Theorem rngqiprngfulem2 21267

Description: Lemma 2 for rngqiprngfu 21272 (and lemma for rngqiprngu 21273). (Contributed by AV, 16-Mar-2025.)

Hypotheses

Ref	Expression
rngqiprngfu.r	⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ Rng)
rngqiprngfu.i	⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ (2Ideal‘𝑅))
rngqiprngfu.j	⊢ 𝐽 = (𝑅 ↾s 𝐼)
rngqiprngfu.u	⊢ (𝜑 → 𝐽 ∈ Ring)
rngqiprngfu.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
rngqiprngfu.t	⊢ · = (.r‘𝑅)
rngqiprngfu.1	⊢ 1 = (1r‘𝐽)
rngqiprngfu.g	⊢ ∼ = (𝑅 ~QG 𝐼)
rngqiprngfu.q	⊢ 𝑄 = (𝑅 /s ∼ )
rngqiprngfu.v	⊢ (𝜑 → 𝑄 ∈ Ring)
rngqiprngfu.e	⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ (1r‘𝑄))

Assertion

Ref	Expression
rngqiprngfulem2	⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ 𝐵)

Proof of Theorem rngqiprngfulem2

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		rngqiprngfu.r	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ Rng)
2		rngqiprngfu.i	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ (2Ideal‘𝑅))
3		rngqiprngfu.j	. . 3 ⊢ 𝐽 = (𝑅 ↾s 𝐼)
4		rngqiprngfu.u	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐽 ∈ Ring)
5		rngqiprngfu.b	. . 3 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
6		rngqiprngfu.t	. . 3 ⊢ · = (.r‘𝑅)
7		rngqiprngfu.1	. . 3 ⊢ 1 = (1r‘𝐽)
8		rngqiprngfu.g	. . 3 ⊢ ∼ = (𝑅 ~QG 𝐼)
9		rngqiprngfu.q	. . 3 ⊢ 𝑄 = (𝑅 /s ∼ )
10		rngqiprngfu.v	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑄 ∈ Ring)
11	1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10	rngqiprngfulem1 21266	. 2 ⊢ (𝜑 → ∃𝑥 ∈ 𝐵 (1r‘𝑄) = [𝑥] ∼ )
12		rngqiprngfu.e	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ (1r‘𝑄))
13	12	adantr 480	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝐸 ∈ (1r‘𝑄))
14		eleq2 2825	. . . . . . 7 ⊢ ((1r‘𝑄) = [𝑥] ∼ → (𝐸 ∈ (1r‘𝑄) ↔ 𝐸 ∈ [𝑥] ∼ ))
15	14	adantl 481	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) ∧ (1r‘𝑄) = [𝑥] ∼ ) → (𝐸 ∈ (1r‘𝑄) ↔ 𝐸 ∈ [𝑥] ∼ ))
16		elecg 8679	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐸 ∈ (1r‘𝑄) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (𝐸 ∈ [𝑥] ∼ ↔ 𝑥 ∼ 𝐸))
17	12, 16	sylan 580	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (𝐸 ∈ [𝑥] ∼ ↔ 𝑥 ∼ 𝐸))
18		rngabl 20090	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑅 ∈ Rng → 𝑅 ∈ Abel)
19	1, 18	syl 17	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ Abel)
20		eqid 2736	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (2Ideal‘𝑅) = (2Ideal‘𝑅)
21	5, 20	2idlss 21217	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝐼 ∈ (2Ideal‘𝑅) → 𝐼 ⊆ 𝐵)
22	2, 21	syl 17	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝐼 ⊆ 𝐵)
23	19, 22	jca 511	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (𝑅 ∈ Abel ∧ 𝐼 ⊆ 𝐵))
24	23	adantr 480	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (𝑅 ∈ Abel ∧ 𝐼 ⊆ 𝐵))
25		eqid 2736	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (-g‘𝑅) = (-g‘𝑅)
26	5, 25, 8	eqgabl 19763	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑅 ∈ Abel ∧ 𝐼 ⊆ 𝐵) → (𝑥 ∼ 𝐸 ↔ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝐸 ∈ 𝐵 ∧ (𝐸(-g‘𝑅)𝑥) ∈ 𝐼)))
27	24, 26	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (𝑥 ∼ 𝐸 ↔ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝐸 ∈ 𝐵 ∧ (𝐸(-g‘𝑅)𝑥) ∈ 𝐼)))
28		simp2 1137	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝐸 ∈ 𝐵 ∧ (𝐸(-g‘𝑅)𝑥) ∈ 𝐼) → 𝐸 ∈ 𝐵)
29	27, 28	biimtrdi 253	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (𝑥 ∼ 𝐸 → 𝐸 ∈ 𝐵))
30	17, 29	sylbid 240	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (𝐸 ∈ [𝑥] ∼ → 𝐸 ∈ 𝐵))
31	30	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) ∧ (1r‘𝑄) = [𝑥] ∼ ) → (𝐸 ∈ [𝑥] ∼ → 𝐸 ∈ 𝐵))
32	15, 31	sylbid 240	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) ∧ (1r‘𝑄) = [𝑥] ∼ ) → (𝐸 ∈ (1r‘𝑄) → 𝐸 ∈ 𝐵))
33	32	ex 412	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → ((1r‘𝑄) = [𝑥] ∼ → (𝐸 ∈ (1r‘𝑄) → 𝐸 ∈ 𝐵)))
34	13, 33	mpid 44	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → ((1r‘𝑄) = [𝑥] ∼ → 𝐸 ∈ 𝐵))
35	34	rexlimdva 3137	. 2 ⊢ (𝜑 → (∃𝑥 ∈ 𝐵 (1r‘𝑄) = [𝑥] ∼ → 𝐸 ∈ 𝐵))
36	11, 35	mpd 15	1 ⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ 𝐵)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∧ w3a 1086   = wceq 1541   ∈ wcel 2113  ∃wrex 3060   ⊆ wss 3901   class class class wbr 5098  ‘cfv 6492  (class class class)co 7358  [cec 8633  Basecbs 17136   ↾_s cress 17157  ._rcmulr 17178   /_s cqus 17426  -_gcsg 18865   ~_QG cqg 19052  Abelcabl 19710  Rngcrng 20087  1_rcur 20116  Ringcrg 20168  2Idealc2idl 21204

