MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  pzriprnglem11 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem pzriprnglem11 21705
Description: Lemma 11 for pzriprng 21711: The base set of the quotient of 𝑅 and 𝐽. (Contributed by AV, 22-Mar-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
pzriprng.r 𝑅 = (ℤring ×sring)
pzriprng.i 𝐼 = (ℤ × {0})
pzriprng.j 𝐽 = (𝑅s 𝐼)
pzriprng.1 1 = (1r𝐽)
pzriprng.g = (𝑅 ~QG 𝐼)
pzriprng.q 𝑄 = (𝑅 /s )
Assertion
Ref Expression
pzriprnglem11 (Base‘𝑄) = 𝑟 ∈ ℤ {(ℤ × {𝑟})}
Distinct variable group:   ,𝑟
Allowed substitution hints:   𝑄(𝑟)   𝑅(𝑟)   1 (𝑟)   𝐼(𝑟)   𝐽(𝑟)

Proof of Theorem pzriprnglem11
Dummy variables 𝑒 𝑝 𝑠 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 df-qs 8705 . 2 ((ℤ × ℤ) / ) = {𝑒 ∣ ∃𝑝 ∈ (ℤ × ℤ)𝑒 = [𝑝] }
2 pzriprng.g . . 3 = (𝑅 ~QG 𝐼)
3 pzriprng.q . . . . 5 𝑄 = (𝑅 /s )
43a1i 11 . . . 4 ( = (𝑅 ~QG 𝐼) → 𝑄 = (𝑅 /s ))
5 pzriprng.r . . . . . . 7 𝑅 = (ℤring ×sring)
65pzriprnglem2 21696 . . . . . 6 (Base‘𝑅) = (ℤ × ℤ)
76eqcomi 2771 . . . . 5 (ℤ × ℤ) = (Base‘𝑅)
87a1i 11 . . . 4 ( = (𝑅 ~QG 𝐼) → (ℤ × ℤ) = (Base‘𝑅))
9 ovexd 7451 . . . . 5 ( = (𝑅 ~QG 𝐼) → (𝑅 ~QG 𝐼) ∈ V)
102, 9eqeltrid 2866 . . . 4 ( = (𝑅 ~QG 𝐼) → ∈ V)
115pzriprnglem1 21695 . . . . 5 𝑅 ∈ Rng
1211a1i 11 . . . 4 ( = (𝑅 ~QG 𝐼) → 𝑅 ∈ Rng)
134, 8, 10, 12qusbas 17635 . . 3 ( = (𝑅 ~QG 𝐼) → ((ℤ × ℤ) / ) = (Base‘𝑄))
142, 13ax-mp 5 . 2 ((ℤ × ℤ) / ) = (Base‘𝑄)
15 nfcv 2924 . . . 4 𝑠{𝑒𝑒 = [𝑝] }
16 nfcv 2924 . . . 4 𝑟{𝑒𝑒 = [𝑝] }
17 nfcv 2924 . . . 4 𝑝{𝑒𝑒 = [⟨𝑠, 𝑟⟩] }
18 eceq1 8739 . . . . . 6 (𝑝 = ⟨𝑠, 𝑟⟩ → [𝑝] = [⟨𝑠, 𝑟⟩] )
1918eqeq2d 2773 . . . . 5 (𝑝 = ⟨𝑠, 𝑟⟩ → (𝑒 = [𝑝] 𝑒 = [⟨𝑠, 𝑟⟩] ))
2019abbidv 2828 . . . 4 (𝑝 = ⟨𝑠, 𝑟⟩ → {𝑒𝑒 = [𝑝] } = {𝑒𝑒 = [⟨𝑠, 𝑟⟩] })
2115, 16, 17, 20iunxpf 5832 . . 3 𝑝 ∈ (ℤ × ℤ){𝑒𝑒 = [𝑝] } = 𝑠 ∈ ℤ 𝑟 ∈ ℤ {𝑒𝑒 = [⟨𝑠, 𝑟⟩] }
22 iunab 5014 . . 3 𝑝 ∈ (ℤ × ℤ){𝑒𝑒 = [𝑝] } = {𝑒 ∣ ∃𝑝 ∈ (ℤ × ℤ)𝑒 = [𝑝] }
23 iuncom 4962 . . . 4 𝑠 ∈ ℤ 𝑟 ∈ ℤ {𝑒𝑒 = [⟨𝑠, 𝑟⟩] } = 𝑟 ∈ ℤ 𝑠 ∈ ℤ {𝑒𝑒 = [⟨𝑠, 𝑟⟩] }
