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 33983
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 3501 . . . 4 (𝑅 ∈ DivRing → 𝑅 ∈ V)
21adantr 480 . . 3 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) → 𝑅 ∈ V)
3 qqhval2.1 . . . 4 / = (/r𝑅)
4 eqid 2737 . . . 4 (1r𝑅) = (1r𝑅)
5 qqhval2.2 . . . 4 𝐿 = (ℤRHom‘𝑅)
63, 4, 5qqhval 33973 . . 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 eqid 2737 . . . 4 ℤ = ℤ
9 qqhval2.0 . . . . 5 𝐵 = (Base‘𝑅)
10 eqid 2737 . . . . 5 (0g𝑅) = (0g𝑅)
119, 5, 10zrhunitpreima 33977 . . . 4 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) → (𝐿 “ (Unit‘𝑅)) = (ℤ ∖ {0}))
12 mpoeq12 7506 . . . 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, 12sylancr 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 5949 . 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 1914 . . . 4 𝑒(𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0)
16 nfab1 2907 . . . 4 𝑒{𝑒 ∣ ∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0})𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩}
17 nfcv 2905 . . . 4 𝑒{⟨𝑞, 𝑠⟩ ∣ (𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑠 = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞))))}
18 simpr 484 . . . . . . . . . 10 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0}))) ∧ 𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩) → 𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩)
19 zssq 12998 . . . . . . . . . . . 12 ℤ ⊆ ℚ
20 simplrl 777 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0}))) ∧ 𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩) → 𝑥 ∈ ℤ)
2119, 20sselid 3981 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0}))) ∧ 𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩) → 𝑥 ∈ ℚ)
22 simplrr 778 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0}))) ∧ 𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩) → 𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0}))
2322eldifad 3963 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0}))) ∧ 𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩) → 𝑦 ∈ ℤ)
2419, 23sselid 3981 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0}))) ∧ 𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩) → 𝑦 ∈ ℚ)
2522eldifbd 3964 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0}))) ∧ 𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩) → ¬ 𝑦 ∈ {0})
26 velsn 4642 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 ∈ {0} ↔ 𝑦 = 0)
2726necon3bbii 2988 . . . . . . . . . . . 12 𝑦 ∈ {0} ↔ 𝑦 ≠ 0)
2825, 27sylib 218 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0}))) ∧ 𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩) → 𝑦 ≠ 0)
29 qdivcl 13012 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ ℚ ∧ 𝑦 ∈ ℚ ∧ 𝑦 ≠ 0) → (𝑥 / 𝑦) ∈ ℚ)
3021, 24, 28, 29syl3anc 1373 . . . . . . . . . 10 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0}))) ∧ 𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩) → (𝑥 / 𝑦) ∈ ℚ)
31 simplll 775 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0}))) ∧ 𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩) → 𝑅 ∈ DivRing)
32 simpllr 776 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0}))) ∧ 𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩) → (chr‘𝑅) = 0)
339, 3, 5qqhval2lem 33982 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ≠ 0)) → ((𝐿‘(numer‘(𝑥 / 𝑦))) / (𝐿‘(denom‘(𝑥 / 𝑦)))) = ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦)))
3433eqcomd 2743 . . . . . . . . . . 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 1379 . . . . . . . . . 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 7464 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 / 𝑦) ∈ V
37 ovex 7464 . . . . . . . . . . 11 ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦)) ∈ V
38 opeq12 4875 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑞 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑠 = ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))) → ⟨𝑞, 𝑠⟩ = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩)
3938eqeq2d 2748 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑞 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑠 = ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))) → (𝑒 = ⟨𝑞, 𝑠⟩ ↔ 𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩))
40 simpl 482 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑠 = ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))) → 𝑞 = (𝑥 / 𝑦))
4140eleq1d 2826 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑞 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑠 = ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))) → (𝑞 ∈ ℚ ↔ (𝑥 / 𝑦) ∈ ℚ))
42 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑠 = ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))) → 𝑠 = ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦)))