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2115  ax-9 2123  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2184  ax-ext 2708  ax-rep 5224  ax-sep 5241  ax-nul 5251  ax-pow 5310  ax-pr 5377  ax-un 7680  ax-cnex 11082  ax-resscn 11083  ax-1cn 11084  ax-icn 11085  ax-addcl 11086  ax-addrcl 11087  ax-mulcl 11088  ax-mulrcl 11089  ax-mulcom 11090  ax-addass 11091  ax-mulass 11092  ax-distr 11093  ax-i2m1 11094  ax-1ne0 11095  ax-1rid 11096  ax-rnegex 11097  ax-rrecex 11098  ax-cnre 11099  ax-pre-lttri 11100  ax-pre-lttrn 11101  ax-pre-ltadd 11102  ax-pre-mulgt0 11103

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2539  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2811  df-nfc 2885  df-ne 2933  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3350  df-reu 3351  df-rab 3400  df-v 3442  df-sbc 3741  df-csb 3850  df-dif 3904  df-un 3906  df-in 3908  df-ss 3918  df-pss 3921  df-nul 4286  df-if 4480  df-pw 4556  df-sn 4581  df-pr 4583  df-tp 4585  df-op 4587  df-uni 4864  df-iun 4948  df-br 5099  df-opab 5161  df-mpt 5180  df-tr 5206  df-id 5519  df-eprel 5524  df-po 5532  df-so 5533  df-fr 5577  df-we 5579  df-xp 5630  df-rel 5631  df-cnv 5632  df-co 5633  df-dm 5634  df-rn 5635  df-res 5636  df-ima 5637  df-pred 6259  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6494  df-fn 6495  df-f 6496  df-f1 6497  df-fo 6498  df-f1o 6499  df-fv 6500  df-riota 7315  df-ov 7361  df-oprab 7362  df-mpo 7363  df-om 7809  df-1st 7933  df-2nd 7934  df-frecs 8223  df-wrecs 8254  df-recs 8303  df-rdg 8341  df-1o 8397  df-er 8635  df-ec 8637  df-qs 8641  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-fin 8887  df-sup 9345  df-inf 9346  df-pnf 11168  df-mnf 11169  df-xr 11170  df-ltxr 11171  df-le 11172  df-sub 11366  df-neg 11367  df-nn 12146  df-2 12208  df-3 12209  df-4 12210  df-5 12211  df-6 12212  df-7 12213  df-8 12214  df-9 12215  df-n0 12402  df-z 12489  df-dec 12608  df-uz 12752  df-fz 13424  df-struct 17074  df-sets 17091  df-slot 17109  df-ndx 17121  df-base 17137  df-plusg 17190  df-mulr 17191  df-sca 17193  df-vsca 17194  df-ip 17195  df-tset 17196  df-ple 17197  df-ds 17199  df-0g 17361  df-imas 17429  df-qus 17430  df-mgm 18565  df-sgrp 18644  df-mnd 18660  df-grp 18866  df-minusg 18867  df-sbg 18868  df-eqg 19055  df-cmn 19711  df-abl 19712  df-mgp 20076  df-rng 20088  df-ur 20117  df-ring 20170  df-lss 20883  df-sra 21125  df-rgmod 21126  df-lidl 21163  df-2idl 21205

This theorem is referenced by:  rngqiprngfulem3  21268  rngqiprngfulem4  21269  rngqiprngfulem5  21270