MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  rngisomring1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem rngisomring1 20436
Description: If there is a non-unital ring isomorphism between a unital ring and a non-unital ring, then the ring unity of the second ring is the function value of the ring unity of the first ring for the isomorphism. (Contributed by AV, 16-Mar-2025.)
Assertion
Ref Expression
rngisomring1 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑆 ∈ Rng ∧ 𝐹 ∈ (𝑅 RngIso 𝑆)) → (1r𝑆) = (𝐹‘(1r𝑅)))

Proof of Theorem rngisomring1
Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eqid 2734 . . . 4 (1r𝑅) = (1r𝑅)
2 eqid 2734 . . . 4 (Base‘𝑆) = (Base‘𝑆)
3 eqid 2734 . . . 4 (.r𝑆) = (.r𝑆)
41, 2, 3rngisom1 20434 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑆 ∈ Rng ∧ 𝐹 ∈ (𝑅 RngIso 𝑆)) → ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑆)(((𝐹‘(1r𝑅))(.r𝑆)𝑥) = 𝑥 ∧ (𝑥(.r𝑆)(𝐹‘(1r𝑅))) = 𝑥))
5 eqidd 2735 . . . 4 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑆 ∈ Rng ∧ 𝐹 ∈ (𝑅 RngIso 𝑆)) ∧ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑆)(((𝐹‘(1r𝑅))(.r𝑆)𝑥) = 𝑥 ∧ (𝑥(.r𝑆)(𝐹‘(1r𝑅))) = 𝑥)) → (Base‘𝑆) = (Base‘𝑆))
6 eqidd 2735 . . . 4 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑆 ∈ Rng ∧ 𝐹 ∈ (𝑅 RngIso 𝑆)) ∧ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑆)(((𝐹‘(1r𝑅))(.r𝑆)𝑥) = 𝑥 ∧ (𝑥(.r𝑆)(𝐹‘(1r𝑅))) = 𝑥)) → (.r𝑆) = (.r𝑆))
7 eqid 2734 . . . . . . . . 9 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
87, 2rngimf1o 20422 . . . . . . . 8 (𝐹 ∈ (𝑅 RngIso 𝑆) → 𝐹:(Base‘𝑅)–1-1-onto→(Base‘𝑆))
9 f1of 6828 . . . . . . . 8 (𝐹:(Base‘𝑅)–1-1-onto→(Base‘𝑆) → 𝐹:(Base‘𝑅)⟶(Base‘𝑆))
108, 9syl 17 . . . . . . 7 (𝐹 ∈ (𝑅 RngIso 𝑆) → 𝐹:(Base‘𝑅)⟶(Base‘𝑆))
11103ad2ant3 1135 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑆 ∈ Rng ∧ 𝐹 ∈ (𝑅 RngIso 𝑆)) → 𝐹:(Base‘𝑅)⟶(Base‘𝑆))
127, 1ringidcl 20230 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ Ring → (1r𝑅) ∈ (Base‘𝑅))
13123ad2ant1 1133 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑆 ∈ Rng ∧ 𝐹 ∈ (𝑅 RngIso 𝑆)) → (1r𝑅) ∈ (Base‘𝑅))
1411, 13ffvelcdmd 7085 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑆 ∈ Rng ∧ 𝐹 ∈ (𝑅 RngIso 𝑆)) → (𝐹‘(1r𝑅)) ∈ (Base‘𝑆))
1514adantr 480 . . . 4 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑆 ∈ Rng ∧ 𝐹 ∈ (𝑅 RngIso 𝑆)) ∧ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑆)(((𝐹‘(1r𝑅))(.r𝑆)𝑥) = 𝑥 ∧ (𝑥(.r𝑆)(𝐹‘(1r𝑅))) = 𝑥)) → (𝐹‘(1r𝑅)) ∈ (Base‘𝑆))
16 oveq2 7421 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝑦 → ((𝐹‘(1r𝑅))(.r𝑆)𝑥) = ((𝐹‘(1r𝑅))(.r𝑆)𝑦))
17 id 22 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝑦𝑥 = 𝑦)
