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

Theorem rhmpreimacnlem 33845
Description: Lemma for rhmpreimacn 33846. (Contributed by Thierry Arnoux, 7-Jul-2024.)
Hypotheses
Ref Expression
rhmpreimacn.t 𝑇 = (Spec‘𝑅)
rhmpreimacn.u 𝑈 = (Spec‘𝑆)
rhmpreimacn.a 𝐴 = (PrmIdeal‘𝑅)
rhmpreimacn.b 𝐵 = (PrmIdeal‘𝑆)
rhmpreimacn.j 𝐽 = (TopOpen‘𝑇)
rhmpreimacn.k 𝐾 = (TopOpen‘𝑈)
rhmpreimacn.g 𝐺 = (𝑖𝐵 ↦ (𝐹𝑖))
rhmpreimacn.r (𝜑𝑅 ∈ CRing)
rhmpreimacn.s (𝜑𝑆 ∈ CRing)
rhmpreimacn.f (𝜑𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆))
rhmpreimacn.1 (𝜑 → ran 𝐹 = (Base‘𝑆))
rhmpreimacnlem.1 (𝜑𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅))
rhmpreimacnlem.v 𝑉 = (𝑗 ∈ (LIdeal‘𝑅) ↦ {𝑘𝐴𝑗𝑘})
rhmpreimacnlem.w 𝑊 = (𝑗 ∈ (LIdeal‘𝑆) ↦ {𝑘𝐵𝑗𝑘})
Assertion
Ref Expression
rhmpreimacnlem (𝜑 → (𝑊‘(𝐹𝐼)) = (𝐺 “ (𝑉𝐼)))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑖,𝑗,𝑘   𝐵,𝑖,𝑗,𝑘   𝑘,𝐹,𝑖,𝑗   𝑖,𝐺   𝑖,𝐼,𝑗,𝑘   𝑖,𝐽,𝑗   𝑅,𝑖,𝑗,𝑘   𝑆,𝑖,𝑗,𝑘   𝑖,𝑉,𝑗   𝑗,𝑊   𝜑,𝑖,𝑗
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑘)   𝑇(𝑖,𝑗,𝑘)   𝑈(𝑖,𝑗,𝑘)   𝐺(𝑗,𝑘)   𝐽(𝑘)   𝐾(𝑖,𝑗,𝑘)   𝑉(𝑘)   𝑊(𝑖,𝑘)

Proof of Theorem rhmpreimacnlem
Dummy variable 𝑔 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 rhmpreimacn.g . . . . . 6 𝐺 = (𝑖𝐵 ↦ (𝐹𝑖))
2 imaeq2 6076 . . . . . 6 (𝑖 = 𝑔 → (𝐹𝑖) = (𝐹𝑔))
3 simpr 484 . . . . . 6 ((𝜑𝑔𝐵) → 𝑔𝐵)
4 rhmpreimacn.f . . . . . . . . 9 (𝜑𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆))
54elexd 3502 . . . . . . . 8 (𝜑𝐹 ∈ V)
6 cnvexg 7947 . . . . . . . 8 (𝐹 ∈ V → 𝐹 ∈ V)
7 imaexg 7936 . . . . . . . 8 (𝐹 ∈ V → (𝐹𝑔) ∈ V)
85, 6, 73syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐹𝑔) ∈ V)
98adantr 480 . . . . . 6 ((𝜑𝑔𝐵) → (𝐹𝑔) ∈ V)
101, 2, 3, 9fvmptd3 7039 . . . . 5 ((𝜑𝑔𝐵) → (𝐺𝑔) = (𝐹𝑔))
1110eleq1d 2824 . . . 4 ((𝜑𝑔𝐵) → ((𝐺𝑔) ∈ (𝑉𝐼) ↔ (𝐹𝑔) ∈ (𝑉𝐼)))
1211pm5.32da 579 . . 3 (𝜑 → ((𝑔𝐵 ∧ (𝐺𝑔) ∈ (𝑉𝐼)) ↔ (𝑔𝐵 ∧ (𝐹𝑔) ∈ (𝑉𝐼))))
13 rhmpreimacn.s . . . . . . . 8 (𝜑𝑆 ∈ CRing)
1413adantr 480 . . . . . . 7 ((𝜑𝑖𝐵) → 𝑆 ∈ CRing)
154adantr 480 . . . . . . 7 ((𝜑𝑖𝐵) → 𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆))
16 simpr 484 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑖𝐵) → 𝑖𝐵)
17 rhmpreimacn.b . . . . . . . 8 𝐵 = (PrmIdeal‘𝑆)
1816, 17eleqtrdi 2849 . . . . . . 7 ((𝜑𝑖𝐵) → 𝑖 ∈ (PrmIdeal‘𝑆))
19 rhmpreimacn.a . . . . . . . 8 𝐴 = (PrmIdeal‘𝑅)
2019rhmpreimaprmidl 33459 . . . . . . 7 (((𝑆 ∈ CRing ∧ 𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆)) ∧ 𝑖 ∈ (PrmIdeal‘𝑆)) → (𝐹𝑖) ∈ 𝐴)
2114, 15, 18, 20syl21anc 838 . . . . . 6 ((𝜑𝑖𝐵) → (𝐹𝑖) ∈ 𝐴)
