Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  qqhval2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem qqhval2 31331
Description: Value of the canonical homormorphism from the rational number when the target ring is a division ring. (Contributed by Thierry Arnoux, 26-Oct-2017.)
Hypotheses
Ref Expression
qqhval2.0 𝐵 = (Base‘𝑅)
qqhval2.1 / = (/r𝑅)
qqhval2.2 𝐿 = (ℤRHom‘𝑅)
Assertion
Ref Expression
qqhval2 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) → (ℚHom‘𝑅) = (𝑞 ∈ ℚ ↦ ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞)))))
Distinct variable groups:   / ,𝑞   𝐵,𝑞   𝐿,𝑞   𝑅,𝑞

Proof of Theorem qqhval2
Dummy variables 𝑒 𝑠 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 elex 3462 . . . 4 (𝑅 ∈ DivRing → 𝑅 ∈ V)
21adantr 484 . . 3 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) → 𝑅 ∈ V)
3 qqhval2.1 . . . 4 / = (/r𝑅)
4 eqid 2801 . . . 4 (1r𝑅) = (1r𝑅)
5 qqhval2.2 . . . 4 𝐿 = (ℤRHom‘𝑅)
63, 4, 5qqhval 31323 . . 3 (𝑅 ∈ V → (ℚHom‘𝑅) = ran (𝑥 ∈ ℤ, 𝑦 ∈ (𝐿 “ (Unit‘𝑅)) ↦ ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩))
72, 6syl 17 . 2 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) → (ℚHom‘𝑅) = ran (𝑥 ∈ ℤ, 𝑦 ∈ (𝐿 “ (Unit‘𝑅)) ↦ ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩))
8 eqidd 2802 . . . 4 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) → ℤ = ℤ)
9 qqhval2.0 . . . . 5 𝐵 = (Base‘𝑅)
10 eqid 2801 . . . . 5 (0g𝑅) = (0g𝑅)
119, 5, 10zrhunitpreima 31327 . . . 4 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) → (𝐿 “ (Unit‘𝑅)) = (ℤ ∖ {0}))
12 mpoeq12 7210 . . . 4 ((ℤ = ℤ ∧ (𝐿 “ (Unit‘𝑅)) = (ℤ ∖ {0})) → (𝑥 ∈ ℤ, 𝑦 ∈ (𝐿 “ (Unit‘𝑅)) ↦ ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩) = (𝑥 ∈ ℤ, 𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0}) ↦ ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩))
138, 11, 12syl2anc 587 . . 3 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) → (𝑥 ∈ ℤ, 𝑦 ∈ (𝐿 “ (Unit‘𝑅)) ↦ ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩) = (𝑥 ∈ ℤ, 𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0}) ↦ ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩))
1413rneqd 5776 . 2 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) → ran (𝑥 ∈ ℤ, 𝑦 ∈ (𝐿 “ (Unit‘𝑅)) ↦ ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩) = ran (𝑥 ∈ ℤ, 𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0}) ↦ ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩))
15 nfv 1915 . . . 4 𝑒(𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0)
16 nfab1 2960 . . . 4 𝑒{𝑒 ∣ ∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0})𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩}
17 nfcv 2958 . . . 4 𝑒{⟨𝑞, 𝑠⟩ ∣ (𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑠 = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞))))}
18 simpr 488 . . . . . . . . . 10 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0}))) ∧ 𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩) → 𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩)
19 zssq 12347 . . . . . . . . . . . 12 ℤ ⊆ ℚ
20 simplrl 776 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0}))) ∧ 𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩) → 𝑥 ∈ ℤ)
2119, 20sseldi 3916 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0}))) ∧ 𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩) → 𝑥 ∈ ℚ)
22 simplrr 777 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0}))) ∧ 𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩) → 𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0}))
2322eldifad 3896 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0}))) ∧ 𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩) → 𝑦 ∈ ℤ)
2419, 23sseldi 3916 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0}))) ∧ 𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩) → 𝑦 ∈ ℚ)
2522eldifbd 3897 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0}))) ∧ 𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩) → ¬ 𝑦 ∈ {0})
26 velsn 4544 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 ∈ {0} ↔ 𝑦 = 0)
2726necon3bbii 3037 . . . . . . . . . . . 12 𝑦 ∈ {0} ↔ 𝑦 ≠ 0)
2825, 27sylib 221 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0}))) ∧ 𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩) → 𝑦 ≠ 0)
29 qdivcl 12361 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ ℚ ∧ 𝑦 ∈ ℚ ∧ 𝑦 ≠ 0) → (𝑥 / 𝑦) ∈ ℚ)
3021, 24, 28, 29syl3anc 1368 . . . . . . . . . 10 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0}))) ∧ 𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩) → (𝑥 / 𝑦) ∈ ℚ)
31 simplll 774 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0}))) ∧ 𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩) → 𝑅 ∈ DivRing)
