MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ringcom Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ringcom 19327
Description: Commutativity of the additive group of a ring. (See also lmodcom 19675.) (Contributed by Gérard Lang, 4-Dec-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
ringacl.b 𝐵 = (Base‘𝑅)
ringacl.p + = (+g𝑅)
Assertion
Ref Expression
ringcom ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵𝑌𝐵) → (𝑋 + 𝑌) = (𝑌 + 𝑋))

Proof of Theorem ringcom
StepHypRef Expression
1 simp1 1133 . . . . . . . 8 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵𝑌𝐵) → 𝑅 ∈ Ring)
2 ringacl.b . . . . . . . . . . 11 𝐵 = (Base‘𝑅)
3 eqid 2824 . . . . . . . . . . 11 (1r𝑅) = (1r𝑅)
42, 3ringidcl 19316 . . . . . . . . . 10 (𝑅 ∈ Ring → (1r𝑅) ∈ 𝐵)
51, 4syl 17 . . . . . . . . 9 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵𝑌𝐵) → (1r𝑅) ∈ 𝐵)
6 ringacl.p . . . . . . . . . 10 + = (+g𝑅)
72, 6ringacl 19326 . . . . . . . . 9 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (1r𝑅) ∈ 𝐵 ∧ (1r𝑅) ∈ 𝐵) → ((1r𝑅) + (1r𝑅)) ∈ 𝐵)
81, 5, 5, 7syl3anc 1368 . . . . . . . 8 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵𝑌𝐵) → ((1r𝑅) + (1r𝑅)) ∈ 𝐵)
9 simp2 1134 . . . . . . . 8 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵𝑌𝐵) → 𝑋𝐵)
10 simp3 1135 . . . . . . . 8 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵𝑌𝐵) → 𝑌𝐵)
11 eqid 2824 . . . . . . . . 9 (.r𝑅) = (.r𝑅)
122, 6, 11ringdi 19314 . . . . . . . 8 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (((1r𝑅) + (1r𝑅)) ∈ 𝐵𝑋𝐵𝑌𝐵)) → (((1r𝑅) + (1r𝑅))(.r𝑅)(𝑋 + 𝑌)) = ((((1r𝑅) + (1r𝑅))(.r𝑅)𝑋) + (((1r𝑅) + (1r𝑅))(.r𝑅)𝑌)))
131, 8, 9, 10, 12syl13anc 1369 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵𝑌𝐵) → (((1r𝑅) + (1r𝑅))(.r𝑅)(𝑋 + 𝑌)) = ((((1r𝑅) + (1r𝑅))(.r𝑅)𝑋) + (((1r𝑅) + (1r𝑅))(.r𝑅)𝑌)))
142, 6ringacl 19326 . . . . . . . 8 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵𝑌𝐵) → (𝑋 + 𝑌) ∈ 𝐵)
152, 6, 11ringdir 19315 . . . . . . . 8 ((𝑅 ∈ Ring ∧ ((1r𝑅) ∈ 𝐵 ∧ (1r𝑅) ∈ 𝐵 ∧ (𝑋 + 𝑌) ∈ 𝐵)) → (((1r𝑅) + (1r𝑅))(.r𝑅)(𝑋 + 𝑌)) = (((1r𝑅)(.r𝑅)(𝑋 + 𝑌)) + ((1r𝑅)(.r𝑅)(𝑋 + 𝑌))))
161, 5, 5, 14, 15syl13anc 1369 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵𝑌𝐵) → (((1r𝑅) + (1r𝑅))(.r𝑅)(𝑋 + 𝑌)) = (((1r𝑅)(.r𝑅)(𝑋 + 𝑌)) + ((1r𝑅)(.r𝑅)(𝑋 + 𝑌))))
1713, 16eqtr3d 2861 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵𝑌𝐵) → ((((1r𝑅) + (1r𝑅))(.r𝑅)𝑋) + (((1r𝑅) + (1r𝑅))(.r𝑅)𝑌)) = (((1r𝑅)(.r𝑅)(𝑋 + 𝑌)) + ((1r𝑅)(.r𝑅)(𝑋 + 𝑌))))
182, 6, 11ringdir 19315 . . . . . . . . 9 ((𝑅 ∈ Ring ∧ ((1r𝑅) ∈ 𝐵 ∧ (1r𝑅) ∈ 𝐵𝑋𝐵)) → (((1r𝑅) + (1r𝑅))(.r𝑅)𝑋) = (((1r𝑅)(.r𝑅)𝑋) + ((1r𝑅)(.r𝑅)𝑋)))