4340fveq2d 6910 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑠 = ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))) → (numer‘𝑞) = (numer‘(𝑥 / 𝑦)))
4443fveq2d 6910 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑞 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑠 = ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))) → (𝐿‘(numer‘𝑞)) = (𝐿‘(numer‘(𝑥 / 𝑦))))
4540fveq2d 6910 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑠 = ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))) → (denom‘𝑞) = (denom‘(𝑥 / 𝑦)))
4645fveq2d 6910 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑞 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑠 = ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))) → (𝐿‘(denom‘𝑞)) = (𝐿‘(denom‘(𝑥 / 𝑦))))
4744, 46oveq12d 7449 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑠 = ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))) → ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞))) = ((𝐿‘(numer‘(𝑥 / 𝑦))) / (𝐿‘(denom‘(𝑥 / 𝑦)))))
4842, 47eqeq12d 2753 . . . . . . . . . . . . 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 632 . . . . . . . . . . . 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 632 . . . . . . . . . . 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 3607 . . . . . . . . . 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 837 . . . . . . . . 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 412 . . . . . . . 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 3213 . . . . . . 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 406 . . . . . 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 1957 . . . . . . 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 781 . . . . . . . . . 10 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑒 = ⟨𝑞, 𝑠⟩ ∧ (𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑠 = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞)))))) → 𝑞 ∈ ℚ)
58 qnumcl 16777 . . . . . . . . . 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 16778 . . . . . . . . . . . 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 12640 . . . . . . . . . 10 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑒 = ⟨𝑞, 𝑠⟩ ∧ (𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑠 = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞)))))) → (denom‘𝑞) ∈ ℤ)
63 nnne0 12300 . . . . . . . . . . 11 ((denom‘𝑞) ∈ ℕ → (denom‘𝑞) ≠ 0)
64 nelsn 4666 . . . . . . . . . . 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 3962 . . . . . . . . 9 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑒 = ⟨𝑞, 𝑠⟩ ∧ (𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑠 = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞)))))) → (denom‘𝑞) ∈ (ℤ ∖ {0}))
67 simprl 771 . . . . . . . . . 10 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) ∧ (𝑒 = ⟨𝑞, 𝑠⟩ ∧ (𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑠 = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞)))))) → 𝑒 = ⟨𝑞, 𝑠⟩)
68 qeqnumdivden 16783 . . . . . . . . . . . 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 782 . . . . . . . . . . 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 4881 . . . . . . . . . 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 2777 . . . . . . . . 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 7438 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = (numer‘𝑞) → (𝑥 / 𝑦) = ((numer‘𝑞) / 𝑦))
74 fveq2 6906 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = (numer‘𝑞) → (𝐿𝑥) = (𝐿‘(numer‘𝑞)))
7574oveq1d 7446 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = (numer‘𝑞) → ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦)) = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿𝑦)))
7673, 75opeq12d 4881 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = (numer‘𝑞) → ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩ = ⟨((numer‘𝑞) / 𝑦), ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿𝑦))⟩)
7776eqeq2d 2748 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = (numer‘𝑞) → (𝑒 = ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩ ↔ 𝑒 = ⟨((numer‘𝑞) / 𝑦), ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿𝑦))⟩))
78 oveq2 7439 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = (denom‘𝑞) → ((numer‘𝑞) / 𝑦) = ((numer‘𝑞) / (denom‘𝑞)))
79 fveq2 6906 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 = (denom‘𝑞) → (𝐿𝑦) = (𝐿‘(denom‘𝑞)))
8079oveq2d 7447 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = (denom‘𝑞) → ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿𝑦)) = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞))))