32 simpllr 775 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0}))) ∧ 𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩) → (chr‘𝑅) = 0)
339, 3, 5qqhval2lem 31330 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ≠ 0)) → ((𝐿‘(numer‘(𝑥 / 𝑦))) / (𝐿‘(denom‘(𝑥 / 𝑦)))) = ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦)))
3433eqcomd 2807 . . . . . . . . . . 11 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ≠ 0)) → ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦)) = ((𝐿‘(numer‘(𝑥 / 𝑦))) / (𝐿‘(denom‘(𝑥 / 𝑦)))))
3531, 32, 20, 23, 28, 34syl23anc 1374 . . . . . . . . . 10 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0}))) ∧ 𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩) → ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦)) = ((𝐿‘(numer‘(𝑥 / 𝑦))) / (𝐿‘(denom‘(𝑥 / 𝑦)))))
36 ovex 7172 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 / 𝑦) ∈ V
37 ovex 7172 . . . . . . . . . . 11 ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦)) ∈ V
38 opeq12 4770 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑞 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑠 = ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))) → ⟨𝑞, 𝑠⟩ = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩)
3938eqeq2d 2812 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑞 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑠 = ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))) → (𝑒 = ⟨𝑞, 𝑠⟩ ↔ 𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩))
40 simpl 486 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑠 = ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))) → 𝑞 = (𝑥 / 𝑦))
4140eleq1d 2877 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑞 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑠 = ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))) → (𝑞 ∈ ℚ ↔ (𝑥 / 𝑦) ∈ ℚ))
42 simpr 488 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑠 = ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))) → 𝑠 = ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦)))
4340fveq2d 6653 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑠 = ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))) → (numer‘𝑞) = (numer‘(𝑥 / 𝑦)))
4443fveq2d 6653 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑞 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑠 = ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))) → (𝐿‘(numer‘𝑞)) = (𝐿‘(numer‘(𝑥 / 𝑦))))
4540fveq2d 6653 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑠 = ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))) → (denom‘𝑞) = (denom‘(𝑥 / 𝑦)))
4645fveq2d 6653 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑞 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑠 = ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))) → (𝐿‘(denom‘𝑞)) = (𝐿‘(denom‘(𝑥 / 𝑦))))
4744, 46oveq12d 7157 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑠 = ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))) → ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞))) = ((𝐿‘(numer‘(𝑥 / 𝑦))) / (𝐿‘(denom‘(𝑥 / 𝑦)))))
4842, 47eqeq12d 2817 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑞 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑠 = ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))) → (𝑠 = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞))) ↔ ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦)) = ((𝐿‘(numer‘(𝑥 / 𝑦))) / (𝐿‘(denom‘(𝑥 / 𝑦))))))
4941, 48anbi12d 633 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑞 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑠 = ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))) → ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑠 = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞)))) ↔ ((𝑥 / 𝑦) ∈ ℚ ∧ ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦)) = ((𝐿‘(numer‘(𝑥 / 𝑦))) / (𝐿‘(denom‘(𝑥 / 𝑦)))))))
5039, 49anbi12d 633 . . . . . . . . . . 11 ((𝑞 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑠 = ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))) → ((𝑒 = ⟨𝑞, 𝑠⟩ ∧ (𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑠 = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞))))) ↔ (𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩ ∧ ((𝑥 / 𝑦) ∈ ℚ ∧ ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦)) = ((𝐿‘(numer‘(𝑥 / 𝑦))) / (𝐿‘(denom‘(𝑥 / 𝑦))))))))
5136, 37, 50spc2ev 3559 . . . . . . . . . 10 ((𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩ ∧ ((𝑥 / 𝑦) ∈ ℚ ∧ ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦)) = ((𝐿‘(numer‘(𝑥 / 𝑦))) / (𝐿‘(denom‘(𝑥 / 𝑦)))))) → ∃𝑞𝑠(𝑒 = ⟨𝑞, 𝑠⟩ ∧ (𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑠 = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞))))))
