Theorem rhmdvdsr 20605

Description: A ring homomorphism preserves the divisibility relation. (Contributed by Thierry Arnoux, 22-Oct-2017.)

Hypotheses

Ref	Expression
rhmdvdsr.x	⊢ 𝑋 = (Base‘𝑅)
rhmdvdsr.m	⊢ ∥ = (∥r‘𝑅)
rhmdvdsr.n	⊢ / = (∥r‘𝑆)

Assertion

Ref	Expression
rhmdvdsr	⊢ (((𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ 𝐴 ∥ 𝐵) → (𝐹‘𝐴) / (𝐹‘𝐵))

Proof of Theorem rhmdvdsr

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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simpl1 1210	. . 3 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ 𝐴 ∥ 𝐵) → 𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆))
2		simpl2 1211	. . 3 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ 𝐴 ∥ 𝐵) → 𝐴 ∈ 𝑋)
3		rhmdvdsr.x	. . . . 5 ⊢ 𝑋 = (Base‘𝑅)
4		eqid 2763	. . . . 5 ⊢ (Base‘𝑆) = (Base‘𝑆)
5	3, 4	rhmf 20563	. . . 4 ⊢ (𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) → 𝐹:𝑋⟶(Base‘𝑆))
6	5	ffvelcdmda 7079	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋) → (𝐹‘𝐴) ∈ (Base‘𝑆))
7	1, 2, 6	syl2anc 595	. 2 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ 𝐴 ∥ 𝐵) → (𝐹‘𝐴) ∈ (Base‘𝑆))
8		simpll1 1231	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ 𝐴 ∥ 𝐵) ∧ 𝑐 ∈ 𝑋) → 𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆))
9		simpr 489	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ 𝐴 ∥ 𝐵) ∧ 𝑐 ∈ 𝑋) → 𝑐 ∈ 𝑋)
10	5	ffvelcdmda 7079	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝑐 ∈ 𝑋) → (𝐹‘𝑐) ∈ (Base‘𝑆))
11	8, 9, 10	syl2anc 595	. . . . 5 ⊢ ((((𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ 𝐴 ∥ 𝐵) ∧ 𝑐 ∈ 𝑋) → (𝐹‘𝑐) ∈ (Base‘𝑆))
12	11	ralrimiva 3157	. . . 4 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ 𝐴 ∥ 𝐵) → ∀𝑐 ∈ 𝑋 (𝐹‘𝑐) ∈ (Base‘𝑆))
13	2	adantr 485	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ 𝐴 ∥ 𝐵) ∧ 𝑐 ∈ 𝑋) → 𝐴 ∈ 𝑋)
14		eqid 2763	. . . . . . . 8 ⊢ (.r‘𝑅) = (.r‘𝑅)
15		eqid 2763	. . . . . . . 8 ⊢ (.r‘𝑆) = (.r‘𝑆)
16	3, 14, 15	rhmmul 20568	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝑐 ∈ 𝑋 ∧ 𝐴 ∈ 𝑋) → (𝐹‘(𝑐(.r‘𝑅)𝐴)) = ((𝐹‘𝑐)(.r‘𝑆)(𝐹‘𝐴)))
17	8, 9, 13, 16	syl3anc 1398	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ 𝐴 ∥ 𝐵) ∧ 𝑐 ∈ 𝑋) → (𝐹‘(𝑐(.r‘𝑅)𝐴)) = ((𝐹‘𝑐)(.r‘𝑆)(𝐹‘𝐴)))
18	17	ralrimiva 3157	. . . . 5 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ 𝐴 ∥ 𝐵) → ∀𝑐 ∈ 𝑋 (𝐹‘(𝑐(.r‘𝑅)𝐴)) = ((𝐹‘𝑐)(.r‘𝑆)(𝐹‘𝐴)))
19		simpr 489	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ 𝐴 ∥ 𝐵) → 𝐴 ∥ 𝐵)
20		rhmdvdsr.m	. . . . . . . 8 ⊢ ∥ = (∥r‘𝑅)
21	3, 20, 14	dvdsr2 20441	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑋 → (𝐴 ∥ 𝐵 ↔ ∃𝑐 ∈ 𝑋 (𝑐(.r‘𝑅)𝐴) = 𝐵))
22	21	biimpac 483	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∥ 𝐵 ∧ 𝐴 ∈ 𝑋) → ∃𝑐 ∈ 𝑋 (𝑐(.r‘𝑅)𝐴) = 𝐵)
