ 𝑎 ∈ ℤ {⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩} ↔ 𝑦 ∈ (ℤ × {𝑌})))
112111eqrdv 2761 . . . . 5 ((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) → ∪ 𝑎 ∈ ℤ {⟨(𝑋 + 𝑎), 𝑌⟩} = (ℤ × {𝑌}))
11362, 67, 1123eqtrd 2802 . . . 4 ((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) → ∪ 𝑎 ∈ ℤ {𝑒 ∣ 𝑒 = ⟨(𝑋 + 𝑎), (𝑌 + 0)⟩} = (ℤ × {𝑌}))
11452, 55, 1133eqtrd 2802 . . 3 ((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) → {𝑒 ∣ ∃𝑎 ∈ ℤ ∃𝑏 ∈ {0}𝑒 = (⟨𝑋, 𝑌⟩(+g‘𝑅)⟨𝑎, 𝑏⟩)} = (ℤ × {𝑌}))
11522, 29, 1143eqtrd 2802 . 2 ((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) → ran (𝑥 ∈ 𝐼 ↦ (⟨𝑋, 𝑌⟩(+g‘𝑅)𝑥)) = (ℤ × {𝑌}))
11618, 19, 1153eqtrd 2802 1 ((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) → [⟨𝑋, 𝑌⟩] ∼ = (ℤ × {𝑌}))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2146  {cab 2741  ∃wrex 3090   ⊆ wss 3900  {csn 4588  ⟨cop 4838  ∪ ciun 4954   ↦ cmpt 5189   × cxp 5653  ran crn 5656   “ cima 5658  ‘cfv 6547  (class class class)co 7430  [cec 8729  ℂcc 11211  0cc0 11213   + caddc 11216   − cmin 11554  ℤcz 12706  Basecbs 17402   ↾s cress 17423  +gcplusg 17443   ×s cxps 17693  Grpcgrp 19159   ~QG cqg 19347  Rngcrng 20389  1rcur 20422  Ringcrg 20474  ℤringczring 21767
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 1944  ax-6 2001  ax-7 2042  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2196  ax-12 2215  ax-ext 2735  ax-rep 5235  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7761  ax-cnex 11269  ax-resscn 11270  ax-1cn 11271  ax-icn 11272  ax-addcl 11273  ax-addrcl 11274  ax-mulcl 11275  ax-mulrcl 11276  ax-mulcom 11277  ax-addass 11278  ax-mulass 11279  ax-distr 11280  ax-i2m1 11281  ax-1ne0 11282  ax-1rid 11283  ax-rnegex 11284  ax-rrecex 11285  ax-cnre 11286  ax-pre-lttri 11287  ax-pre-lttrn 11288  ax-pre-ltadd 11289  ax-pre-mulgt0 11290  ax-addf 11292
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2101  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4839  df-uni 4871  df-iun 4956  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-tr 5216  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6311  df-ord 6372  df-on 6373  df-lim 6374  df-suc 6375  df-iota 6501  df-fun 6549  df-fn 6550  df-f 6551  df-f1 6552  df-fo 6553  df-f1o 6554  df-fv 6555  df-riota 7387  df-ov 7433  df-oprab 7434  df-mpo 7435  df-om 7888  df-1st 8011  df-2nd 8012  df-frecs 8313  df-wrecs 8344  df-recs 8393  df-rdg 8432  df-1o 8490  df-2o 8491  df-er 8731  df-ec 8733  df-map 8863  df-ixp 8940  df-en 8988  df-dom 8989  df-sdom 8990  df-fin 8991  df-sup 9447  df-inf 9448  df-pnf 11358  df-mnf 11359  df-xr 11360  df-ltxr 11361  df-le 11362  df-sub 11556  df-neg 11557  df-nn 12349  df-2 12418  df-3 12419  df-4 12420  df-5 12421  df-6 12422  df-7 12423  df-8 12424  df-9 12425  df-n0 12620  df-z 12707  df-dec 12828  df-uz 12979  df-fz 13653  df-struct 17340  df-sets 17357  df-slot 17375  df-ndx 17387  df-base 17403  df-ress 17424  df-plusg 17456  df-mulr 17457  df-starv 17458  df-sca 17459  df-vsca 17460  df-ip 17461  df-tset 17462  df-ple 17463  df-ds 17465  df-unif 17466  df-hom 17467  df-cco 17468  df-0g 17627  df-prds 17633  df-imas 17695  df-xps 17697  df-mgm 18831  df-sgrp 18923  df-mnd 18939  df-grp 19162  df-minusg 19163  df-subg 19348  df-eqg 19350  df-cmn 20011  df-abl 20012  df-mgp 20376  df-rng 20390  df-ur 20423  df-ring 20476  df-cring 20477  df-subrng 20813  df-subrg 20837  df-cnfld 21694  df-zring 21768
This theorem is used by:  pzriprnglem11  21812  pzriprnglem12  21813
  Copyright terms: Public domain W3C validator