5218, 30, 35, 51syl12anc 835 . . . . . . . . 9 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0}))) ∧ 𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩) → ∃𝑞𝑠(𝑒 = ⟨𝑞, 𝑠⟩ ∧ (𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑠 = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞))))))
5352ex 416 . . . . . . . 8 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0}))) → (𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩ → ∃𝑞𝑠(𝑒 = ⟨𝑞, 𝑠⟩ ∧ (𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑠 = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞)))))))
5453rexlimdvva 3256 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) → (∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0})𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩ → ∃𝑞𝑠(𝑒 = ⟨𝑞, 𝑠⟩ ∧ (𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑠 = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞)))))))
5554imp 410 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0})𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩) → ∃𝑞𝑠(𝑒 = ⟨𝑞, 𝑠⟩ ∧ (𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑠 = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞))))))
56 19.42vv 1958 . . . . . . 7 (∃𝑞𝑠((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑒 = ⟨𝑞, 𝑠⟩ ∧ (𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑠 = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞)))))) ↔ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ ∃𝑞𝑠(𝑒 = ⟨𝑞, 𝑠⟩ ∧ (𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑠 = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞)))))))
57 simprrl 780 . . . . . . . . . 10 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑒 = ⟨𝑞, 𝑠⟩ ∧ (𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑠 = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞)))))) → 𝑞 ∈ ℚ)
58 qnumcl 16073 . . . . . . . . . 10 (𝑞 ∈ ℚ → (numer‘𝑞) ∈ ℤ)
5957, 58syl 17 . . . . . . . . 9 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑒 = ⟨𝑞, 𝑠⟩ ∧ (𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑠 = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞)))))) → (numer‘𝑞) ∈ ℤ)
60 qdencl 16074 . . . . . . . . . . . 12 (𝑞 ∈ ℚ → (denom‘𝑞) ∈ ℕ)
6157, 60syl 17 . . . . . . . . . . 11 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑒 = ⟨𝑞, 𝑠⟩ ∧ (𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑠 = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞)))))) → (denom‘𝑞) ∈ ℕ)
6261nnzd 12078 . . . . . . . . . 10 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑒 = ⟨𝑞, 𝑠⟩ ∧ (𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑠 = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞)))))) → (denom‘𝑞) ∈ ℤ)
63 nnne0 11663 . . . . . . . . . . 11 ((denom‘𝑞) ∈ ℕ → (denom‘𝑞) ≠ 0)
64 nelsn 4568 . . . . . . . . . . 11 ((denom‘𝑞) ≠ 0 → ¬ (denom‘𝑞) ∈ {0})
6561, 63, 643syl 18 . . . . . . . . . 10 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑒 = ⟨𝑞, 𝑠⟩ ∧ (𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑠 = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞)))))) → ¬ (denom‘𝑞) ∈ {0})
6662, 65eldifd 3895 . . . . . . . . 9 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑒 = ⟨𝑞, 𝑠⟩ ∧ (𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑠 = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞)))))) → (denom‘𝑞) ∈ (ℤ ∖ {0}))
67 simprl 770 . . . . . . . . . 10 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑒 = ⟨𝑞, 𝑠⟩ ∧ (𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑠 = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞)))))) → 𝑒 = ⟨𝑞, 𝑠⟩)
68 qeqnumdivden 16079 . . . . . . . . . . . 12 (𝑞 ∈ ℚ → 𝑞 = ((numer‘𝑞) / (denom‘𝑞)))
6957, 68syl 17 . . . . . . . . . . 11 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑒 = ⟨𝑞, 𝑠⟩ ∧ (𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑠 = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞)))))) → 𝑞 = ((numer‘𝑞) / (denom‘𝑞)))
70 simprrr 781 . . . . . . . . . . 11 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑒 = ⟨𝑞, 𝑠⟩ ∧ (𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑠 = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞)))))) → 𝑠 = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞))))
7169, 70opeq12d 4776 . . . . . . . . . 10 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑒 = ⟨𝑞, 𝑠⟩ ∧ (𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑠 = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞)))))) → ⟨𝑞, 𝑠⟩ = ⟨((numer‘𝑞) / (denom‘𝑞)), ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞)))⟩)
7267, 71eqtrd 2836 . . . . . . . . 9 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑒 = ⟨𝑞, 𝑠⟩ ∧ (𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑠 = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞)))))) → 𝑒 = ⟨((numer‘𝑞) / (denom‘𝑞)), ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞)))⟩)