2221, 1fmptd 7134 . . . . 5 (𝜑𝐺:𝐵𝐴)
2322ffnd 6738 . . . 4 (𝜑𝐺 Fn 𝐵)
24 elpreima 7078 . . . 4 (𝐺 Fn 𝐵 → (𝑔 ∈ (𝐺 “ (𝑉𝐼)) ↔ (𝑔𝐵 ∧ (𝐺𝑔) ∈ (𝑉𝐼))))
2523, 24syl 17 . . 3 (𝜑 → (𝑔 ∈ (𝐺 “ (𝑉𝐼)) ↔ (𝑔𝐵 ∧ (𝐺𝑔) ∈ (𝑉𝐼))))
26 rhmpreimacnlem.w . . . . . . . . 9 𝑊 = (𝑗 ∈ (LIdeal‘𝑆) ↦ {𝑘𝐵𝑗𝑘})
27 sseq1 4021 . . . . . . . . . 10 (𝑗 = (𝐹𝐼) → (𝑗𝑘 ↔ (𝐹𝐼) ⊆ 𝑘))
2827rabbidv 3441 . . . . . . . . 9 (𝑗 = (𝐹𝐼) → {𝑘𝐵𝑗𝑘} = {𝑘𝐵 ∣ (𝐹𝐼) ⊆ 𝑘})
29 rhmpreimacn.1 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ran 𝐹 = (Base‘𝑆))
30 rhmpreimacnlem.1 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅))
31 eqid 2735 . . . . . . . . . . 11 (Base‘𝑆) = (Base‘𝑆)
32 eqid 2735 . . . . . . . . . . 11 (LIdeal‘𝑅) = (LIdeal‘𝑅)
33 eqid 2735 . . . . . . . . . . 11 (LIdeal‘𝑆) = (LIdeal‘𝑆)
3431, 32, 33rhmimaidl 33440 . . . . . . . . . 10 ((𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) ∧ ran 𝐹 = (Base‘𝑆) ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅)) → (𝐹𝐼) ∈ (LIdeal‘𝑆))
354, 29, 30, 34syl3anc 1370 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐹𝐼) ∈ (LIdeal‘𝑆))
3617fvexi 6921 . . . . . . . . . . 11 𝐵 ∈ V
3736rabex 5345 . . . . . . . . . 10 {𝑘𝐵 ∣ (𝐹𝐼) ⊆ 𝑘} ∈ V
3837a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑 → {𝑘𝐵 ∣ (𝐹𝐼) ⊆ 𝑘} ∈ V)
3926, 28, 35, 38fvmptd3 7039 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑊‘(𝐹𝐼)) = {𝑘𝐵 ∣ (𝐹𝐼) ⊆ 𝑘})
4039eleq2d 2825 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑔 ∈ (𝑊‘(𝐹𝐼)) ↔ 𝑔 ∈ {𝑘𝐵 ∣ (𝐹𝐼) ⊆ 𝑘}))
41 sseq2 4022 . . . . . . . 8 (𝑘 = 𝑔 → ((𝐹𝐼) ⊆ 𝑘 ↔ (𝐹𝐼) ⊆ 𝑔))
4241elrab 3695 . . . . . . 7 (𝑔 ∈ {𝑘𝐵 ∣ (𝐹𝐼) ⊆ 𝑘} ↔ (𝑔𝐵 ∧ (𝐹𝐼) ⊆ 𝑔))
4340, 42bitrdi 287 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑔 ∈ (𝑊‘(𝐹𝐼)) ↔ (𝑔𝐵 ∧ (𝐹𝐼) ⊆ 𝑔)))
44 eqid 2735 . . . . . . . . . . 11 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
4544, 31rhmf 20502 . . . . . . . . . 10 (𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) → 𝐹:(Base‘𝑅)⟶(Base‘𝑆))
464, 45syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐹:(Base‘𝑅)⟶(Base‘𝑆))
4746ffund 6741 . . . . . . . 8 (𝜑 → Fun 𝐹)
4844, 32lidlss 21240 . . . . . . . . . 10 (𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) → 𝐼 ⊆ (Base‘𝑅))
4930, 48syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐼 ⊆ (Base‘𝑅))
5046fdmd 6747 . . . . . . . . 9 (𝜑 → dom 𝐹 = (Base‘𝑅))
5149, 50sseqtrrd 4037 . . . . . . . 8 (𝜑𝐼 ⊆ dom 𝐹)
52 funimass3 7074 . . . . . . . 8 ((Fun 𝐹𝐼 ⊆ dom 𝐹) → ((𝐹𝐼) ⊆ 𝑔𝐼 ⊆ (𝐹𝑔)))