191, 5, 5, 9, 18syl13anc 1369 . . . . . . . 8 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵𝑌𝐵) → (((1r𝑅) + (1r𝑅))(.r𝑅)𝑋) = (((1r𝑅)(.r𝑅)𝑋) + ((1r𝑅)(.r𝑅)𝑋)))
202, 11, 3ringlidm 19319 . . . . . . . . . 10 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵) → ((1r𝑅)(.r𝑅)𝑋) = 𝑋)
211, 9, 20syl2anc 587 . . . . . . . . 9 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵𝑌𝐵) → ((1r𝑅)(.r𝑅)𝑋) = 𝑋)
2221, 21oveq12d 7164 . . . . . . . 8 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵𝑌𝐵) → (((1r𝑅)(.r𝑅)𝑋) + ((1r𝑅)(.r𝑅)𝑋)) = (𝑋 + 𝑋))
2319, 22eqtrd 2859 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵𝑌𝐵) → (((1r𝑅) + (1r𝑅))(.r𝑅)𝑋) = (𝑋 + 𝑋))
242, 6, 11ringdir 19315 . . . . . . . . 9 ((𝑅 ∈ Ring ∧ ((1r𝑅) ∈ 𝐵 ∧ (1r𝑅) ∈ 𝐵𝑌𝐵)) → (((1r𝑅) + (1r𝑅))(.r𝑅)𝑌) = (((1r𝑅)(.r𝑅)𝑌) + ((1r𝑅)(.r𝑅)𝑌)))
251, 5, 5, 10, 24syl13anc 1369 . . . . . . . 8 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵𝑌𝐵) → (((1r𝑅) + (1r𝑅))(.r𝑅)𝑌) = (((1r𝑅)(.r𝑅)𝑌) + ((1r𝑅)(.r𝑅)𝑌)))
262, 11, 3ringlidm 19319 . . . . . . . . . 10 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑌𝐵) → ((1r𝑅)(.r𝑅)𝑌) = 𝑌)
271, 10, 26syl2anc 587 . . . . . . . . 9 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵𝑌𝐵) → ((1r𝑅)(.r𝑅)𝑌) = 𝑌)
2827, 27oveq12d 7164 . . . . . . . 8 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵𝑌𝐵) → (((1r𝑅)(.r𝑅)𝑌) + ((1r𝑅)(.r𝑅)𝑌)) = (𝑌 + 𝑌))
2925, 28eqtrd 2859 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵𝑌𝐵) → (((1r𝑅) + (1r𝑅))(.r𝑅)𝑌) = (𝑌 + 𝑌))
3023, 29oveq12d 7164 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵𝑌𝐵) → ((((1r𝑅) + (1r𝑅))(.r𝑅)𝑋) + (((1r𝑅) + (1r𝑅))(.r𝑅)𝑌)) = ((𝑋 + 𝑋) + (𝑌 + 𝑌)))
312, 11, 3ringlidm 19319 . . . . . . . 8 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑋 + 𝑌) ∈ 𝐵) → ((1r𝑅)(.r𝑅)(𝑋 + 𝑌)) = (𝑋 + 𝑌))
321, 14, 31syl2anc 587 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵𝑌𝐵) → ((1r𝑅)(.r𝑅)(𝑋 + 𝑌)) = (𝑋 + 𝑌))
3332, 32oveq12d 7164 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵𝑌𝐵) → (((1r𝑅)(.r𝑅)(𝑋 + 𝑌)) + ((1r𝑅)(.r𝑅)(𝑋 + 𝑌))) = ((𝑋 + 𝑌) + (𝑋 + 𝑌)))
3417, 30, 333eqtr3d 2867 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵𝑌𝐵) → ((𝑋 + 𝑋) + (𝑌 + 𝑌)) = ((𝑋 + 𝑌) + (𝑋 + 𝑌)))
35 ringgrp 19300 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ Ring → 𝑅 ∈ Grp)
361, 35syl 17 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵𝑌𝐵) → 𝑅 ∈ Grp)
372, 6ringacl 19326 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵𝑋𝐵) → (𝑋 + 𝑋) ∈ 𝐵)
381, 9, 9, 37syl3anc 1368 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵𝑌𝐵) → (𝑋 + 𝑋) ∈ 𝐵)