73 oveq1 7146 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = (numer‘𝑞) → (𝑥 / 𝑦) = ((numer‘𝑞) / 𝑦))
74 fveq2 6649 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = (numer‘𝑞) → (𝐿𝑥) = (𝐿‘(numer‘𝑞)))
7574oveq1d 7154 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = (numer‘𝑞) → ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦)) = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿𝑦)))
7673, 75opeq12d 4776 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = (numer‘𝑞) → ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩ = ⟨((numer‘𝑞) / 𝑦), ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿𝑦))⟩)
7776eqeq2d 2812 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = (numer‘𝑞) → (𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩ ↔ 𝑒 = ⟨((numer‘𝑞) / 𝑦), ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿𝑦))⟩))
78 oveq2 7147 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = (denom‘𝑞) → ((numer‘𝑞) / 𝑦) = ((numer‘𝑞) / (denom‘𝑞)))
79 fveq2 6649 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 = (denom‘𝑞) → (𝐿𝑦) = (𝐿‘(denom‘𝑞)))
8079oveq2d 7155 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = (denom‘𝑞) → ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿𝑦)) = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞))))
8178, 80opeq12d 4776 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = (denom‘𝑞) → ⟨((numer‘𝑞) / 𝑦), ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿𝑦))⟩ = ⟨((numer‘𝑞) / (denom‘𝑞)), ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞)))⟩)
8281eqeq2d 2812 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = (denom‘𝑞) → (𝑒 = ⟨((numer‘𝑞) / 𝑦), ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿𝑦))⟩ ↔ 𝑒 = ⟨((numer‘𝑞) / (denom‘𝑞)), ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞)))⟩))
8377, 82rspc2ev 3586 . . . . . . . . 9 (((numer‘𝑞) ∈ ℤ ∧ (denom‘𝑞) ∈ (ℤ ∖ {0}) ∧ 𝑒 = ⟨((numer‘𝑞) / (denom‘𝑞)), ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞)))⟩) → ∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0})𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩)
8459, 66, 72, 83syl3anc 1368 . . . . . . . 8 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑒 = ⟨𝑞, 𝑠⟩ ∧ (𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑠 = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞)))))) → ∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0})𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩)
8584exlimivv 1933 . . . . . . 7 (∃𝑞𝑠((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑒 = ⟨𝑞, 𝑠⟩ ∧ (𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑠 = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞)))))) → ∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0})𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩)
8656, 85sylbir 238 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ ∃𝑞𝑠(𝑒 = ⟨𝑞, 𝑠⟩ ∧ (𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑠 = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞)))))) → ∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0})𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩)
8755, 86impbida 800 . . . . 5 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) → (∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0})𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩ ↔ ∃𝑞𝑠(𝑒 = ⟨𝑞, 𝑠⟩ ∧ (𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑠 = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞)))))))
88 abid 2783 . . . . 5 (𝑒 ∈ {𝑒 ∣ ∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0})𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩} ↔ ∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0})𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩)
89 elopab 5382 . . . . 5 (𝑒 ∈ {⟨𝑞, 𝑠⟩ ∣ (𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑠 = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞))))} ↔ ∃𝑞𝑠(𝑒 = ⟨𝑞, 𝑠⟩ ∧ (𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑠 = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞))))))
9087, 88, 893bitr4g 317 . . . 4 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) → (𝑒 ∈ {𝑒 ∣ ∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0})𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩} ↔ 𝑒 ∈ {⟨𝑞, 𝑠⟩ ∣ (𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑠 = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞))))}))
9115, 16, 17, 90eqrd 3937 . . 3 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) → {𝑒 ∣ ∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0})𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩} = {⟨𝑞, 𝑠⟩ ∣ (𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑠 = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞))))})