23	19, 2, 22	syl2anc 595	. . . . 5 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ 𝐴 ∥ 𝐵) → ∃𝑐 ∈ 𝑋 (𝑐(.r‘𝑅)𝐴) = 𝐵)
24		r19.29 3128	. . . . . 6 ⊢ ((∀𝑐 ∈ 𝑋 (𝐹‘(𝑐(.r‘𝑅)𝐴)) = ((𝐹‘𝑐)(.r‘𝑆)(𝐹‘𝐴)) ∧ ∃𝑐 ∈ 𝑋 (𝑐(.r‘𝑅)𝐴) = 𝐵) → ∃𝑐 ∈ 𝑋 ((𝐹‘(𝑐(.r‘𝑅)𝐴)) = ((𝐹‘𝑐)(.r‘𝑆)(𝐹‘𝐴)) ∧ (𝑐(.r‘𝑅)𝐴) = 𝐵))
25		simpl 487	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐹‘(𝑐(.r‘𝑅)𝐴)) = ((𝐹‘𝑐)(.r‘𝑆)(𝐹‘𝐴)) ∧ (𝑐(.r‘𝑅)𝐴) = 𝐵) → (𝐹‘(𝑐(.r‘𝑅)𝐴)) = ((𝐹‘𝑐)(.r‘𝑆)(𝐹‘𝐴)))
26		simpr 489	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐹‘(𝑐(.r‘𝑅)𝐴)) = ((𝐹‘𝑐)(.r‘𝑆)(𝐹‘𝐴)) ∧ (𝑐(.r‘𝑅)𝐴) = 𝐵) → (𝑐(.r‘𝑅)𝐴) = 𝐵)
27	26	fveq2d 6885	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐹‘(𝑐(.r‘𝑅)𝐴)) = ((𝐹‘𝑐)(.r‘𝑆)(𝐹‘𝐴)) ∧ (𝑐(.r‘𝑅)𝐴) = 𝐵) → (𝐹‘(𝑐(.r‘𝑅)𝐴)) = (𝐹‘𝐵))
28	25, 27	eqtr3d 2800	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹‘(𝑐(.r‘𝑅)𝐴)) = ((𝐹‘𝑐)(.r‘𝑆)(𝐹‘𝐴)) ∧ (𝑐(.r‘𝑅)𝐴) = 𝐵) → ((𝐹‘𝑐)(.r‘𝑆)(𝐹‘𝐴)) = (𝐹‘𝐵))
29	28	reximi 3103	. . . . . 6 ⊢ (∃𝑐 ∈ 𝑋 ((𝐹‘(𝑐(.r‘𝑅)𝐴)) = ((𝐹‘𝑐)(.r‘𝑆)(𝐹‘𝐴)) ∧ (𝑐(.r‘𝑅)𝐴) = 𝐵) → ∃𝑐 ∈ 𝑋 ((𝐹‘𝑐)(.r‘𝑆)(𝐹‘𝐴)) = (𝐹‘𝐵))
30	24, 29	syl 18	. . . . 5 ⊢ ((∀𝑐 ∈ 𝑋 (𝐹‘(𝑐(.r‘𝑅)𝐴)) = ((𝐹‘𝑐)(.r‘𝑆)(𝐹‘𝐴)) ∧ ∃𝑐 ∈ 𝑋 (𝑐(.r‘𝑅)𝐴) = 𝐵) → ∃𝑐 ∈ 𝑋 ((𝐹‘𝑐)(.r‘𝑆)(𝐹‘𝐴)) = (𝐹‘𝐵))
31	18, 23, 30	syl2anc 595	. . . 4 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ 𝐴 ∥ 𝐵) → ∃𝑐 ∈ 𝑋 ((𝐹‘𝑐)(.r‘𝑆)(𝐹‘𝐴)) = (𝐹‘𝐵))
32		r19.29 3128	. . . 4 ⊢ ((∀𝑐 ∈ 𝑋 (𝐹‘𝑐) ∈ (Base‘𝑆) ∧ ∃𝑐 ∈ 𝑋 ((𝐹‘𝑐)(.r‘𝑆)(𝐹‘𝐴)) = (𝐹‘𝐵)) → ∃𝑐 ∈ 𝑋 ((𝐹‘𝑐) ∈ (Base‘𝑆) ∧ ((𝐹‘𝑐)(.r‘𝑆)(𝐹‘𝐴)) = (𝐹‘𝐵)))
33	12, 31, 32	syl2anc 595	. . 3 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ 𝐴 ∥ 𝐵) → ∃𝑐 ∈ 𝑋 ((𝐹‘𝑐) ∈ (Base‘𝑆) ∧ ((𝐹‘𝑐)(.r‘𝑆)(𝐹‘𝐴)) = (𝐹‘𝐵)))
34		oveq1 7417	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = (𝐹‘𝑐) → (𝑦(.r‘𝑆)(𝐹‘𝐴)) = ((𝐹‘𝑐)(.r‘𝑆)(𝐹‘𝐴)))
35	34	eqeq1d 2765	. . . . 5 ⊢ (𝑦 = (𝐹‘𝑐) → ((𝑦(.r‘𝑆)(𝐹‘𝐴)) = (𝐹‘𝐵) ↔ ((𝐹‘𝑐)(.r‘𝑆)(𝐹‘𝐴)) = (𝐹‘𝐵)))
36	35	rspcev 3581	. . . 4 ⊢ (((𝐹‘𝑐) ∈ (Base‘𝑆) ∧ ((𝐹‘𝑐)(.r‘𝑆)(𝐹‘𝐴)) = (𝐹‘𝐵)) → ∃𝑦 ∈ (Base‘𝑆)(𝑦(.r‘𝑆)(𝐹‘𝐴)) = (𝐹‘𝐵))
37	36	rexlimivw 3162	. . 3 ⊢ (∃𝑐 ∈ 𝑋 ((𝐹‘𝑐) ∈ (Base‘𝑆) ∧ ((𝐹‘𝑐)(.r‘𝑆)(𝐹‘𝐴)) = (𝐹‘𝐵)) → ∃𝑦 ∈ (Base‘𝑆)(𝑦(.r‘𝑆)(𝐹‘𝐴)) = (𝐹‘𝐵))
38	33, 37	syl 18	. 2 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ 𝐴 ∥ 𝐵) → ∃𝑦 ∈ (Base‘𝑆)(𝑦(.r‘𝑆)(𝐹‘𝐴)) = (𝐹‘𝐵))
39		rhmdvdsr.n	. . 3 ⊢ / = (∥r‘𝑆)
40	4, 39, 15	dvdsr 20440	. 2 ⊢ ((𝐹‘𝐴) / (𝐹‘𝐵) ↔ ((𝐹‘𝐴) ∈ (Base‘𝑆) ∧ ∃𝑦 ∈ (Base‘𝑆)(𝑦(.r‘𝑆)(𝐹‘𝐴)) = (𝐹‘𝐵)))
41	7, 38, 40	sylanbrc 594	1 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ 𝐴 ∥ 𝐵) → (𝐹‘𝐴) / (𝐹‘𝐵))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 400   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2143  ∀wral 3079  ∃wrex 3089   class class class wbr 5109  ‘cfv 6536  (class class class)co 7410  Basecbs 17264  ._rcmulr 17306  ∥_rcdsr 20432   RingHom crh 20547