1816, 17eqeq12d 2750 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑦 → (((𝐹‘(1r𝑅))(.r𝑆)𝑥) = 𝑥 ↔ ((𝐹‘(1r𝑅))(.r𝑆)𝑦) = 𝑦))
19 oveq1 7420 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝑦 → (𝑥(.r𝑆)(𝐹‘(1r𝑅))) = (𝑦(.r𝑆)(𝐹‘(1r𝑅))))
2019, 17eqeq12d 2750 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑦 → ((𝑥(.r𝑆)(𝐹‘(1r𝑅))) = 𝑥 ↔ (𝑦(.r𝑆)(𝐹‘(1r𝑅))) = 𝑦))
2118, 20anbi12d 632 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑦 → ((((𝐹‘(1r𝑅))(.r𝑆)𝑥) = 𝑥 ∧ (𝑥(.r𝑆)(𝐹‘(1r𝑅))) = 𝑥) ↔ (((𝐹‘(1r𝑅))(.r𝑆)𝑦) = 𝑦 ∧ (𝑦(.r𝑆)(𝐹‘(1r𝑅))) = 𝑦)))
2221rspccv 3602 . . . . . . 7 (∀𝑥 ∈ (Base‘𝑆)(((𝐹‘(1r𝑅))(.r𝑆)𝑥) = 𝑥 ∧ (𝑥(.r𝑆)(𝐹‘(1r𝑅))) = 𝑥) → (𝑦 ∈ (Base‘𝑆) → (((𝐹‘(1r𝑅))(.r𝑆)𝑦) = 𝑦 ∧ (𝑦(.r𝑆)(𝐹‘(1r𝑅))) = 𝑦)))
2322adantl 481 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑆 ∈ Rng ∧ 𝐹 ∈ (𝑅 RngIso 𝑆)) ∧ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑆)(((𝐹‘(1r𝑅))(.r𝑆)𝑥) = 𝑥 ∧ (𝑥(.r𝑆)(𝐹‘(1r𝑅))) = 𝑥)) → (𝑦 ∈ (Base‘𝑆) → (((𝐹‘(1r𝑅))(.r𝑆)𝑦) = 𝑦 ∧ (𝑦(.r𝑆)(𝐹‘(1r𝑅))) = 𝑦)))
24 simpl 482 . . . . . 6 ((((𝐹‘(1r𝑅))(.r𝑆)𝑦) = 𝑦 ∧ (𝑦(.r𝑆)(𝐹‘(1r𝑅))) = 𝑦) → ((𝐹‘(1r𝑅))(.r𝑆)𝑦) = 𝑦)
2523, 24syl6 35 . . . . 5 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑆 ∈ Rng ∧ 𝐹 ∈ (𝑅 RngIso 𝑆)) ∧ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑆)(((𝐹‘(1r𝑅))(.r𝑆)𝑥) = 𝑥 ∧ (𝑥(.r𝑆)(𝐹‘(1r𝑅))) = 𝑥)) → (𝑦 ∈ (Base‘𝑆) → ((𝐹‘(1r𝑅))(.r𝑆)𝑦) = 𝑦))
2625imp 406 . . . 4 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑆 ∈ Rng ∧ 𝐹 ∈ (𝑅 RngIso 𝑆)) ∧ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑆)(((𝐹‘(1r𝑅))(.r𝑆)𝑥) = 𝑥 ∧ (𝑥(.r𝑆)(𝐹‘(1r𝑅))) = 𝑥)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑆)) → ((𝐹‘(1r𝑅))(.r𝑆)𝑦) = 𝑦)
27 simpr 484 . . . . . 6 ((((𝐹‘(1r𝑅))(.r𝑆)𝑦) = 𝑦 ∧ (𝑦(.r𝑆)(𝐹‘(1r𝑅))) = 𝑦) → (𝑦(.r𝑆)(𝐹‘(1r𝑅))) = 𝑦)
2823, 27syl6 35 . . . . 5 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑆 ∈ Rng ∧ 𝐹 ∈ (𝑅 RngIso 𝑆)) ∧ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑆)(((𝐹‘(1r𝑅))(.r𝑆)𝑥) = 𝑥 ∧ (𝑥(.r𝑆)(𝐹‘(1r𝑅))) = 𝑥)) → (𝑦 ∈ (Base‘𝑆) → (𝑦(.r𝑆)(𝐹‘(1r𝑅))) = 𝑦))
2928imp 406 . . . 4 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑆 ∈ Rng ∧ 𝐹 ∈ (𝑅 RngIso 𝑆)) ∧ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑆)(((𝐹‘(1r𝑅))(.r𝑆)𝑥) = 𝑥 ∧ (𝑥(.r𝑆)(𝐹‘(1r𝑅))) = 𝑥)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑆)) → (𝑦(.r𝑆)(𝐹‘(1r𝑅))) = 𝑦)
305, 6, 15, 26, 29ringurd 20150 . . 3 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑆 ∈ Rng ∧ 𝐹 ∈ (𝑅 RngIso 𝑆)) ∧ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑆)(((𝐹‘(1r𝑅))(.r𝑆)𝑥) = 𝑥 ∧ (𝑥(.r𝑆)(𝐹‘(1r𝑅))) = 𝑥)) → (𝐹‘(1r𝑅)) = (1r𝑆))
314, 30mpdan 687 . 2 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑆 ∈ Rng ∧ 𝐹 ∈ (𝑅 RngIso 𝑆)) → (𝐹‘(1r𝑅)) = (1r𝑆))