8178, 80opeq12d 4881 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = (denom‘𝑞) → ⟨((numer‘𝑞) / 𝑦), ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿𝑦))⟩ = ⟨((numer‘𝑞) / (denom‘𝑞)), ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞)))⟩)
8281eqeq2d 2748 . . . . . . . . . 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 3635 . . . . . . . . 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 1373 . . . . . . . 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 1932 . . . . . . 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 235 . . . . . 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 801 . . . . 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 2718 . . . . 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 5532 . . . . 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 314 . . . 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 4003 . . 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 2737 . . . 4 (𝑥 ∈ ℤ, 𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0}) ↦ ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩) = (𝑥 ∈ ℤ, 𝑦 ∈ (ℤ ∖ {0}) ↦ ⟨(𝑥 / 𝑦), ((𝐿𝑥) / (𝐿𝑦))⟩)
9392rnmpo 7566 . . 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 5226 . . 3 (𝑞 ∈ ℚ ↦ ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞)))) = {⟨𝑞, 𝑠⟩ ∣ (𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑠 = ((𝐿‘(numer‘𝑞)) / (𝐿‘(denom‘𝑞))))}
9591, 93, 943eqtr4g 2802 . 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 2781 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 395  w3a 1087   = wceq 1540  wex 1779  wcel 2108  {cab 2714  wne 2940  wrex 3070  Vcvv 3480  cdif 3948  {csn 4626  cop 4632  {copab 5205  cmpt 5225  ccnv 5684  ran crn 5686  cima 5688  cfv 6561  (class class class)co 7431  cmpo 7433  0cc0 11155   / cdiv 11920  cn 12266  cz 12613  cq 12990  numercnumer 16770  denomcdenom 16771  Basecbs 17247  0gc0g 17484  1rcur 20178  Unitcui 20355  /rcdvr 20400  DivRingcdr 20729  ℤRHomczrh 21510  chrcchr 21512  ℚHomcqqh 33971
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2177  ax-ext 2708  ax-rep 5279  ax-sep 5296  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5432  ax-un 7755  ax-cnex 11211  ax-resscn 11212  ax-1cn 11213  ax-icn 11214  ax-addcl 11215  ax-addrcl 11216  ax-mulcl 11217  ax-mulrcl 11218  ax-mulcom 11219  ax-addass 11220  ax-mulass 11221  ax-distr 11222  ax-i2m1 11223  ax-1ne0 11224  ax-1rid 11225  ax-rnegex 11226  ax-rrecex 11227  ax-cnre 11228  ax-pre-lttri 11229  ax-pre-lttrn 11230  ax-pre-ltadd 11231  ax-pre-mulgt0 11232  ax-pre-sup 11233  ax-addf 11234  ax-mulf 11235
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2065  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2816  df-nfc 2892  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3380  df-reu 3381  df-rab 3437  df-v 3482  df-sbc 3789  df-csb 3900  df-dif 3954  df-un 3956  df-in 3958  df-ss 3968  df-pss 3971  df-nul 4334  df-if 4526  df-pw 4602  df-sn 4627  df-pr 4629  df-tp 4631  df-op 4633  df-uni 4908  df-iun 4993  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5578  df-eprel 5584  df-po 5592  df-so 5593  df-fr 5637  df-we 5639  df-xp 5691  df-rel 5692  df-cnv 5693  df-co 5694  df-dm 5695  df-rn 5696  df-res 5697  df-ima 5698  df-pred 6321  df-ord 6387  df-on 6388  df-lim 6389  df-suc 6390  df-iota 6514  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-om 7888  df-1st 8014  df-2nd 8015  df-tpos 8251  df-frecs 8306  df-wrecs 8337  df-recs 8411  df-rdg 8450  df-1o 8506  df-er 8745  df-map 8868  df-en 8986  df-dom 8987  df-sdom 8988  df-fin 8989  df-sup 9482  df-inf 9483  df-pnf 11297  df-mnf 11298  df-xr 11299  df-ltxr 11300  df-le 11301  df-sub 11494  df-neg 11495  df-div 11921  df-nn 12267  df-2 12329  df-3 12330  df-4 12331  df-5 12332  df-6 12333  df-7 12334  df-8 12335  df-9 12336  df-n0 12527  df-z 12614  df-dec 12734  df-uz 12879  df-q 12991  df-rp 13035  df-fz 13548  df-fl 13832  df-mod 13910  df-seq 14043  df-exp 14103  df-cj 15138  df-re 15139  df-im 15140  df-sqrt 15274  df-abs 15275  df-dvds 16291  df-gcd 16532  df-numer 16772  df-denom 16773  df-gz 16968  df-struct 17184  df-sets 17201  df-slot 17219  df-ndx 17231  df-base 17248  df-ress 17275  df-plusg 17310  df-mulr 17311  df-starv 17312  df-tset 17316  df-ple 17317  df-ds 17319  df-unif 17320  df-0g 17486  df-mgm 18653  df-sgrp 18732  df-mnd 18748  df-mhm 18796  df-grp 18954  df-minusg 18955  df-sbg 18956  df-mulg 19086  df-subg 19141  df-ghm 19231  df-od 19546  df-cmn 19800  df-abl 19801  df-mgp 20138  df-rng 20150  df-ur 20179  df-ring 20232  df-cring 20233  df-oppr 20334  df-dvdsr 20357  df-unit 20358  df-invr 20388  df-dvr 20401  df-rhm 20472  df-subrng 20546  df-subrg 20570  df-drng 20731  df-cnfld 21365  df-zring 21458  df-zrh 21514  df-chr 21516  df-qqh 33972
This theorem is referenced by:  qqhvval  33984  qqhf  33987
  Copyright terms: Public domain W3C validator