392, 6grpass 18110 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Grp ∧ ((𝑋 + 𝑋) ∈ 𝐵𝑌𝐵𝑌𝐵)) → (((𝑋 + 𝑋) + 𝑌) + 𝑌) = ((𝑋 + 𝑋) + (𝑌 + 𝑌)))
4036, 38, 10, 10, 39syl13anc 1369 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵𝑌𝐵) → (((𝑋 + 𝑋) + 𝑌) + 𝑌) = ((𝑋 + 𝑋) + (𝑌 + 𝑌)))
412, 6grpass 18110 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Grp ∧ ((𝑋 + 𝑌) ∈ 𝐵𝑋𝐵𝑌𝐵)) → (((𝑋 + 𝑌) + 𝑋) + 𝑌) = ((𝑋 + 𝑌) + (𝑋 + 𝑌)))
4236, 14, 9, 10, 41syl13anc 1369 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵𝑌𝐵) → (((𝑋 + 𝑌) + 𝑋) + 𝑌) = ((𝑋 + 𝑌) + (𝑋 + 𝑌)))
4334, 40, 423eqtr4d 2869 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵𝑌𝐵) → (((𝑋 + 𝑋) + 𝑌) + 𝑌) = (((𝑋 + 𝑌) + 𝑋) + 𝑌))
442, 6ringacl 19326 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑋 + 𝑋) ∈ 𝐵𝑌𝐵) → ((𝑋 + 𝑋) + 𝑌) ∈ 𝐵)
451, 38, 10, 44syl3anc 1368 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵𝑌𝐵) → ((𝑋 + 𝑋) + 𝑌) ∈ 𝐵)
462, 6ringacl 19326 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑋 + 𝑌) ∈ 𝐵𝑋𝐵) → ((𝑋 + 𝑌) + 𝑋) ∈ 𝐵)
471, 14, 9, 46syl3anc 1368 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵𝑌𝐵) → ((𝑋 + 𝑌) + 𝑋) ∈ 𝐵)
482, 6grprcan 18135 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Grp ∧ (((𝑋 + 𝑋) + 𝑌) ∈ 𝐵 ∧ ((𝑋 + 𝑌) + 𝑋) ∈ 𝐵𝑌𝐵)) → ((((𝑋 + 𝑋) + 𝑌) + 𝑌) = (((𝑋 + 𝑌) + 𝑋) + 𝑌) ↔ ((𝑋 + 𝑋) + 𝑌) = ((𝑋 + 𝑌) + 𝑋)))
4936, 45, 47, 10, 48syl13anc 1369 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵𝑌𝐵) → ((((𝑋 + 𝑋) + 𝑌) + 𝑌) = (((𝑋 + 𝑌) + 𝑋) + 𝑌) ↔ ((𝑋 + 𝑋) + 𝑌) = ((𝑋 + 𝑌) + 𝑋)))
5043, 49mpbid 235 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵𝑌𝐵) → ((𝑋 + 𝑋) + 𝑌) = ((𝑋 + 𝑌) + 𝑋))
512, 6grpass 18110 . . . 4 ((𝑅 ∈ Grp ∧ (𝑋𝐵𝑋𝐵𝑌𝐵)) → ((𝑋 + 𝑋) + 𝑌) = (𝑋 + (𝑋 + 𝑌)))
5236, 9, 9, 10, 51syl13anc 1369 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵𝑌𝐵) → ((𝑋 + 𝑋) + 𝑌) = (𝑋 + (𝑋 + 𝑌)))
532, 6grpass 18110 . . . 4 ((𝑅 ∈ Grp ∧ (𝑋𝐵𝑌𝐵𝑋𝐵)) → ((𝑋 + 𝑌) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑌 + 𝑋)))
5436, 9, 10, 9, 53syl13anc 1369 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵𝑌𝐵) → ((𝑋 + 𝑌) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑌 + 𝑋)))
5550, 52, 543eqtr3d 2867 . 2 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵𝑌𝐵) → (𝑋 + (𝑋 + 𝑌)) = (𝑋 + (𝑌 + 𝑋)))
562, 6ringacl 19326 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑌𝐵𝑋𝐵) → (𝑌 + 𝑋) ∈ 𝐵)
57563com23 1123 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵𝑌𝐵) → (𝑌 + 𝑋) ∈ 𝐵)
582, 6grplcan 18159 . . 3 ((𝑅 ∈ Grp ∧ ((𝑋 + 𝑌) ∈ 𝐵 ∧ (𝑌 + 𝑋) ∈ 𝐵𝑋𝐵)) → ((𝑋 + (𝑋 + 𝑌)) = (𝑋 + (𝑌 + 𝑋)) ↔ (𝑋 + 𝑌) = (𝑌 + 𝑋)))
