Theorem rhmdvdsr 20181

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 1191	. . 3 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ 𝐴 ∥ 𝐵) → 𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆))
2		simpl2 1192	. . 3 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ 𝐴 ∥ 𝐵) → 𝐴 ∈ 𝑋)
3		rhmdvdsr.x	. . . . 5 ⊢ 𝑋 = (Base‘𝑅)
4		eqid 2736	. . . . 5 ⊢ (Base‘𝑆) = (Base‘𝑆)
5	3, 4	rhmf 20158	. . . 4 ⊢ (𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) → 𝐹:𝑋⟶(Base‘𝑆))
6	5	ffvelcdmda 7035	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋) → (𝐹‘𝐴) ∈ (Base‘𝑆))
7	1, 2, 6	syl2anc 584	. 2 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ 𝐴 ∥ 𝐵) → (𝐹‘𝐴) ∈ (Base‘𝑆))
8		simpll1 1212	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ 𝐴 ∥ 𝐵) ∧ 𝑐 ∈ 𝑋) → 𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆))
9		simpr 485	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ 𝐴 ∥ 𝐵) ∧ 𝑐 ∈ 𝑋) → 𝑐 ∈ 𝑋)
10	5	ffvelcdmda 7035	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝑐 ∈ 𝑋) → (𝐹‘𝑐) ∈ (Base‘𝑆))
11	8, 9, 10	syl2anc 584	. . . . 5 ⊢ ((((𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ 𝐴 ∥ 𝐵) ∧ 𝑐 ∈ 𝑋) → (𝐹‘𝑐) ∈ (Base‘𝑆))
12	11	ralrimiva 3143	. . . 4 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ 𝐴 ∥ 𝐵) → ∀𝑐 ∈ 𝑋 (𝐹‘𝑐) ∈ (Base‘𝑆))
13	2	adantr 481	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ 𝐴 ∥ 𝐵) ∧ 𝑐 ∈ 𝑋) → 𝐴 ∈ 𝑋)
14		eqid 2736	. . . . . . . 8 ⊢ (.r‘𝑅) = (.r‘𝑅)
15		eqid 2736	. . . . . . . 8 ⊢ (.r‘𝑆) = (.r‘𝑆)
16	3, 14, 15	rhmmul 20159	. . . . . . 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 1371	. . . . . 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 3143	. . . . 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 485	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ 𝐴 ∥ 𝐵) → 𝐴 ∥ 𝐵)
20		rhmdvdsr.m	. . . . . . . 8 ⊢ ∥ = (∥r‘𝑅)
21	3, 20, 14	dvdsr2 20076	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑋 → (𝐴 ∥ 𝐵 ↔ ∃𝑐 ∈ 𝑋 (𝑐(.r‘𝑅)𝐴) = 𝐵))
22	21	biimpac 479	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∥ 𝐵 ∧ 𝐴 ∈ 𝑋) → ∃𝑐 ∈ 𝑋 (𝑐(.r‘𝑅)𝐴) = 𝐵)
23	19, 2, 22	syl2anc 584	. . . . 5 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ 𝐴 ∥ 𝐵) → ∃𝑐 ∈ 𝑋 (𝑐(.r‘𝑅)𝐴) = 𝐵)
24		r19.29 3117	. . . . . 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 483	. . . . . . . 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 485	. . . . . . . . 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 6846	. . . . . . . 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 2778	. . . . . . 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 3087	. . . . . 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 17	. . . . 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 584	. . . 4 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ 𝐴 ∥ 𝐵) → ∃𝑐 ∈ 𝑋 ((𝐹‘𝑐)(.r‘𝑆)(𝐹‘𝐴)) = (𝐹‘𝐵))
32		r19.29 3117	. . . 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 584	. . 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 7364	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = (𝐹‘𝑐) → (𝑦(.r‘𝑆)(𝐹‘𝐴)) = ((𝐹‘𝑐)(.r‘𝑆)(𝐹‘𝐴)))
35	34	eqeq1d 2738	. . . . 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 3148	. . 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 17	. 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 20075	. 2 ⊢ ((𝐹‘𝐴) / (𝐹‘𝐵) ↔ ((𝐹‘𝐴) ∈ (Base‘𝑆) ∧ ∃𝑦 ∈ (Base‘𝑆)(𝑦(.r‘𝑆)(𝐹‘𝐴)) = (𝐹‘𝐵)))
41	7, 38, 40	sylanbrc 583	1 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ 𝐴 ∥ 𝐵) → (𝐹‘𝐴) / (𝐹‘𝐵))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 396   ∧ w3a 1087   = wceq 1541   ∈ wcel 2106  ∀wral 3064  ∃wrex 3073   class class class wbr 5105  ‘cfv 6496  (class class class)co 7357  Basecbs 17083  ._rcmulr 17134  ∥_rcdsr 20067   RingHom crh 20143

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 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2707  ax-rep 5242  ax-sep 5256  ax-nul 5263  ax-pow 5320  ax-pr 5384  ax-un 7672  ax-cnex 11107  ax-resscn 11108  ax-1cn 11109  ax-icn 11110  ax-addcl 11111  ax-addrcl 11112  ax-mulcl 11113  ax-mulrcl 11114  ax-mulcom 11115  ax-addass 11116  ax-mulass 11117  ax-distr 11118  ax-i2m1 11119  ax-1ne0 11120  ax-1rid 11121  ax-rnegex 11122  ax-rrecex 11123  ax-cnre 11124  ax-pre-lttri 11125  ax-pre-lttrn 11126  ax-pre-ltadd 11127  ax-pre-mulgt0 11128

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2814  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3065  df-rex 3074  df-reu 3354  df-rab 3408  df-v 3447  df-sbc 3740  df-csb 3856  df-dif 3913  df-un 3915  df-in 3917  df-ss 3927  df-pss 3929  df-nul 4283  df-if 4487  df-pw 4562  df-sn 4587  df-pr 4589  df-op 4593  df-uni 4866  df-iun 4956  df-br 5106  df-opab 5168  df-mpt 5189  df-tr 5223  df-id 5531  df-eprel 5537  df-po 5545  df-so 5546  df-fr 5588  df-we 5590  df-xp 5639  df-rel 5640  df-cnv 5641  df-co 5642  df-dm 5643  df-rn 5644  df-res 5645  df-ima 5646  df-pred 6253  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6498  df-fn 6499  df-f 6500  df-f1 6501  df-fo 6502  df-f1o 6503  df-fv 6504  df-riota 7313  df-ov 7360  df-oprab 7361  df-mpo 7362  df-om 7803  df-2nd 7922  df-frecs 8212  df-wrecs 8243  df-recs 8317  df-rdg 8356  df-er 8648  df-map 8767  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-pnf 11191  df-mnf 11192  df-xr 11193  df-ltxr 11194  df-le 11195  df-sub 11387  df-neg 11388  df-nn 12154  df-2 12216  df-sets 17036  df-slot 17054  df-ndx 17066  df-base 17084  df-plusg 17146  df-0g 17323  df-mhm 18601  df-ghm 19006  df-mgp 19897  df-ur 19914  df-ring 19966  df-dvdsr 20070  df-rnghom 20146

This theorem is referenced by:  elrhmunit  20183