Theorem pzriprnglem14 21454

Description: Lemma 14 for pzriprng 21457: The ring unity of the ring 𝑄. (Contributed by AV, 23-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)
pzriprng.q	⊢ 𝑄 = (𝑅 /s ∼ )

Assertion

Ref	Expression
pzriprnglem14	⊢ (1r‘𝑄) = (ℤ × {1})

Proof of Theorem pzriprnglem14

Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		1z 12526	. . . . 5 ⊢ 1 ∈ ℤ
2		sneq 4591	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦 = 1 → {𝑦} = {1})
3	2	xpeq2d 5655	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 = 1 → (ℤ × {𝑦}) = (ℤ × {1}))
4	3	sneqd 4593	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 = 1 → {(ℤ × {𝑦})} = {(ℤ × {1})})
5	4	eleq2d 2823	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = 1 → ((ℤ × {1}) ∈ {(ℤ × {𝑦})} ↔ (ℤ × {1}) ∈ {(ℤ × {1})}))
6		id 22	. . . . . 6 ⊢ (1 ∈ ℤ → 1 ∈ ℤ)
7		zex 12502	. . . . . . . . 9 ⊢ ℤ ∈ V
8		snex 5382	. . . . . . . . 9 ⊢ {1} ∈ V
9	7, 8	xpex 7701	. . . . . . . 8 ⊢ (ℤ × {1}) ∈ V
10	9	snid 4620	. . . . . . 7 ⊢ (ℤ × {1}) ∈ {(ℤ × {1})}
11	10	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (1 ∈ ℤ → (ℤ × {1}) ∈ {(ℤ × {1})})
12	5, 6, 11	rspcedvdw 3580	. . . . 5 ⊢ (1 ∈ ℤ → ∃𝑦 ∈ ℤ (ℤ × {1}) ∈ {(ℤ × {𝑦})})
13	1, 12	ax-mp 5	. . . 4 ⊢ ∃𝑦 ∈ ℤ (ℤ × {1}) ∈ {(ℤ × {𝑦})}
14		pzriprng.r	. . . . . . 7 ⊢ 𝑅 = (ℤring ×s ℤring)
15		pzriprng.i	. . . . . . 7 ⊢ 𝐼 = (ℤ × {0})
16		pzriprng.j	. . . . . . 7 ⊢ 𝐽 = (𝑅 ↾s 𝐼)
17		pzriprng.1	. . . . . . 7 ⊢ 1 = (1r‘𝐽)
18		pzriprng.g	. . . . . . 7 ⊢ ∼ = (𝑅 ~QG 𝐼)
19		pzriprng.q	. . . . . . 7 ⊢ 𝑄 = (𝑅 /s ∼ )
20	14, 15, 16, 17, 18, 19	pzriprnglem11 21451	. . . . . 6 ⊢ (Base‘𝑄) = ∪ 𝑦 ∈ ℤ {(ℤ × {𝑦})}
21	20	eleq2i 2829	. . . . 5 ⊢ ((ℤ × {1}) ∈ (Base‘𝑄) ↔ (ℤ × {1}) ∈ ∪ 𝑦 ∈ ℤ {(ℤ × {𝑦})})
22		eliun 4951	. . . . 5 ⊢ ((ℤ × {1}) ∈ ∪ 𝑦 ∈ ℤ {(ℤ × {𝑦})} ↔ ∃𝑦 ∈ ℤ (ℤ × {1}) ∈ {(ℤ × {𝑦})})
23	21, 22	bitri 275	. . . 4 ⊢ ((ℤ × {1}) ∈ (Base‘𝑄) ↔ ∃𝑦 ∈ ℤ (ℤ × {1}) ∈ {(ℤ × {𝑦})})
24	13, 23	mpbir 231	. . 3 ⊢ (ℤ × {1}) ∈ (Base‘𝑄)
25	14, 15, 16, 17, 18, 19	pzriprnglem12 21452	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ (Base‘𝑄) → (((ℤ × {1})(.r‘𝑄)𝑥) = 𝑥 ∧ (𝑥(.r‘𝑄)(ℤ × {1})) = 𝑥))
26	25	rgen 3054	. . 3 ⊢ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑄)(((ℤ × {1})(.r‘𝑄)𝑥) = 𝑥 ∧ (𝑥(.r‘𝑄)(ℤ × {1})) = 𝑥)
27	24, 26	pm3.2i 470	. 2 ⊢ ((ℤ × {1}) ∈ (Base‘𝑄) ∧ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑄)(((ℤ × {1})(.r‘𝑄)𝑥) = 𝑥 ∧ (𝑥(.r‘𝑄)(ℤ × {1})) = 𝑥))
28	14, 15, 16, 17, 18, 19	pzriprnglem13 21453	. . 3 ⊢ 𝑄 ∈ Ring
29		eqid 2737	. . . 4 ⊢ (Base‘𝑄) = (Base‘𝑄)
30		eqid 2737	. . . 4 ⊢ (.r‘𝑄) = (.r‘𝑄)
31		eqid 2737	. . . 4 ⊢ (1r‘𝑄) = (1r‘𝑄)
32	29, 30, 31	isringid 20211	. . 3 ⊢ (𝑄 ∈ Ring → (((ℤ × {1}) ∈ (Base‘𝑄) ∧ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑄)(((ℤ × {1})(.r‘𝑄)𝑥) = 𝑥 ∧ (𝑥(.r‘𝑄)(ℤ × {1})) = 𝑥)) ↔ (1r‘𝑄) = (ℤ × {1})))
33	28, 32	ax-mp 5	. 2 ⊢ (((ℤ × {1}) ∈ (Base‘𝑄) ∧ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑄)(((ℤ × {1})(.r‘𝑄)𝑥) = 𝑥 ∧ (𝑥(.r‘𝑄)(ℤ × {1})) = 𝑥)) ↔ (1r‘𝑄) = (ℤ × {1}))
34	27, 33	mpbi 230	1 ⊢ (1r‘𝑄) = (ℤ × {1})