5936, 14, 57, 9, 58syl13anc 1369 . 2 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵𝑌𝐵) → ((𝑋 + (𝑋 + 𝑌)) = (𝑋 + (𝑌 + 𝑋)) ↔ (𝑋 + 𝑌) = (𝑌 + 𝑋)))
6055, 59mpbid 235 1 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵𝑌𝐵) → (𝑋 + 𝑌) = (𝑌 + 𝑋))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 209  w3a 1084   = wceq 1538  wcel 2115  cfv 6344  (class class class)co 7146  Basecbs 16481  +gcplusg 16563  .rcmulr 16564  Grpcgrp 18101  1rcur 19249  Ringcrg 19295
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 1912  ax-6 1971  ax-7 2016  ax-8 2117  ax-9 2125  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2179  ax-ext 2796  ax-sep 5190  ax-nul 5197  ax-pow 5254  ax-pr 5318  ax-un 7452  ax-cnex 10587  ax-resscn 10588  ax-1cn 10589  ax-icn 10590  ax-addcl 10591  ax-addrcl 10592  ax-mulcl 10593  ax-mulrcl 10594  ax-mulcom 10595  ax-addass 10596  ax-mulass 10597  ax-distr 10598  ax-i2m1 10599  ax-1ne0 10600  ax-1rid 10601  ax-rnegex 10602  ax-rrecex 10603  ax-cnre 10604  ax-pre-lttri 10605  ax-pre-lttrn 10606  ax-pre-ltadd 10607  ax-pre-mulgt0 10608
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 2071  df-mo 2624  df-eu 2655  df-clab 2803  df-cleq 2817  df-clel 2896  df-nfc 2964  df-ne 3015  df-nel 3119  df-ral 3138  df-rex 3139  df-reu 3140  df-rmo 3141  df-rab 3142  df-v 3482  df-sbc 3759  df-csb 3867  df-dif 3922  df-un 3924  df-in 3926  df-ss 3936  df-pss 3938  df-nul 4277  df-if 4451  df-pw 4524  df-sn 4551  df-pr 4553  df-tp 4555  df-op 4557  df-uni 4826  df-iun 4908  df-br 5054  df-opab 5116  df-mpt 5134  df-tr 5160  df-id 5448  df-eprel 5453  df-po 5462  df-so 5463  df-fr 5502  df-we 5504  df-xp 5549  df-rel 5550  df-cnv 5551  df-co 5552  df-dm 5553  df-rn 5554  df-res 5555  df-ima 5556  df-pred 6136  df-ord 6182  df-on 6183  df-lim 6184  df-suc 6185  df-iota 6303  df-fun 6346  df-fn 6347  df-f 6348  df-f1 6349  df-fo 6350  df-f1o 6351  df-fv 6352  df-riota 7104  df-ov 7149  df-oprab 7150  df-mpo 7151  df-om 7572  df-wrecs 7939  df-recs 8000  df-rdg 8038  df-er 8281  df-en 8502  df-dom 8503  df-sdom 8504  df-pnf 10671  df-mnf 10672  df-xr 10673  df-ltxr 10674  df-le 10675  df-sub 10866  df-neg 10867  df-nn 11633  df-2 11695  df-ndx 16484  df-slot 16485  df-base 16487  df-sets 16488  df-plusg 16576  df-0g 16713  df-mgm 17850  df-sgrp 17899  df-mnd 17910  df-grp 18104  df-minusg 18105  df-mgp 19238  df-ur 19250  df-ring 19297
This theorem is referenced by:  ringabl  19328
  Copyright terms: Public domain W3C validator