Theorem ringcsect 20927

Description: A section in the category of unital rings, written out. (Contributed by AV, 14-Feb-2020.)

Hypotheses

Ref	Expression
ringcsect.c	⊢ 𝐶 = (RingCat‘𝑈)
ringcsect.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝐶)
ringcsect.u	⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝑉)
ringcsect.x	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)
ringcsect.y	⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝐵)
ringcsect.e	⊢ 𝐸 = (Base‘𝑋)
ringcsect.n	⊢ 𝑆 = (Sect‘𝐶)

Assertion

Ref	Expression
ringcsect	⊢ (𝜑 → (𝐹(𝑋𝑆𝑌)𝐺 ↔ (𝐹 ∈ (𝑋 RingHom 𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌 RingHom 𝑋) ∧ (𝐺 ∘ 𝐹) = ( I ↾ 𝐸))))

Proof of Theorem ringcsect

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ringcsect.b	. . 3 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐶)
2		eqid 2760	. . 3 ⊢ (Hom ‘𝐶) = (Hom ‘𝐶)
3		eqid 2760	. . 3 ⊢ (comp‘𝐶) = (comp‘𝐶)
4		eqid 2760	. . 3 ⊢ (Id‘𝐶) = (Id‘𝐶)
5		ringcsect.n	. . 3 ⊢ 𝑆 = (Sect‘𝐶)
6		ringcsect.u	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝑉)
7		ringcsect.c	. . . . 5 ⊢ 𝐶 = (RingCat‘𝑈)
8	7	ringccat 20920	. . . 4 ⊢ (𝑈 ∈ 𝑉 → 𝐶 ∈ Cat)
9	6, 8	syl 18	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ Cat)
10		ringcsect.x	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)
11		ringcsect.y	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝐵)
12	1, 2, 3, 4, 5, 9, 10, 11	issect 17933	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐹(𝑋𝑆𝑌)𝐺 ↔ (𝐹 ∈ (𝑋(Hom ‘𝐶)𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌(Hom ‘𝐶)𝑋) ∧ (𝐺(⟨𝑋, 𝑌⟩(comp‘𝐶)𝑋)𝐹) = ((Id‘𝐶)‘𝑋))))
13	7, 1, 6, 2, 10, 11	ringchom 20909	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝑋(Hom ‘𝐶)𝑌) = (𝑋 RingHom 𝑌))
14	13	eleq2d 2846	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐹 ∈ (𝑋(Hom ‘𝐶)𝑌) ↔ 𝐹 ∈ (𝑋 RingHom 𝑌)))
15	7, 1, 6, 2, 11, 10	ringchom 20909	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝑌(Hom ‘𝐶)𝑋) = (𝑌 RingHom 𝑋))
16	15	eleq2d 2846	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐺 ∈ (𝑌(Hom ‘𝐶)𝑋) ↔ 𝐺 ∈ (𝑌 RingHom 𝑋)))
17	14, 16	anbi12d 644	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((𝐹 ∈ (𝑋(Hom ‘𝐶)𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌(Hom ‘𝐶)𝑋)) ↔ (𝐹 ∈ (𝑋 RingHom 𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌 RingHom 𝑋))))
18	17	anbi1d 643	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (((𝐹 ∈ (𝑋(Hom ‘𝐶)𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌(Hom ‘𝐶)𝑋)) ∧ (𝐺(⟨𝑋, 𝑌⟩(comp‘𝐶)𝑋)𝐹) = ((Id‘𝐶)‘𝑋)) ↔ ((𝐹 ∈ (𝑋 RingHom 𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌 RingHom 𝑋)) ∧ (𝐺(⟨𝑋, 𝑌⟩(comp‘𝐶)𝑋)𝐹) = ((Id‘𝐶)‘𝑋))))
19	6	adantr 486	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐹 ∈ (𝑋 RingHom 𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌 RingHom 𝑋))) → 𝑈 ∈ 𝑉)
20	10	adantr 486	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐹 ∈ (𝑋 RingHom 𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌 RingHom 𝑋))) → 𝑋 ∈ 𝐵)
21	7, 1, 6	ringcbas 20907	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝐵 = (𝑈 ∩ Ring))
22	21	eleq2d 2846	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝑋 ∈ 𝐵 ↔ 𝑋 ∈ (𝑈 ∩ Ring)))
23		inss1 4133	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑈 ∩ Ring) ⊆ 𝑈
24	23	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (𝑈 ∩ Ring) ⊆ 𝑈)
25	24	sseld 3907	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝑋 ∈ (𝑈 ∩ Ring) → 𝑋 ∈ 𝑈))
26	22, 25	sylbid 243	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝑋 ∈ 𝐵 → 𝑋 ∈ 𝑈))
27	26	adantr 486	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐹 ∈ (𝑋 RingHom 𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌 RingHom 𝑋))) → (𝑋 ∈ 𝐵 → 𝑋 ∈ 𝑈))
28	20, 27	mpd 16	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐹 ∈ (𝑋 RingHom 𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌 RingHom 𝑋))) → 𝑋 ∈ 𝑈)
29	11	adantr 486	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐹 ∈ (𝑋 RingHom 𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌 RingHom 𝑋))) → 𝑌 ∈ 𝐵)
30	21	eleq2d 2846	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝑌 ∈ 𝐵 ↔ 𝑌 ∈ (𝑈 ∩ Ring)))
31	24	sseld 3907	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝑌 ∈ (𝑈 ∩ Ring) → 𝑌 ∈ 𝑈))
