MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  rngqiprngfulem4 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem rngqiprngfulem4 21661
Description: Lemma 4 for rngqiprngfu 21664. (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))
rngqiprngfu.m − = (-g‘𝑅)
rngqiprngfu.a + = (+g‘𝑅)
rngqiprngfu.n 𝑈 = ((𝐸 − ( 1 · 𝐸)) + 1 )
Assertion
Ref Expression
rngqiprngfulem4 (𝜑 → [𝑈] ∼ = [𝐸] ∼ )

Proof of Theorem rngqiprngfulem4
StepHypRef Expression
1 rngqiprngfu.n . . . . . 6 𝑈 = ((𝐸 − ( 1 · 𝐸)) + 1 )
21oveq2i 7462 . . . . 5 (𝐸 − 𝑈) = (𝐸 − ((𝐸 − ( 1 · 𝐸)) + 1 ))
32a1i 11 . . . 4 (𝜑 → (𝐸 − 𝑈) = (𝐸 − ((𝐸 − ( 1 · 𝐸)) + 1 )))
4 rngqiprngfu.b . . . . 5 𝐵 = (Base‘𝑅)
5 rngqiprngfu.a . . . . 5 + = (+g‘𝑅)
6 rngqiprngfu.m . . . . 5 − = (-g‘𝑅)
7 rngqiprngfu.r . . . . . 6 (𝜑 → 𝑅 ∈ Rng)
8 rngabl 20428 . . . . . 6 (𝑅 ∈ Rng → 𝑅 ∈ Abel)
97, 8syl 18 . . . . 5 (𝜑 → 𝑅 ∈ Abel)
10 rngqiprngfu.i . . . . . 6 (𝜑 → 𝐼 ∈ (2Ideal‘𝑅))
11 rngqiprngfu.j . . . . . 6 𝐽 = (𝑅 ↾s 𝐼)
12 rngqiprngfu.u . . . . . 6 (𝜑 → 𝐽 ∈ Ring)
13 rngqiprngfu.t . . . . . 6 · = (.r‘𝑅)
14 rngqiprngfu.1 . . . . . 6 1 = (1r‘𝐽)
15 rngqiprngfu.g . . . . . 6 ∼ = (𝑅 ~QG 𝐼)
16 rngqiprngfu.q . . . . . 6 𝑄 = (𝑅 /s ∼ )
17 rngqiprngfu.v . . . . . 6 (𝜑 → 𝑄 ∈ Ring)
18 rngqiprngfu.e . . . . . 6 (𝜑 → 𝐸 ∈ (1r‘𝑄))
197, 10, 11, 12, 4, 13, 14, 15, 16, 17, 18rngqiprngfulem2 21659 . . . . 5 (𝜑 → 𝐸 ∈ 𝐵)
20 rnggrp 20431 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ Rng → 𝑅 ∈ Grp)
217, 20syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑅 ∈ Grp)
227, 10, 11, 12, 4, 13, 14rngqiprng1elbas 21633 . . . . . . 7 (𝜑 → 1 ∈ 𝐵)
234, 13rngcl 20437 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Rng ∧ 1 ∈ 𝐵 ∧ 𝐸 ∈ 𝐵) → ( 1 · 𝐸) ∈ 𝐵)
247, 22, 19, 23syl3anc 1399 . . . . . 6 (𝜑 → ( 1 · 𝐸) ∈ 𝐵)
254, 6grpsubcl 19280 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Grp ∧ 𝐸 ∈ 𝐵 ∧ ( 1 · 𝐸) ∈ 𝐵) → (𝐸 − ( 1 · 𝐸)) ∈ 𝐵)
2621, 19, 24, 25syl3anc 1399 . . . . 5 (𝜑 → (𝐸 − ( 1 · 𝐸)) ∈ 𝐵)
274, 5, 6, 9, 19, 26, 22ablsubsub4 20083 . . . 4 (𝜑 → ((𝐸 − (𝐸 − ( 1 · 𝐸))) − 1 ) = (𝐸 − ((𝐸 − ( 1 · 𝐸)) + 1 )))
284, 6, 9, 19, 24ablnncan 20085 . . . . 5 (𝜑 → (𝐸 − (𝐸 − ( 1 · 𝐸))) = ( 1 · 𝐸))
2928oveq1d 7466 . . . 4 (𝜑 → ((𝐸 − (𝐸 − ( 1 · 𝐸))) − 1 ) = (( 1 · 𝐸) − 1 ))
303, 27, 293eqtr2d 2804 . . 3 (𝜑 → (𝐸 − 𝑈) = (( 1 · 𝐸) − 1 ))
31 ringrng 20565 . . . . . . . . . 10 (𝐽 ∈ Ring → 𝐽 ∈ Rng)