24 df-sn 4588 . . . . . . . . 9 {[⟨𝑠, 𝑟⟩] } = {𝑒𝑒 = [⟨𝑠, 𝑟⟩] }
2524eqcomi 2771 . . . . . . . 8 {𝑒𝑒 = [⟨𝑠, 𝑟⟩] } = {[⟨𝑠, 𝑟⟩] }
2625a1i 11 . . . . . . 7 (𝑠 ∈ ℤ → {𝑒𝑒 = [⟨𝑠, 𝑟⟩] } = {[⟨𝑠, 𝑟⟩] })
2726iuneq2i 4976 . . . . . 6 𝑠 ∈ ℤ {𝑒𝑒 = [⟨𝑠, 𝑟⟩] } = 𝑠 ∈ ℤ {[⟨𝑠, 𝑟⟩] }
28 simpr 490 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑟 ∈ ℤ ∧ 𝑠 ∈ ℤ) ∧ 𝑝 = [⟨𝑠, 𝑟⟩] ) → 𝑝 = [⟨𝑠, 𝑟⟩] )
29 pzriprng.i . . . . . . . . . . . . . . 15 𝐼 = (ℤ × {0})
30 pzriprng.j . . . . . . . . . . . . . . 15 𝐽 = (𝑅s 𝐼)
31 pzriprng.1 . . . . . . . . . . . . . . 15 1 = (1r𝐽)
325, 29, 30, 31, 2pzriprnglem10 21704 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑠 ∈ ℤ ∧ 𝑟 ∈ ℤ) → [⟨𝑠, 𝑟⟩] = (ℤ × {𝑟}))
3332ancoms 464 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑟 ∈ ℤ ∧ 𝑠 ∈ ℤ) → [⟨𝑠, 𝑟⟩] = (ℤ × {𝑟}))
3433adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑟 ∈ ℤ ∧ 𝑠 ∈ ℤ) ∧ 𝑝 = [⟨𝑠, 𝑟⟩] ) → [⟨𝑠, 𝑟⟩] = (ℤ × {𝑟}))
3528, 34eqtrd 2797 . . . . . . . . . . 11 (((𝑟 ∈ ℤ ∧ 𝑠 ∈ ℤ) ∧ 𝑝 = [⟨𝑠, 𝑟⟩] ) → 𝑝 = (ℤ × {𝑟}))
3635ex 418 . . . . . . . . . 10 ((𝑟 ∈ ℤ ∧ 𝑠 ∈ ℤ) → (𝑝 = [⟨𝑠, 𝑟⟩] 𝑝 = (ℤ × {𝑟})))
3736rexlimdva 3165 . . . . . . . . 9 (𝑟 ∈ ℤ → (∃𝑠 ∈ ℤ 𝑝 = [⟨𝑠, 𝑟⟩] 𝑝 = (ℤ × {𝑟})))
38 0zd 12630 . . . . . . . . . . 11 ((𝑟 ∈ ℤ ∧ 𝑝 = (ℤ × {𝑟})) → 0 ∈ ℤ)
39 simpr 490 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑟 ∈ ℤ ∧ 𝑝 = (ℤ × {𝑟})) → 𝑝 = (ℤ × {𝑟}))
40 opeq1 4836 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑠 = 0 → ⟨𝑠, 𝑟⟩ = ⟨0, 𝑟⟩)
4140eceq1d 8740 . . . . . . . . . . . 12 (𝑠 = 0 → [⟨𝑠, 𝑟⟩] = [⟨0, 𝑟⟩] )
4239, 41eqeqan12d 2776 . . . . . . . . . . 11 (((𝑟 ∈ ℤ ∧ 𝑝 = (ℤ × {𝑟})) ∧ 𝑠 = 0) → (𝑝 = [⟨𝑠, 𝑟⟩] ↔ (ℤ × {𝑟}) = [⟨0, 𝑟⟩] ))
43 0zd 12630 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑟 ∈ ℤ → 0 ∈ ℤ)
445, 29, 30, 31, 2pzriprnglem10 21704 . . . . . . . . . . . . . 14 ((0 ∈ ℤ ∧ 𝑟 ∈ ℤ) → [⟨0, 𝑟⟩] = (ℤ × {𝑟}))
4543, 44mpancom 701 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑟 ∈ ℤ → [⟨0, 𝑟⟩] = (ℤ × {𝑟}))
4645eqcomd 2768 . . . . . . . . . . . 12 (𝑟 ∈ ℤ → (ℤ × {𝑟}) = [⟨0, 𝑟⟩] )