5347, 51, 52syl2anc 584 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐹𝐼) ⊆ 𝑔𝐼 ⊆ (𝐹𝑔)))
5453anbi2d 630 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑔𝐵 ∧ (𝐹𝐼) ⊆ 𝑔) ↔ (𝑔𝐵𝐼 ⊆ (𝐹𝑔))))
5513adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑔𝐵) → 𝑆 ∈ CRing)
564adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑔𝐵) → 𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆))
573, 17eleqtrdi 2849 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑔𝐵) → 𝑔 ∈ (PrmIdeal‘𝑆))
5819rhmpreimaprmidl 33459 . . . . . . . . 9 (((𝑆 ∈ CRing ∧ 𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆)) ∧ 𝑔 ∈ (PrmIdeal‘𝑆)) → (𝐹𝑔) ∈ 𝐴)
5955, 56, 57, 58syl21anc 838 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑔𝐵) → (𝐹𝑔) ∈ 𝐴)
6059biantrurd 532 . . . . . . 7 ((𝜑𝑔𝐵) → (𝐼 ⊆ (𝐹𝑔) ↔ ((𝐹𝑔) ∈ 𝐴𝐼 ⊆ (𝐹𝑔))))
6160pm5.32da 579 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑔𝐵𝐼 ⊆ (𝐹𝑔)) ↔ (𝑔𝐵 ∧ ((𝐹𝑔) ∈ 𝐴𝐼 ⊆ (𝐹𝑔)))))
6243, 54, 613bitrd 305 . . . . 5 (𝜑 → (𝑔 ∈ (𝑊‘(𝐹𝐼)) ↔ (𝑔𝐵 ∧ ((𝐹𝑔) ∈ 𝐴𝐼 ⊆ (𝐹𝑔)))))
63 sseq2 4022 . . . . . . 7 (𝑘 = (𝐹𝑔) → (𝐼𝑘𝐼 ⊆ (𝐹𝑔)))
6463elrab 3695 . . . . . 6 ((𝐹𝑔) ∈ {𝑘𝐴𝐼𝑘} ↔ ((𝐹𝑔) ∈ 𝐴𝐼 ⊆ (𝐹𝑔)))
6564anbi2i 623 . . . . 5 ((𝑔𝐵 ∧ (𝐹𝑔) ∈ {𝑘𝐴𝐼𝑘}) ↔ (𝑔𝐵 ∧ ((𝐹𝑔) ∈ 𝐴𝐼 ⊆ (𝐹𝑔))))
6662, 65bitr4di 289 . . . 4 (𝜑 → (𝑔 ∈ (𝑊‘(𝐹𝐼)) ↔ (𝑔𝐵 ∧ (𝐹𝑔) ∈ {𝑘𝐴𝐼𝑘})))
67 rhmpreimacnlem.v . . . . . . 7 𝑉 = (𝑗 ∈ (LIdeal‘𝑅) ↦ {𝑘𝐴𝑗𝑘})
68 sseq1 4021 . . . . . . . 8 (𝑗 = 𝐼 → (𝑗𝑘𝐼𝑘))
6968rabbidv 3441 . . . . . . 7 (𝑗 = 𝐼 → {𝑘𝐴𝑗𝑘} = {𝑘𝐴𝐼𝑘})
7019fvexi 6921 . . . . . . . . 9 𝐴 ∈ V
7170rabex 5345 . . . . . . . 8 {𝑘𝐴𝐼𝑘} ∈ V
7271a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → {𝑘𝐴𝐼𝑘} ∈ V)
7367, 69, 30, 72fvmptd3 7039 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑉𝐼) = {𝑘𝐴𝐼𝑘})
7473eleq2d 2825 . . . . 5 (𝜑 → ((𝐹𝑔) ∈ (𝑉𝐼) ↔ (𝐹𝑔) ∈ {𝑘𝐴𝐼𝑘}))
7574anbi2d 630 . . . 4 (𝜑 → ((𝑔𝐵 ∧ (𝐹𝑔) ∈ (𝑉𝐼)) ↔ (𝑔𝐵 ∧ (𝐹𝑔) ∈ {𝑘𝐴𝐼𝑘})))
7666, 75bitr4d 282 . . 3 (𝜑 → (𝑔 ∈ (𝑊‘(𝐹𝐼)) ↔ (𝑔𝐵 ∧ (𝐹𝑔) ∈ (𝑉𝐼))))
7712, 25, 763bitr4rd 312 . 2 (𝜑 → (𝑔 ∈ (𝑊‘(𝐹𝐼)) ↔ 𝑔 ∈ (𝐺 “ (𝑉𝐼))))
7877eqrdv 2733 1 (𝜑 → (𝑊‘(𝐹𝐼)) = (𝐺 “ (𝑉𝐼)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 206  wa 395   = wceq 1537  wcel 2106  {crab 3433  Vcvv 3478  wss 3963  cmpt 5231  ccnv 5688  dom cdm 5689  ran crn 5690  cima 5692  Fun wfun 6557   Fn wfn 6558  wf 6559  cfv 6563  (class class class)co 7431  Basecbs 17245  TopOpenctopn 17468  CRingccrg 20252   RingHom crh 20486  LIdealclidl 21234  PrmIdealcprmidl 33443  Speccrspec 33823
