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

Theorem rngisomring1 20609
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 2760 . . . 4 (1r𝑅) = (1r𝑅)
2 eqid 2760 . . . 4 (Base‘𝑆) = (Base‘𝑆)
3 eqid 2760 . . . 4 (.r𝑆) = (.r𝑆)
41, 2, 3rngisom1 20607 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑆 ∈ Rng ∧ 𝐹 ∈ (𝑅 RngIso 𝑆)) → ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑆)(((𝐹‘(1r𝑅))(.r𝑆)𝑥) = 𝑥 ∧ (𝑥(.r𝑆)(𝐹‘(1r𝑅))) = 𝑥))
5 eqidd 2761 . . . 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 2761 . . . 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 2760 . . . . . . . . 9 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
87, 2rngimf1o 20595 . . . . . . . 8 (𝐹 ∈ (𝑅 RngIso 𝑆) → 𝐹:(Base‘𝑅)–1-1-onto→(Base‘𝑆))
9 f1of 6817 . . . . . . . 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 1153 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑆 ∈ Rng ∧ 𝐹 ∈ (𝑅 RngIso 𝑆)) → 𝐹:(Base‘𝑅)⟶(Base‘𝑆))
127, 1ringidcl 20406 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ Ring → (1r𝑅) ∈ (Base‘𝑅))
13123ad2ant1 1151 . . . . . 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 486 . . . 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 23 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝑦𝑥 = 𝑦)
1816, 17eqeq12d 2776 . . . . . . . . 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 2776 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑦 → ((𝑥(.r𝑆)(𝐹‘(1r𝑅))) = 𝑥 ↔ (𝑦(.r𝑆)(𝐹‘(1r𝑅))) = 𝑦))
2118, 20anbi12d 644 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑦 → ((((𝐹‘(1r𝑅))(.r𝑆)𝑥) = 𝑥 ∧ (𝑥(.r𝑆)(𝐹‘(1r𝑅))) = 𝑥) ↔ (((𝐹‘(1r𝑅))(.r𝑆)𝑦) = 𝑦 ∧ (𝑦(.r𝑆)(𝐹‘(1r𝑅))) = 𝑦)))
2221rspccv 3573 . . . . . . 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 487 . . . . . 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 488 . . . . . 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 412 . . . 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 490 . . . . . 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 412 . . . 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 20324 . . 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 700 . 2 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑆 ∈ Rng ∧ 𝐹 ∈ (𝑅 RngIso 𝑆)) → (𝐹‘(1r𝑅)) = (1r𝑆))
3231eqcomd 2766 1 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑆 ∈ Rng ∧ 𝐹 ∈ (𝑅 RngIso 𝑆)) → (1r𝑆) = (𝐹‘(1r𝑅)))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  wi 4  wa 401  w3a 1103   = wceq 1570  wcel 2145  wral 3076  wf 6529  1-1-ontowf1o 6532  cfv 6533  (class class class)co 7413  Basecbs 17301  .rcmulr 17343  Rngcrng 20287  1rcur 20320  Ringcrg 20372   RngIso crngim 20576
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-sep 5251  ax-nul 5263  ax-pow 5330  ax-pr 5398  ax-un 7736  ax-cnex 11180  ax-resscn 11181  ax-1cn 11182  ax-icn 11183  ax-addcl 11184  ax-addrcl 11185  ax-mulcl 11186  ax-mulrcl 11187  ax-mulcom 11188  ax-addass 11189  ax-mulass 11190  ax-distr 11191  ax-i2m1 11192  ax-1ne0 11193  ax-1rid 11194  ax-rnegex 11195  ax-rrecex 11196  ax-cnre 11197  ax-pre-lttri 11198  ax-pre-lttrn 11199  ax-pre-ltadd 11200  ax-pre-mulgt0 11201
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  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 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  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 7370  df-ov 7416  df-oprab 7417  df-mpo 7418  df-om 7863  df-1st 7986  df-2nd 7987  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8360  df-rdg 8399  df-er 8696  df-map 8828  df-en 8953  df-dom 8954  df-sdom 8955  df-pnf 11269  df-mnf 11270  df-xr 11271  df-ltxr 11272  df-le 11273  df-sub 11467  df-neg 11468  df-nn 12258  df-2 12327  df-sets 17256  df-slot 17274  df-ndx 17286  df-base 17302  df-plusg 17355  df-0g 17526  df-mgm 18730  df-mgmhm 18794  df-sgrp 18821  df-mnd 18837  df-grp 19060  df-ghm 19341  df-abl 19910  df-mgp 20274  df-rng 20288  df-ur 20321  df-ring 20374  df-rnghm 20577  df-rngim 20578
This theorem is used by:  rngqiprngu  21521
  Copyright terms: Public domain W3C validator