Theorem rnghmf1o 42572

Description: A non-unital ring homomorphism is bijective iff its converse is also a non-unital ring homomorphism. (Contributed by AV, 27-Feb-2020.)

Hypotheses

Ref	Expression
rnghmf1o.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
rnghmf1o.c	⊢ 𝐶 = (Base‘𝑆)

Assertion

Ref	Expression
rnghmf1o	⊢ (𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) → (𝐹:𝐵–1-1-onto→𝐶 ↔ ◡𝐹 ∈ (𝑆 RngHomo 𝑅)))

Proof of Theorem rnghmf1o

Step	Hyp	Ref	Expression
1		rnghmrcl 42558	. . . . 5 ⊢ (𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) → (𝑅 ∈ Rng ∧ 𝑆 ∈ Rng))
2	1	ancomd 453	. . . 4 ⊢ (𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) → (𝑆 ∈ Rng ∧ 𝑅 ∈ Rng))
3	2	adantr 472	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) ∧ 𝐹:𝐵–1-1-onto→𝐶) → (𝑆 ∈ Rng ∧ 𝑅 ∈ Rng))
4		simpr 477	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) ∧ 𝐹:𝐵–1-1-onto→𝐶) → 𝐹:𝐵–1-1-onto→𝐶)
5		rnghmghm 42567	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) → 𝐹 ∈ (𝑅 GrpHom 𝑆))
6	5	adantr 472	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) ∧ 𝐹:𝐵–1-1-onto→𝐶) → 𝐹 ∈ (𝑅 GrpHom 𝑆))
7		rnghmf1o.b	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
8		rnghmf1o.c	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐶 = (Base‘𝑆)
9	7, 8	ghmf1o 17954	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹 ∈ (𝑅 GrpHom 𝑆) → (𝐹:𝐵–1-1-onto→𝐶 ↔ ◡𝐹 ∈ (𝑆 GrpHom 𝑅)))
10	9	bicomd 214	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ (𝑅 GrpHom 𝑆) → (◡𝐹 ∈ (𝑆 GrpHom 𝑅) ↔ 𝐹:𝐵–1-1-onto→𝐶))
11	6, 10	syl 17	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) ∧ 𝐹:𝐵–1-1-onto→𝐶) → (◡𝐹 ∈ (𝑆 GrpHom 𝑅) ↔ 𝐹:𝐵–1-1-onto→𝐶))
12	4, 11	mpbird 248	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) ∧ 𝐹:𝐵–1-1-onto→𝐶) → ◡𝐹 ∈ (𝑆 GrpHom 𝑅))
13		eqidd 2766	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) → 𝐹 = 𝐹)
14		eqid 2765	. . . . . . . . 9 ⊢ (mulGrp‘𝑅) = (mulGrp‘𝑅)
15	14, 7	mgpbas 18762	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐵 = (Base‘(mulGrp‘𝑅))
16	15	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) → 𝐵 = (Base‘(mulGrp‘𝑅)))
17		eqid 2765	. . . . . . . . 9 ⊢ (mulGrp‘𝑆) = (mulGrp‘𝑆)
18	17, 8	mgpbas 18762	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐶 = (Base‘(mulGrp‘𝑆))
19	18	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) → 𝐶 = (Base‘(mulGrp‘𝑆)))
20	13, 16, 19	f1oeq123d 6316	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) → (𝐹:𝐵–1-1-onto→𝐶 ↔ 𝐹:(Base‘(mulGrp‘𝑅))–1-1-onto→(Base‘(mulGrp‘𝑆))))
21	20	biimpa 468	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) ∧ 𝐹:𝐵–1-1-onto→𝐶) → 𝐹:(Base‘(mulGrp‘𝑅))–1-1-onto→(Base‘(mulGrp‘𝑆)))