4746adantr 486 . . . . . . . . . . 11 ((𝑟 ∈ ℤ ∧ 𝑝 = (ℤ × {𝑟})) → (ℤ × {𝑟}) = [⟨0, 𝑟⟩] )
4838, 42, 47rspcedvd 3581 . . . . . . . . . 10 ((𝑟 ∈ ℤ ∧ 𝑝 = (ℤ × {𝑟})) → ∃𝑠 ∈ ℤ 𝑝 = [⟨𝑠, 𝑟⟩] )
4948ex 418 . . . . . . . . 9 (𝑟 ∈ ℤ → (𝑝 = (ℤ × {𝑟}) → ∃𝑠 ∈ ℤ 𝑝 = [⟨𝑠, 𝑟⟩] ))
5037, 49impbid 215 . . . . . . . 8 (𝑟 ∈ ℤ → (∃𝑠 ∈ ℤ 𝑝 = [⟨𝑠, 𝑟⟩] 𝑝 = (ℤ × {𝑟})))
5150abbidv 2828 . . . . . . 7 (𝑟 ∈ ℤ → {𝑝 ∣ ∃𝑠 ∈ ℤ 𝑝 = [⟨𝑠, 𝑟⟩] } = {𝑝𝑝 = (ℤ × {𝑟})})
52 iunsn 5028 . . . . . . 7 𝑠 ∈ ℤ {[⟨𝑠, 𝑟⟩] } = {𝑝 ∣ ∃𝑠 ∈ ℤ 𝑝 = [⟨𝑠, 𝑟⟩] }
53 df-sn 4588 . . . . . . 7 {(ℤ × {𝑟})} = {𝑝𝑝 = (ℤ × {𝑟})}
5451, 52, 533eqtr4g 2822 . . . . . 6 (𝑟 ∈ ℤ → 𝑠 ∈ ℤ {[⟨𝑠, 𝑟⟩] } = {(ℤ × {𝑟})})
5527, 54eqtrid 2809 . . . . 5 (𝑟 ∈ ℤ → 𝑠 ∈ ℤ {𝑒𝑒 = [⟨𝑠, 𝑟⟩] } = {(ℤ × {𝑟})})
5655iuneq2i 4976 . . . 4 𝑟 ∈ ℤ 𝑠 ∈ ℤ {𝑒𝑒 = [⟨𝑠, 𝑟⟩] } = 𝑟 ∈ ℤ {(ℤ × {𝑟})}
5723, 56eqtri 2785 . . 3 𝑠 ∈ ℤ 𝑟 ∈ ℤ {𝑒𝑒 = [⟨𝑠, 𝑟⟩] } = 𝑟 ∈ ℤ {(ℤ × {𝑟})}
5821, 22, 573eqtr3i 2793 . 2 {𝑒 ∣ ∃𝑝 ∈ (ℤ × ℤ)𝑒 = [𝑝] } = 𝑟 ∈ ℤ {(ℤ × {𝑟})}
591, 14, 583eqtr3i 2793 1 (Base‘𝑄) = 𝑟 ∈ ℤ {(ℤ × {𝑟})}
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  wa 401   = wceq 1570  wcel 2145  {cab 2740  wrex 3088  Vcvv 3453  {csn 4587  cop 4593   ciun 4954   × cxp 5657  cfv 6537  (class class class)co 7416  [cec 8697   / cqs 8698  0cc0 11127  cz 12618  Basecbs 17305  s cress 17326   /s cqus 17595   ×s cxps 17596   ~QG cqg 19246  Rngcrng 20288  1rcur 20321  ringczring 21660
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 2215  ax-ext 2734  ax-rep 5236  ax-sep 5255  ax-nul 5267  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7739  ax-cnex 11183  ax-resscn 11184  ax-1cn 11185  ax-icn 11186  ax-addcl 11187  ax-addrcl 11188  ax-mulcl 11189  ax-mulrcl 11190  ax-mulcom 11191  ax-addass 11192  ax-mulass 11193  ax-distr 11194  ax-i2m1 11195  ax-1ne0 11196  ax-1rid 11197  ax-rnegex 11198  ax-rrecex 11199  ax-cnre 11200  ax-pre-lttri 11201  ax-pre-lttrn 11202  ax-pre-ltadd 11203  ax-pre-mulgt0 11204  ax-addf 11206