3212, 31syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝐽 ∈ Rng)
3311, 32eqeltrrid 2869 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑅 ↾s 𝐼) ∈ Rng)
347, 10, 33rng2idlnsg 21611 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐼 ∈ (NrmSGrp‘𝑅))
35 nsgsubg 19418 . . . . . . 7 (𝐼 ∈ (NrmSGrp‘𝑅) → 𝐼 ∈ (SubGrp‘𝑅))
3634, 35syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → 𝐼 ∈ (SubGrp‘𝑅))
377, 10, 11, 12, 4, 13, 14rngqiprngghmlem1 21634 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝐸 ∈ 𝐵) → ( 1 · 𝐸) ∈ (Base‘𝐽))
3819, 37mpdan 700 . . . . . . 7 (𝜑 → ( 1 · 𝐸) ∈ (Base‘𝐽))
39 eqid 2763 . . . . . . . 8 (Base‘𝐽) = (Base‘𝐽)
4010, 11, 392idlbas 21608 . . . . . . 7 (𝜑 → (Base‘𝐽) = 𝐼)
4138, 40eleqtrd 2866 . . . . . 6 (𝜑 → ( 1 · 𝐸) ∈ 𝐼)
4239, 14ringidcl 20545 . . . . . . . 8 (𝐽 ∈ Ring → 1 ∈ (Base‘𝐽))
4312, 42syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → 1 ∈ (Base‘𝐽))
4443, 40eleqtrd 2866 . . . . . 6 (𝜑 → 1 ∈ 𝐼)
45 eqid 2763 . . . . . . 7 (-g‘𝐽) = (-g‘𝐽)
466, 11, 45subgsub 19399 . . . . . 6 ((𝐼 ∈ (SubGrp‘𝑅) ∧ ( 1 · 𝐸) ∈ 𝐼 ∧ 1 ∈ 𝐼) → (( 1 · 𝐸) − 1 ) = (( 1 · 𝐸)(-g‘𝐽) 1 ))
4736, 41, 44, 46syl3anc 1399 . . . . 5 (𝜑 → (( 1 · 𝐸) − 1 ) = (( 1 · 𝐸)(-g‘𝐽) 1 ))
4812ringgrpd 20520 . . . . . 6 (𝜑 → 𝐽 ∈ Grp)
4939, 45grpsubcl 19280 . . . . . 6 ((𝐽 ∈ Grp ∧ ( 1 · 𝐸) ∈ (Base‘𝐽) ∧ 1 ∈ (Base‘𝐽)) → (( 1 · 𝐸)(-g‘𝐽) 1 ) ∈ (Base‘𝐽))
5048, 38, 43, 49syl3anc 1399 . . . . 5 (𝜑 → (( 1 · 𝐸)(-g‘𝐽) 1 ) ∈ (Base‘𝐽))
5147, 50eqeltrd 2864 . . . 4 (𝜑 → (( 1 · 𝐸) − 1 ) ∈ (Base‘𝐽))
5251, 40eleqtrd 2866 . . 3 (𝜑 → (( 1 · 𝐸) − 1 ) ∈ 𝐼)
5330, 52eqeltrd 2864 . 2 (𝜑 → (𝐸 − 𝑈) ∈ 𝐼)
547, 10, 11, 12, 4, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 6, 5, 1rngqiprngfulem3 21660 . . 3 (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝐵)
554, 6, 15qusecsub 20100 . . 3 (((𝑅 ∈ Abel ∧ 𝐼 ∈ (SubGrp‘𝑅)) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝐸 ∈ 𝐵)) → ([𝑈] ∼ = [𝐸] ∼ ↔ (𝐸 − 𝑈) ∈ 𝐼))
569, 36, 54, 19, 55syl22anc 852 . 2 (𝜑 → ([𝑈] ∼ = [𝐸] ∼ ↔ (𝐸 − 𝑈) ∈ 𝐼))
5753, 56mpbird 260 1 (𝜑 → [𝑈] ∼ = [𝐸] ∼ )
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   = wceq 1570   ∈ wcel 2147  ‘cfv 6566  (class class class)co 7451  [cec 8753  Basecbs 17431   ↾s cress 17452  +gcplusg 17472  .rcmulr 17473   /s cqus 17727  Grpcgrp 19194  -gcsg 19196  SubGrpcsubg 19380  NrmSGrpcnsg 19381   ~QG cqg 19382  Abelcabl 20046  Rngcrng 20425  1rcur 20458  Ringcrg 20510  2Idealc2idl 21593