22	14, 17	rnghmmgmhm 42563	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) → 𝐹 ∈ ((mulGrp‘𝑅) MgmHom (mulGrp‘𝑆)))
23	22	adantr 472	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) ∧ 𝐹:𝐵–1-1-onto→𝐶) → 𝐹 ∈ ((mulGrp‘𝑅) MgmHom (mulGrp‘𝑆)))
24		eqid 2765	. . . . . . . 8 ⊢ (Base‘(mulGrp‘𝑅)) = (Base‘(mulGrp‘𝑅))
25		eqid 2765	. . . . . . . 8 ⊢ (Base‘(mulGrp‘𝑆)) = (Base‘(mulGrp‘𝑆))
26	24, 25	mgmhmf1o 42456	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹 ∈ ((mulGrp‘𝑅) MgmHom (mulGrp‘𝑆)) → (𝐹:(Base‘(mulGrp‘𝑅))–1-1-onto→(Base‘(mulGrp‘𝑆)) ↔ ◡𝐹 ∈ ((mulGrp‘𝑆) MgmHom (mulGrp‘𝑅))))
27	26	bicomd 214	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ ((mulGrp‘𝑅) MgmHom (mulGrp‘𝑆)) → (◡𝐹 ∈ ((mulGrp‘𝑆) MgmHom (mulGrp‘𝑅)) ↔ 𝐹:(Base‘(mulGrp‘𝑅))–1-1-onto→(Base‘(mulGrp‘𝑆))))
28	23, 27	syl 17	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) ∧ 𝐹:𝐵–1-1-onto→𝐶) → (◡𝐹 ∈ ((mulGrp‘𝑆) MgmHom (mulGrp‘𝑅)) ↔ 𝐹:(Base‘(mulGrp‘𝑅))–1-1-onto→(Base‘(mulGrp‘𝑆))))
29	21, 28	mpbird 248	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) ∧ 𝐹:𝐵–1-1-onto→𝐶) → ◡𝐹 ∈ ((mulGrp‘𝑆) MgmHom (mulGrp‘𝑅)))
30	12, 29	jca 507	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) ∧ 𝐹:𝐵–1-1-onto→𝐶) → (◡𝐹 ∈ (𝑆 GrpHom 𝑅) ∧ ◡𝐹 ∈ ((mulGrp‘𝑆) MgmHom (mulGrp‘𝑅))))
31	17, 14	isrnghmmul 42562	. . 3 ⊢ (◡𝐹 ∈ (𝑆 RngHomo 𝑅) ↔ ((𝑆 ∈ Rng ∧ 𝑅 ∈ Rng) ∧ (◡𝐹 ∈ (𝑆 GrpHom 𝑅) ∧ ◡𝐹 ∈ ((mulGrp‘𝑆) MgmHom (mulGrp‘𝑅)))))
32	3, 30, 31	sylanbrc 578	. 2 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) ∧ 𝐹:𝐵–1-1-onto→𝐶) → ◡𝐹 ∈ (𝑆 RngHomo 𝑅))
33	7, 8	rnghmf 42568	. . . . 5 ⊢ (𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) → 𝐹:𝐵⟶𝐶)
34	33	adantr 472	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) ∧ ◡𝐹 ∈ (𝑆 RngHomo 𝑅)) → 𝐹:𝐵⟶𝐶)
35	34	ffnd 6224	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) ∧ ◡𝐹 ∈ (𝑆 RngHomo 𝑅)) → 𝐹 Fn 𝐵)
36	8, 7	rnghmf 42568	. . . . 5 ⊢ (◡𝐹 ∈ (𝑆 RngHomo 𝑅) → ◡𝐹:𝐶⟶𝐵)
37	36	adantl 473	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) ∧ ◡𝐹 ∈ (𝑆 RngHomo 𝑅)) → ◡𝐹:𝐶⟶𝐵)
38	37	ffnd 6224	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) ∧ ◡𝐹 ∈ (𝑆 RngHomo 𝑅)) → ◡𝐹 Fn 𝐶)
39		dff1o4 6328	. . 3 ⊢ (𝐹:𝐵–1-1-onto→𝐶 ↔ (𝐹 Fn 𝐵 ∧ ◡𝐹 Fn 𝐶))
40	35, 38, 39	sylanbrc 578	. 2 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) ∧ ◡𝐹 ∈ (𝑆 RngHomo 𝑅)) → 𝐹:𝐵–1-1-onto→𝐶)
41	32, 40	impbida 835	1 ⊢ (𝐹 ∈ (𝑅 RngHomo 𝑆) → (𝐹:𝐵–1-1-onto→𝐶 ↔ ◡𝐹 ∈ (𝑆 RngHomo 𝑅)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 197   ∧ wa 384   = wceq 1652   ∈ wcel 2155  ^◡ccnv 5276   Fn wfn 6063  ⟶wf 6064  –1-1-onto→wf1o 6067  ‘cfv 6068  (class class class)co 6842  Basecbs 16130   GrpHom cghm 17921  mulGrpcmgp 18756   MgmHom cmgmhm 42446  Rngcrng 42543   RngHomo crngh 42554