Syntax hints:   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1542   ∈ wcel 2114  ∀wral 3052  ∃wrex 3061  {csn 4581  ∪ ciun 4947   × cxp 5623  ‘cfv 6493  (class class class)co 7361  0cc0 11031  1c1 11032  ℤcz 12493  Basecbs 17141   ↾_s cress 17162  ._rcmulr 17183   /_s cqus 17431   ×_s cxps 17432   ~_QG cqg 19057  1_rcur 20121  Ringcrg 20173  ℤ_ringczring 21406

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5225  ax-sep 5242  ax-nul 5252  ax-pow 5311  ax-pr 5378  ax-un 7683  ax-cnex 11087  ax-resscn 11088  ax-1cn 11089  ax-icn 11090  ax-addcl 11091  ax-addrcl 11092  ax-mulcl 11093  ax-mulrcl 11094  ax-mulcom 11095  ax-addass 11096  ax-mulass 11097  ax-distr 11098  ax-i2m1 11099  ax-1ne0 11100  ax-1rid 11101  ax-rnegex 11102  ax-rrecex 11103  ax-cnre 11104  ax-pre-lttri 11105  ax-pre-lttrn 11106  ax-pre-ltadd 11107  ax-pre-mulgt0 11108  ax-addf 11110  ax-mulf 11111

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3062  df-rmo 3351  df-reu 3352  df-rab 3401  df-v 3443  df-sbc 3742  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-pss 3922  df-nul 4287  df-if 4481  df-pw 4557  df-sn 4582  df-pr 4584  df-tp 4586  df-op 4588  df-uni 4865  df-iun 4949  df-br 5100  df-opab 5162  df-mpt 5181  df-tr 5207  df-id 5520  df-eprel 5525  df-po 5533  df-so 5534  df-fr 5578  df-we 5580  df-xp 5631  df-rel 5632  df-cnv 5633  df-co 5634  df-dm 5635  df-rn 5636  df-res 5637  df-ima 5638  df-pred 6260  df-ord 6321  df-on 6322  df-lim 6323  df-suc 6324  df-iota 6449  df-fun 6495  df-fn 6496  df-f 6497  df-f1 6498  df-fo 6499  df-f1o 6500  df-fv 6501  df-riota 7318  df-ov 7364  df-oprab 7365  df-mpo 7366  df-om 7812  df-1st 7936  df-2nd 7937  df-tpos 8171  df-frecs 8226  df-wrecs 8257  df-recs 8306  df-rdg 8344  df-1o 8400  df-2o 8401  df-er 8638  df-ec 8640  df-qs 8644  df-map 8770  df-ixp 8841  df-en 8889  df-dom 8890  df-sdom 8891  df-fin 8892  df-sup 9350  df-inf 9351  df-pnf 11173  df-mnf 11174  df-xr 11175  df-ltxr 11176  df-le 11177  df-sub 11371  df-neg 11372  df-nn 12151  df-2 12213  df-3 12214  df-4 12215  df-5 12216  df-6 12217  df-7 12218  df-8 12219  df-9 12220  df-n0 12407  df-z 12494  df-dec 12613  df-uz 12757  df-fz 13429  df-struct 17079  df-sets 17096  df-slot 17114  df-ndx 17126  df-base 17142  df-ress 17163  df-plusg 17195  df-mulr 17196  df-starv 17197  df-sca 17198  df-vsca 17199  df-ip 17200  df-tset 17201  df-ple 17202  df-ds 17204  df-unif 17205  df-hom 17206  df-cco 17207  df-0g 17366  df-prds 17372  df-imas 17434  df-qus 17435  df-xps 17436  df-mgm 18570  df-sgrp 18649  df-mnd 18665  df-grp 18871  df-minusg 18872  df-sbg 18873  df-subg 19058  df-nsg 19059  df-eqg 19060  df-cmn 19716  df-abl 19717  df-mgp 20081  df-rng 20093  df-ur 20122  df-ring 20175  df-cring 20176  df-oppr 20278  df-subrng 20484  df-subrg 20508  df-lss 20888  df-sra 21130  df-rgmod 21131  df-lidl 21168  df-2idl 21210  df-cnfld 21315  df-zring 21407

This theorem is referenced by:  pzriprng1ALT  21456