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 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5255  ax-nul 5266  ax-pow 5334  ax-pr 5398  ax-un 7783  ax-cnex 11295  ax-resscn 11296  ax-1cn 11297  ax-icn 11298  ax-addcl 11299  ax-addrcl 11300  ax-mulcl 11301  ax-mulrcl 11302  ax-mulcom 11303  ax-addass 11304  ax-mulass 11305  ax-distr 11306  ax-i2m1 11307  ax-1ne0 11308  ax-1rid 11309  ax-rnegex 11310  ax-rrecex 11311  ax-cnre 11312  ax-pre-lttri 11313  ax-pre-lttrn 11314  ax-pre-ltadd 11315  ax-pre-mulgt0 11316
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 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4841  df-uni 4873  df-iun 4958  df-br 5109  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5553  df-eprel 5558  df-po 5566  df-so 5567  df-fr 5611  df-we 5613  df-xp 5664  df-rel 5665  df-cnv 5666  df-co 5667  df-dm 5668  df-rn 5669  df-res 5670  df-ima 5671  df-pred 6330  df-ord 6391  df-on 6392  df-lim 6393  df-suc 6394  df-iota 6520  df-fun 6568  df-fn 6569  df-f 6570  df-f1 6571  df-fo 6572  df-f1o 6573  df-fv 6574  df-riota 7408  df-ov 7454  df-oprab 7455  df-mpo 7456  df-om 7912  df-1st 8035  df-2nd 8036  df-tpos 8281  df-frecs 8337  df-wrecs 8368  df-recs 8417  df-rdg 8456  df-1o 8514  df-er 8755  df-ec 8757  df-qs 8761  df-en 9012  df-dom 9013  df-sdom 9014  df-fin 9015  df-sup 9471  df-inf 9472  df-pnf 11384  df-mnf 11385  df-xr 11386  df-ltxr 11387  df-le 11388  df-sub 11582  df-neg 11583  df-nn 12376  df-2 12445  df-3 12446  df-4 12447  df-5 12448  df-6 12449  df-7 12450  df-8 12451  df-9 12452  df-n0 12647  df-z 12734  df-dec 12855  df-uz 13006  df-fz 13680  df-struct 17369  df-sets 17386  df-slot 17404  df-ndx 17416  df-base 17432  df-ress 17453  df-plusg 17486  df-mulr 17487  df-sca 17489  df-vsca 17490  df-ip 17491  df-tset 17492  df-ple 17493  df-ds 17495  df-0g 17662  df-imas 17730  df-qus 17731  df-mgm 18866  df-sgrp 18958  df-mnd 18974  df-grp 19197  df-minusg 19198  df-sbg 19199  df-subg 19383  df-nsg 19384  df-eqg 19385  df-cmn 20047  df-abl 20048  df-mgp 20412  df-rng 20426  df-ur 20459  df-ring 20512  df-oppr 20618  df-subrng 20849  df-lss 21258  df-sra 21499  df-rgmod 21500  df-lidl 21537  df-2idl 21594
This theorem is used by:  rngqiprngfu  21664
  Copyright terms: Public domain W3C validator