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 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-nel 3064  df-ral 3079  df-rex 3089  df-rmo 3367  df-reu 3368  df-rab 3415  df-v 3455  df-sbc 3743  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-pss 3922  df-nul 4283  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4588  df-pr 4590  df-tp 4592  df-op 4594  df-uni 4871  df-iun 4956  df-br 5108  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5554  df-eprel 5559  df-po 5567  df-so 5568  df-fr 5612  df-we 5614  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  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 7373  df-ov 7419  df-oprab 7420  df-mpo 7421  df-om 7866  df-1st 7989  df-2nd 7990  df-frecs 8283  df-wrecs 8314  df-recs 8363  df-rdg 8402  df-1o 8458  df-2o 8459  df-er 8699  df-ec 8701  df-qs 8705  df-map 8831  df-ixp 8908  df-en 8956  df-dom 8957  df-sdom 8958  df-fin 8959  df-sup 9415  df-inf 9416  df-pnf 11272  df-mnf 11273  df-xr 11274  df-ltxr 11275  df-le 11276  df-sub 11470  df-neg 11471  df-nn 12261  df-2 12330  df-3 12331  df-4 12332  df-5 12333  df-6 12334  df-7 12335  df-8 12336  df-9 12337  df-n0 12532  df-z 12619  df-dec 12740  df-uz 12891  df-fz 13564  df-struct 17243  df-sets 17260  df-slot 17278  df-ndx 17290  df-base 17306  df-ress 17327  df-plusg 17359  df-mulr 17360  df-starv 17361  df-sca 17362  df-vsca 17363  df-ip 17364  df-tset 17365  df-ple 17366  df-ds 17368  df-unif 17369  df-hom 17370  df-cco 17371  df-0g 17530  df-prds 17536  df-imas 17598  df-qus 17599  df-xps 17600  df-mgm 18734  df-sgrp 18823  df-mnd 18839  df-grp 19061  df-minusg 19062  df-subg 19247  df-eqg 19249  df-cmn 19910  df-abl 19911  df-mgp 20275  df-rng 20289  df-ur 20322  df-ring 20375  df-cring 20376  df-subrng 20709  df-subrg 20733  df-cnfld 21587  df-zring 21661
This theorem is used by:  pzriprnglem12  21706  pzriprnglem13  21707  pzriprnglem14  21708
  Copyright terms: Public domain W3C validator