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1792  ax-4 1806  ax-5 1908  ax-6 1965  ax-7 2005  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2139  ax-11 2155  ax-12 2175  ax-ext 2706  ax-rep 5285  ax-sep 5302  ax-nul 5312  ax-pow 5371  ax-pr 5438  ax-un 7754  ax-cnex 11209  ax-resscn 11210  ax-1cn 11211  ax-icn 11212  ax-addcl 11213  ax-addrcl 11214  ax-mulcl 11215  ax-mulrcl 11216  ax-mulcom 11217  ax-addass 11218  ax-mulass 11219  ax-distr 11220  ax-i2m1 11221  ax-1ne0 11222  ax-1rid 11223  ax-rnegex 11224  ax-rrecex 11225  ax-cnre 11226  ax-pre-lttri 11227  ax-pre-lttrn 11228  ax-pre-ltadd 11229  ax-pre-mulgt0 11230
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1777  df-nf 1781  df-sb 2063  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2713  df-cleq 2727  df-clel 2814  df-nfc 2890  df-ne 2939  df-nel 3045  df-ral 3060  df-rex 3069  df-rmo 3378  df-reu 3379  df-rab 3434  df-v 3480  df-sbc 3792  df-csb 3909  df-dif 3966  df-un 3968  df-in 3970  df-ss 3980  df-pss 3983  df-nul 4340  df-if 4532  df-pw 4607  df-sn 4632  df-pr 4634  df-op 4638  df-uni 4913  df-int 4952  df-iun 4998  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5583  df-eprel 5589  df-po 5597  df-so 5598  df-fr 5641  df-we 5643  df-xp 5695  df-rel 5696  df-cnv 5697  df-co 5698  df-dm 5699  df-rn 5700  df-res 5701  df-ima 5702  df-pred 6323  df-ord 6389  df-on 6390  df-lim 6391  df-suc 6392  df-iota 6516  df-fun 6565  df-fn 6566  df-f 6567  df-f1 6568  df-fo 6569  df-f1o 6570  df-fv 6571  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-om 7888  df-1st 8013  df-2nd 8014  df-frecs 8305  df-wrecs 8336  df-recs 8410  df-rdg 8449  df-er 8744  df-map 8867  df-en 8985  df-dom 8986  df-sdom 8987  df-pnf 11295  df-mnf 11296  df-xr 11297  df-ltxr 11298  df-le 11299  df-sub 11492  df-neg 11493  df-nn 12265  df-2 12327  df-3 12328  df-4 12329  df-5 12330  df-6 12331  df-7 12332  df-8 12333  df-sets 17198  df-slot 17216  df-ndx 17228  df-base 17246  df-ress 17275  df-plusg 17311  df-mulr 17312  df-sca 17314  df-vsca 17315  df-ip 17316  df-0g 17488  df-mgm 18666  df-sgrp 18745  df-mnd 18761  df-mhm 18809  df-grp 18967  df-minusg 18968  df-sbg 18969  df-subg 19154  df-ghm 19244  df-cmn 19815  df-abl 19816  df-mgp 20153  df-rng 20171  df-ur 20200  df-ring 20253  df-cring 20254  df-rhm 20489  df-subrg 20587  df-lmod 20877  df-lss 20948  df-lsp 20988  df-sra 21190  df-rgmod 21191  df-lidl 21236  df-rsp 21237  df-prmidl 33444
This theorem is referenced by:  rhmpreimacn  33846
  Copyright terms: Public domain W3C validator