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5257  ax-nul 5269  ax-pow 5336  ax-pr 5404  ax-un 7732  ax-cnex 11151  ax-resscn 11152  ax-1cn 11153  ax-icn 11154  ax-addcl 11155  ax-addrcl 11156  ax-mulcl 11157  ax-mulrcl 11158  ax-mulcom 11159  ax-addass 11160  ax-mulass 11161  ax-distr 11162  ax-i2m1 11163  ax-1ne0 11164  ax-1rid 11165  ax-rnegex 11166  ax-rrecex 11167  ax-cnre 11168  ax-pre-lttri 11169  ax-pre-lttrn 11170  ax-pre-ltadd 11171  ax-pre-mulgt0 11172

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3745  df-csb 3854  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-pss 3925  df-nul 4287  df-if 4488  df-pw 4564  df-sn 4590  df-pr 4592  df-op 4596  df-uni 4873  df-iun 4958  df-br 5110  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5556  df-eprel 5561  df-po 5569  df-so 5570  df-fr 5614  df-we 5616  df-xp 5667  df-rel 5668  df-cnv 5669  df-co 5670  df-dm 5671  df-rn 5672  df-res 5673  df-ima 5674  df-pred 6302  df-ord 6363  df-on 6364  df-lim 6365  df-suc 6366  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7367  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-om 7859  df-1st 7982  df-2nd 7983  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-er 8690  df-map 8822  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-pnf 11240  df-mnf 11241  df-xr 11242  df-ltxr 11243  df-le 11244  df-sub 11438  df-neg 11439  df-nn 12229  df-2 12298  df-sets 17219  df-slot 17237  df-ndx 17249  df-base 17265  df-plusg 17318  df-0g 17489  df-mhm 18836  df-ghm 19279  df-mgp 20212  df-ur 20259  df-ring 20312  df-dvdsr 20435  df-rhm 20550

This theorem is referenced by:  elrhmunit  20607