32	30, 31	sylbid 243	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝑌 ∈ 𝐵 → 𝑌 ∈ 𝑈))
33	32	adantr 486	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐹 ∈ (𝑋 RingHom 𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌 RingHom 𝑋))) → (𝑌 ∈ 𝐵 → 𝑌 ∈ 𝑈))
34	29, 33	mpd 16	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐹 ∈ (𝑋 RingHom 𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌 RingHom 𝑋))) → 𝑌 ∈ 𝑈)
35		eqid 2760	. . . . . . . . . 10 ⊢ (Base‘𝑋) = (Base‘𝑋)
36		eqid 2760	. . . . . . . . . 10 ⊢ (Base‘𝑌) = (Base‘𝑌)
37	35, 36	rhmf 20720	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐹 ∈ (𝑋 RingHom 𝑌) → 𝐹:(Base‘𝑋)⟶(Base‘𝑌))
38	37	adantr 486	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑋 RingHom 𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌 RingHom 𝑋)) → 𝐹:(Base‘𝑋)⟶(Base‘𝑌))
39	38	adantl 487	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐹 ∈ (𝑋 RingHom 𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌 RingHom 𝑋))) → 𝐹:(Base‘𝑋)⟶(Base‘𝑌))
40	36, 35	rhmf 20720	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐺 ∈ (𝑌 RingHom 𝑋) → 𝐺:(Base‘𝑌)⟶(Base‘𝑋))
41	40	adantl 487	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑋 RingHom 𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌 RingHom 𝑋)) → 𝐺:(Base‘𝑌)⟶(Base‘𝑋))
42	41	adantl 487	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐹 ∈ (𝑋 RingHom 𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌 RingHom 𝑋))) → 𝐺:(Base‘𝑌)⟶(Base‘𝑋))
43	7, 19, 3, 28, 34, 28, 39, 42	ringcco 20913	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐹 ∈ (𝑋 RingHom 𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌 RingHom 𝑋))) → (𝐺(⟨𝑋, 𝑌⟩(comp‘𝐶)𝑋)𝐹) = (𝐺 ∘ 𝐹))
44		ringcsect.e	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐸 = (Base‘𝑋)
45	7, 1, 4, 6, 10, 44	ringcid 20921	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((Id‘𝐶)‘𝑋) = ( I ↾ 𝐸))
46	45	adantr 486	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐹 ∈ (𝑋 RingHom 𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌 RingHom 𝑋))) → ((Id‘𝐶)‘𝑋) = ( I ↾ 𝐸))
47	43, 46	eqeq12d 2776	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐹 ∈ (𝑋 RingHom 𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌 RingHom 𝑋))) → ((𝐺(⟨𝑋, 𝑌⟩(comp‘𝐶)𝑋)𝐹) = ((Id‘𝐶)‘𝑋) ↔ (𝐺 ∘ 𝐹) = ( I ↾ 𝐸)))
48	47	pm5.32da 590	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (((𝐹 ∈ (𝑋 RingHom 𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌 RingHom 𝑋)) ∧ (𝐺(⟨𝑋, 𝑌⟩(comp‘𝐶)𝑋)𝐹) = ((Id‘𝐶)‘𝑋)) ↔ ((𝐹 ∈ (𝑋 RingHom 𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌 RingHom 𝑋)) ∧ (𝐺 ∘ 𝐹) = ( I ↾ 𝐸))))
49	18, 48	bitrd 282	. . 3 ⊢ (𝜑 → (((𝐹 ∈ (𝑋(Hom ‘𝐶)𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌(Hom ‘𝐶)𝑋)) ∧ (𝐺(⟨𝑋, 𝑌⟩(comp‘𝐶)𝑋)𝐹) = ((Id‘𝐶)‘𝑋)) ↔ ((𝐹 ∈ (𝑋 RingHom 𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌 RingHom 𝑋)) ∧ (𝐺 ∘ 𝐹) = ( I ↾ 𝐸))))
50		df-3an 1105	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑋(Hom ‘𝐶)𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌(Hom ‘𝐶)𝑋) ∧ (𝐺(⟨𝑋, 𝑌⟩(comp‘𝐶)𝑋)𝐹) = ((Id‘𝐶)‘𝑋)) ↔ ((𝐹 ∈ (𝑋(Hom ‘𝐶)𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌(Hom ‘𝐶)𝑋)) ∧ (𝐺(⟨𝑋, 𝑌⟩(comp‘𝐶)𝑋)𝐹) = ((Id‘𝐶)‘𝑋)))
51		df-3an 1105	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑋 RingHom 𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌 RingHom 𝑋) ∧ (𝐺 ∘ 𝐹) = ( I ↾ 𝐸)) ↔ ((𝐹 ∈ (𝑋 RingHom 𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌 RingHom 𝑋)) ∧ (𝐺 ∘ 𝐹) = ( I ↾ 𝐸)))
52	49, 50, 51	3bitr4g 317	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝐹 ∈ (𝑋(Hom ‘𝐶)𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌(Hom ‘𝐶)𝑋) ∧ (𝐺(⟨𝑋, 𝑌⟩(comp‘𝐶)𝑋)𝐹) = ((Id‘𝐶)‘𝑋)) ↔ (𝐹 ∈ (𝑋 RingHom 𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌 RingHom 𝑋) ∧ (𝐺 ∘ 𝐹) = ( I ↾ 𝐸))))
53	12, 52	bitrd 282	1 ⊢ (𝜑 → (𝐹(𝑋𝑆𝑌)𝐺 ↔ (𝐹 ∈ (𝑋 RingHom 𝑌) ∧ 𝐺 ∈ (𝑌 RingHom 𝑋) ∧ (𝐺 ∘ 𝐹) = ( I ↾ 𝐸))))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1569   ∈ wcel 2144   ⊆ wss 3895   ∩ cin 4089  ⟨cop 4834   class class class wbr 5102   I cid 5544   ↾ cres 5652   ∘ ccom 5654  ⟶wf 6534  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  Basecbs 17392  Hom chom 17444  compcco 17445  Catccat 17843  Idccid 17844  Sectcsect 17924  Ringcrg 20464   RingHom crh 20704  RingCatcringc 20902