92 eqid 2801 . . . 4 (𝑥 ∈ ℤ, 𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0}) ↦ ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩) = (𝑥 ∈ ℤ, 𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0}) ↦ ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩)
9392rnmpo 7267 . . 3 ran (𝑥 ∈ ℤ, 𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0}) ↦ ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩) = {𝑒 ∣ ∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0})𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩}
94 df-mpt 5114 . . 3 (𝑞 ∈ ℚ ↦ ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞)))) = {⟨𝑞, 𝑠⟩ ∣ (𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑠 = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞))))}
9591, 93, 943eqtr4g 2861 . 2 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) → ran (𝑥 ∈ ℤ, 𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0}) ↦ ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩) = (𝑞 ∈ ℚ ↦ ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞)))))
967, 14, 953eqtrd 2840 1 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) → (ℚHom‘𝑅) = (𝑞 ∈ ℚ ↦ ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞)))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 399  w3a 1084   = wceq 1538  wex 1781  wcel 2112  {cab 2779  wne 2990  wrex 3110  Vcvv 3444  cdif 3881  {csn 4528  cop 4534  {copab 5095  cmpt 5113  ccnv 5522  ran crn 5524  cima 5526  cfv 6328  (class class class)co 7139  cmpo 7141  0cc0 10530   / cdiv 11290  cn 11629  cz 11973  cq 12340  numercnumer 16066  denomcdenom 16067  Basecbs 16478  0gc0g 16708  1rcur 19247  Unitcui 19388  /rcdvr 19431  DivRingcdr 19498  ℤRHomczrh 20196  chrcchr 20198  ℚHomcqqh 31321
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 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2114  ax-9 2122  ax-10 2143  ax-11 2159  ax-12 2176  ax-ext 2773  ax-rep 5157  ax-sep 5170  ax-nul 5177  ax-pow 5234  ax-pr 5298  ax-un 7445  ax-cnex 10586  ax-resscn 10587  ax-1cn 10588  ax-icn 10589  ax-addcl 10590  ax-addrcl 10591  ax-mulcl 10592  ax-mulrcl 10593  ax-mulcom 10594  ax-addass 10595  ax-mulass 10596  ax-distr 10597  ax-i2m1 10598  ax-1ne0 10599  ax-1rid 10600  ax-rnegex 10601  ax-rrecex 10602  ax-cnre 10603  ax-pre-lttri 10604  ax-pre-lttrn 10605  ax-pre-ltadd 10606  ax-pre-mulgt0 10607  ax-pre-sup 10608  ax-addf 10609  ax-mulf 10610
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2601  df-eu 2632  df-clab 2780  df-cleq 2794  df-clel 2873  df-nfc 2941  df-ne 2991  df-nel 3095  df-ral 3114  df-rex 3115  df-reu 3116  df-rmo 3117  df-rab 3118  df-v 3446  df-sbc 3724  df-csb 3832  df-dif 3887  df-un 3889  df-in 3891  df-ss 3901  df-pss 3903  df-nul 4247  df-if 4429  df-pw 4502  df-sn 4529  df-pr 4531  df-tp 4533  df-op 4535  df-uni 4804  df-int 4842  df-iun 4886  df-br 5034  df-opab 5096  df-mpt 5114  df-tr 5140  df-id 5428  df-eprel 5433  df-po 5442  df-so 5443  df-fr 5482  df-we 5484  df-xp 5529  df-rel 5530  df-cnv 5531  df-co 5532  df-dm 5533  df-rn 5534  df-res 5535  df-ima 5536  df-pred 6120  df-ord 6166  df-on 6167  df-lim 6168  df-suc 6169  df-iota 6287  df-fun 6330  df-fn 6331  df-f 6332  df-f1 6333  df-fo 6334  df-f1o 6335  df-fv 6336  df-riota 7097  df-ov 7142  df-oprab 7143  df-mpo 7144  df-om 7565  df-1st 7675  df-2nd 7676  df-tpos 7879  df-wrecs 7934  df-recs 7995  df-rdg 8033  df-1o 8089  df-oadd 8093  df-er 8276  df-map 8395  df-en 8497  df-dom 8498  df-sdom 8499  df-fin 8500  df-sup 8894  df-inf 8895  df-pnf 10670  df-mnf 10671  df-xr 10672  df-ltxr 10673  df-le 10674  df-sub 10865  df-neg 10866  df-div 11291  df-nn 11630  df-2 11692  df-3 11693  df-4 11694  df-5 11695  df-6 11696  df-7 11697  df-8 11698  df-9 11699  df-n0 11890  df-z 11974  df-dec 12091  df-uz 12236  df-q 12341  df-rp 12382  df-fz 12890  df-fl 13161  df-mod 13237  df-seq 13369  df-exp 13430  df-cj 14453  df-re 14454  df-im 14455  df-sqrt 14589  df-abs 14590  df-dvds 15603  df-gcd 15837  df-numer 16068  df-denom 16069  df-gz 16259  df-struct 16480  df-ndx 16481  df-slot 16482  df-base 16484  df-sets 16485  df-ress 16486  df-plusg 16573  df-mulr 16574  df-starv 16575  df-tset 16579  df-ple 16580  df-ds 16582  df-unif 16583  df-0g 16710  df-mgm 17847  df-sgrp 17896  df-mnd 17907  df-mhm 17951  df-grp 18101  df-minusg 18102  df-sbg 18103  df-mulg 18220  df-subg 18271  df-ghm 18351  df-od 18651  df-cmn 18903  df-mgp 19236  df-ur 19248  df-ring 19295  df-cring 19296  df-oppr 19372  df-dvdsr 19390  df-unit 19391  df-invr 19421  df-dvr 19432  df-rnghom 19466  df-drng 19500  df-subrg 19529  df-cnfld 20095  df-zring 20167  df-zrh 20200  df-chr 20202  df-qqh 31322
This theorem is referenced by:  qqhvval  31332  qqhf  31335
  Copyright terms: Public domain W3C validator