3231eqcomd 2740 1 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑆 ∈ Rng ∧ 𝐹 ∈ (𝑅 RngIso 𝑆)) → (1r𝑆) = (𝐹‘(1r𝑅)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395  w3a 1086   = wceq 1539  wcel 2107  wral 3050  wf 6537  1-1-ontowf1o 6540  cfv 6541  (class class class)co 7413  Basecbs 17229  .rcmulr 17274  Rngcrng 20117  1rcur 20146  Ringcrg 20198   RngIso crngim 20403
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1794  ax-4 1808  ax-5 1909  ax-6 1966  ax-7 2006  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2140  ax-11 2156  ax-12 2176  ax-ext 2706  ax-sep 5276  ax-nul 5286  ax-pow 5345  ax-pr 5412  ax-un 7737  ax-cnex 11193  ax-resscn 11194  ax-1cn 11195  ax-icn 11196  ax-addcl 11197  ax-addrcl 11198  ax-mulcl 11199  ax-mulrcl 11200  ax-mulcom 11201  ax-addass 11202  ax-mulass 11203  ax-distr 11204  ax-i2m1 11205  ax-1ne0 11206  ax-1rid 11207  ax-rnegex 11208  ax-rrecex 11209  ax-cnre 11210  ax-pre-lttri 11211  ax-pre-lttrn 11212  ax-pre-ltadd 11213  ax-pre-mulgt0 11214
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1779  df-nf 1783  df-sb 2064  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2713  df-cleq 2726  df-clel 2808  df-nfc 2884  df-ne 2932  df-nel 3036  df-ral 3051  df-rex 3060  df-rmo 3363  df-reu 3364  df-rab 3420  df-v 3465  df-sbc 3771  df-csb 3880  df-dif 3934  df-un 3936  df-in 3938  df-ss 3948  df-pss 3951  df-nul 4314  df-if 4506  df-pw 4582  df-sn 4607  df-pr 4609  df-op 4613  df-uni 4888  df-iun 4973  df-br 5124  df-opab 5186  df-mpt 5206  df-tr 5240  df-id 5558  df-eprel 5564  df-po 5572  df-so 5573  df-fr 5617  df-we 5619  df-xp 5671  df-rel 5672  df-cnv 5673  df-co 5674  df-dm 5675  df-rn 5676  df-res 5677  df-ima 5678  df-pred 6301  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-f1 6546  df-fo 6547  df-f1o 6548  df-fv 6549  df-riota 7370  df-ov 7416  df-oprab 7417  df-mpo 7418  df-om 7870  df-1st 7996  df-2nd 7997  df-frecs 8288  df-wrecs 8319  df-recs 8393  df-rdg 8432  df-er 8727  df-map 8850  df-en 8968  df-dom 8969  df-sdom 8970  df-pnf 11279  df-mnf 11280  df-xr 11281  df-ltxr 11282  df-le 11283  df-sub 11476  df-neg 11477  df-nn 12249  df-2 12311  df-sets 17183  df-slot 17201  df-ndx 17213  df-base 17230  df-plusg 17286  df-0g 17457  df-mgm 18622  df-mgmhm 18674  df-sgrp 18701  df-mnd 18717  df-grp 18923  df-ghm 19200  df-abl 19769  df-mgp 20106  df-rng 20118  df-ur 20147  df-ring 20200  df-rnghm 20404  df-rngim 20405
This theorem is referenced by:  rngqiprngu  21290
  Copyright terms: Public domain W3C validator