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

Theorem rngisomring1 20546
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 2769 . . . 4 (1r𝑅) = (1r𝑅)
2 eqid 2769 . . . 4 (Base‘𝑆) = (Base‘𝑆)
3 eqid 2769 . . . 4 (.r𝑆) = (.r𝑆)
41, 2, 3rngisom1 20544 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑆 ∈ Rng ∧ 𝐹 ∈ (𝑅 RngIso 𝑆)) → ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑆)(((𝐹‘(1r𝑅))(.r𝑆)𝑥) = 𝑥 ∧ (𝑥(.r𝑆)(𝐹‘(1r𝑅))) = 𝑥))
5 eqidd 2770 . . . 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 2770 . . . 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 2769 . . . . . . . . 9 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
87, 2rngimf1o 20532 . . . . . . . 8 (𝐹 ∈ (𝑅 RngIso 𝑆) → 𝐹:(Base‘𝑅)–1-1-onto→(Base‘𝑆))
9 f1of 6818 . . . . . . . 8 (𝐹:(Base‘𝑅)–1-1-onto→(Base‘𝑆) → 𝐹:(Base‘𝑅)⟶(Base‘𝑆))
108, 9syl 18 . . . . . . 7 (𝐹 ∈ (𝑅 RngIso 𝑆) → 𝐹:(Base‘𝑅)⟶(Base‘𝑆))
11103ad2ant3 1151 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑆 ∈ Rng ∧ 𝐹 ∈ (𝑅 RngIso 𝑆)) → 𝐹:(Base‘𝑅)⟶(Base‘𝑆))
127, 1ringidcl 20344 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ Ring → (1r𝑅) ∈ (Base‘𝑅))
13123ad2ant1 1149 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑆 ∈ Rng ∧ 𝐹 ∈ (𝑅 RngIso 𝑆)) → (1r𝑅) ∈ (Base‘𝑅))
1411, 13ffvelcdmd 7078 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑆 ∈ Rng ∧ 𝐹 ∈ (𝑅 RngIso 𝑆)) → (𝐹‘(1r𝑅)) ∈ (Base‘𝑆))
1514adantr 485 . . . 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 7416 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝑦 → ((𝐹‘(1r𝑅))(.r𝑆)𝑥) = ((𝐹‘(1r𝑅))(.r𝑆)𝑦))
17 id 23 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝑦𝑥 = 𝑦)
1816, 17eqeq12d 2785 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑦 → (((𝐹‘(1r𝑅))(.r𝑆)𝑥) = 𝑥 ↔ ((𝐹‘(1r𝑅))(.r𝑆)𝑦) = 𝑦))
19 oveq1 7415 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝑦 → (𝑥(.r𝑆)(𝐹‘(1r𝑅))) = (𝑦(.r𝑆)(𝐹‘(1r𝑅))))
2019, 17eqeq12d 2785 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑦 → ((𝑥(.r𝑆)(𝐹‘(1r𝑅))) = 𝑥 ↔ (𝑦(.r𝑆)(𝐹‘(1r𝑅))) = 𝑦))
2118, 20anbi12d 643 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑦 → ((((𝐹‘(1r𝑅))(.r𝑆)𝑥) = 𝑥 ∧ (𝑥(.r𝑆)(𝐹‘(1r𝑅))) = 𝑥) ↔ (((𝐹‘(1r𝑅))(.r𝑆)𝑦) = 𝑦 ∧ (𝑦(.r𝑆)(𝐹‘(1r𝑅))) = 𝑦)))
2221rspccv 3587 . . . . . . 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 486 . . . . . 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 487 . . . . . 6 ((((𝐹‘(1r𝑅))(.r𝑆)𝑦) = 𝑦 ∧ (𝑦(.r𝑆)(𝐹‘(1r𝑅))) = 𝑦) → ((𝐹‘(1r𝑅))(.r𝑆)𝑦) = 𝑦)
2523, 24syl6 36 . . . . 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 411 . . . 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 489 . . . . . 6 ((((𝐹‘(1r𝑅))(.r𝑆)𝑦) = 𝑦 ∧ (𝑦(.r𝑆)(𝐹‘(1r𝑅))) = 𝑦) → (𝑦(.r𝑆)(𝐹‘(1r𝑅))) = 𝑦)
2823, 27syl6 36 . . . . 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 411 . . . 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 20263 . . 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 699 . 2 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑆 ∈ Rng ∧ 𝐹 ∈ (𝑅 RngIso 𝑆)) → (𝐹‘(1r𝑅)) = (1r𝑆))
3231eqcomd 2775 1 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑆 ∈ Rng ∧ 𝐹 ∈ (𝑅 RngIso 𝑆)) → (1r𝑆) = (𝐹‘(1r𝑅)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 400  w3a 1101   = wceq 1567  wcel 2149  wral 3085  wf 6529  1-1-ontowf1o 6532  cfv 6533  (class class class)co 7408  Basecbs 17265  .rcmulr 17307  Rngcrng 20226  1rcur 20259  Ringcrg 20311   RngIso crngim 20513
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1822  ax-4 1836  ax-5 1937  ax-6 1994  ax-7 2035  ax-8 2151  ax-9 2159  ax-10 2182  ax-11 2198  ax-12 2219  ax-ext 2741  ax-sep 5258  ax-nul 5268  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7730  ax-cnex 11152  ax-resscn 11153  ax-1cn 11154  ax-icn 11155  ax-addcl 11156  ax-addrcl 11157  ax-mulcl 11158  ax-mulrcl 11159  ax-mulcom 11160  ax-addass 11161  ax-mulass 11162  ax-distr 11163  ax-i2m1 11164  ax-1ne0 11165  ax-1rid 11166  ax-rnegex 11167  ax-rrecex 11168  ax-cnre 11169  ax-pre-lttri 11170  ax-pre-lttrn 11171  ax-pre-ltadd 11172  ax-pre-mulgt0 11173
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1570  df-fal 1580  df-ex 1807  df-nf 1811  df-sb 2098  df-mo 2573  df-eu 2603  df-clab 2748  df-cleq 2761  df-clel 2844  df-nfc 2918  df-ne 2965  df-nel 3071  df-ral 3086  df-rex 3096  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3424  df-v 3465  df-sbc 3754  df-csb 3862  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-pss 3933  df-nul 4295  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4874  df-iun 4959  df-br 5111  df-opab 5175  df-mpt 5194  df-tr 5220  df-id 5554  df-eprel 5559  df-po 5567  df-so 5568  df-fr 5612  df-we 5614  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-pred 6299  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-riota 7365  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-om 7859  df-1st 7982  df-2nd 7983  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-er 8690  df-map 8822  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-pnf 11241  df-mnf 11242  df-xr 11243  df-ltxr 11244  df-le 11245  df-sub 11439  df-neg 11440  df-nn 12230  df-2 12299  df-sets 17220  df-slot 17238  df-ndx 17250  df-base 17266  df-plusg 17319  df-0g 17490  df-mgm 18694  df-mgmhm 18746  df-sgrp 18773  df-mnd 18789  df-grp 18999  df-ghm 19280  df-abl 19849  df-mgp 20213  df-rng 20227  df-ur 20260  df-ring 20313  df-rnghm 20514  df-rngim 20515
This theorem is referenced by:  rngqiprngu  21425
  Copyright terms: Public domain W3C validator