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1890  ax-4 1904  ax-5 2005  ax-6 2070  ax-7 2105  ax-8 2157  ax-9 2164  ax-10 2183  ax-11 2198  ax-12 2211  ax-13 2352  ax-ext 2743  ax-rep 4930  ax-sep 4941  ax-nul 4949  ax-pow 5001  ax-pr 5062  ax-un 7147  ax-cnex 10245  ax-resscn 10246  ax-1cn 10247  ax-icn 10248  ax-addcl 10249  ax-addrcl 10250  ax-mulcl 10251  ax-mulrcl 10252  ax-mulcom 10253  ax-addass 10254  ax-mulass 10255  ax-distr 10256  ax-i2m1 10257  ax-1ne0 10258  ax-1rid 10259  ax-rnegex 10260  ax-rrecex 10261  ax-cnre 10262  ax-pre-lttri 10263  ax-pre-lttrn 10264  ax-pre-ltadd 10265  ax-pre-mulgt0 10266

This theorem depends on definitions:  df-bi 198  df-an 385  df-or 874  df-3or 1108  df-3an 1109  df-tru 1656  df-ex 1875  df-nf 1879  df-sb 2063  df-mo 2565  df-eu 2582  df-clab 2752  df-cleq 2758  df-clel 2761  df-nfc 2896  df-ne 2938  df-nel 3041  df-ral 3060  df-rex 3061  df-reu 3062  df-rab 3064  df-v 3352  df-sbc 3597  df-csb 3692  df-dif 3735  df-un 3737  df-in 3739  df-ss 3746  df-pss 3748  df-nul 4080  df-if 4244  df-pw 4317  df-sn 4335  df-pr 4337  df-tp 4339  df-op 4341  df-uni 4595  df-iun 4678  df-br 4810  df-opab 4872  df-mpt 4889  df-tr 4912  df-id 5185  df-eprel 5190  df-po 5198  df-so 5199  df-fr 5236  df-we 5238  df-xp 5283  df-rel 5284  df-cnv 5285  df-co 5286  df-dm 5287  df-rn 5288  df-res 5289  df-ima 5290  df-pred 5865  df-ord 5911  df-on 5912  df-lim 5913  df-suc 5914  df-iota 6031  df-fun 6070  df-fn 6071  df-f 6072  df-f1 6073  df-fo 6074  df-f1o 6075  df-fv 6076  df-riota 6803  df-ov 6845  df-oprab 6846  df-mpt2 6847  df-om 7264  df-wrecs 7610  df-recs 7672  df-rdg 7710  df-er 7947  df-map 8062  df-en 8161  df-dom 8162  df-sdom 8163  df-pnf 10330  df-mnf 10331  df-xr 10332  df-ltxr 10333  df-le 10334  df-sub 10522  df-neg 10523  df-nn 11275  df-2 11335  df-ndx 16133  df-slot 16134  df-base 16136  df-sets 16137  df-plusg 16227  df-mgm 17508  df-sgrp 17550  df-mnd 17561  df-grp 17692  df-ghm 17922  df-abl 18462  df-mgp 18757  df-mgmhm 42448  df-rng0 42544  df-rnghomo 42556

This theorem is referenced by:  isrngim  42573