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751  ax-cnex 11259  ax-resscn 11260  ax-1cn 11261  ax-icn 11262  ax-addcl 11263  ax-addrcl 11264  ax-mulcl 11265  ax-mulrcl 11266  ax-mulcom 11267  ax-addass 11268  ax-mulass 11269  ax-distr 11270  ax-i2m1 11271  ax-1ne0 11272  ax-1rid 11273  ax-rnegex 11274  ax-rrecex 11275  ax-cnre 11276  ax-pre-lttri 11277  ax-pre-lttrn 11278  ax-pre-ltadd 11279  ax-pre-mulgt0 11280

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4835  df-uni 4867  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-frecs 8302  df-wrecs 8333  df-recs 8382  df-rdg 8421  df-1o 8479  df-er 8720  df-map 8852  df-pm 8853  df-ixp 8929  df-en 8977  df-dom 8978  df-sdom 8979  df-fin 8980  df-pnf 11348  df-mnf 11349  df-xr 11350  df-ltxr 11351  df-le 11352  df-sub 11546  df-neg 11547  df-nn 12339  df-2 12408  df-3 12409  df-4 12410  df-5 12411  df-6 12412  df-7 12413  df-8 12414  df-9 12415  df-n0 12610  df-z 12697  df-dec 12818  df-uz 12969  df-fz 13643  df-struct 17330  df-sets 17347  df-slot 17365  df-ndx 17377  df-base 17393  df-ress 17414  df-plusg 17446  df-hom 17457  df-cco 17458  df-0g 17617  df-cat 17847  df-cid 17848  df-homf 17849  df-sect 17927  df-ssc 17990  df-resc 17991  df-subc 17992  df-estrc 18302  df-mgm 18821  df-sgrp 18913  df-mnd 18929  df-mhm 18983  df-grp 19152  df-ghm 19433  df-mgp 20366  df-ur 20413  df-ring 20466  df-rhm 20707  df-ringc 20903

This theorem is used by:  ringcinv  20928