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

Theorem rngqiprngfulem4 21342
Description: Lemma 4 for rngqiprngfu 21345. (Contributed by AV, 16-Mar-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
rngqiprngfu.r (𝜑𝑅 ∈ Rng)
rngqiprngfu.i (𝜑𝐼 ∈ (2Ideal‘𝑅))
rngqiprngfu.j 𝐽 = (𝑅s 𝐼)
rngqiprngfu.u (𝜑𝐽 ∈ Ring)
rngqiprngfu.b 𝐵 = (Base‘𝑅)
rngqiprngfu.t · = (.r𝑅)
rngqiprngfu.1 1 = (1r𝐽)
rngqiprngfu.g = (𝑅 ~QG 𝐼)
rngqiprngfu.q 𝑄 = (𝑅 /s )
rngqiprngfu.v (𝜑𝑄 ∈ Ring)
rngqiprngfu.e (𝜑𝐸 ∈ (1r𝑄))
rngqiprngfu.m = (-g𝑅)
rngqiprngfu.a + = (+g𝑅)
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 7442 . . . . 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 + = (+g𝑅)
6 rngqiprngfu.m . . . . 5 = (-g𝑅)
7 rngqiprngfu.r . . . . . 6 (𝜑𝑅 ∈ Rng)
8 rngabl 20173 . . . . . 6 (𝑅 ∈ Rng → 𝑅 ∈ Abel)
97, 8syl 17 . . . . 5 (𝜑𝑅 ∈ Abel)
10 rngqiprngfu.i . . . . . 6 (𝜑𝐼 ∈ (2Ideal‘𝑅))
11 rngqiprngfu.j . . . . . 6 𝐽 = (𝑅s 𝐼)
12 rngqiprngfu.u . . . . . 6 (𝜑𝐽 ∈ Ring)
13 rngqiprngfu.t . . . . . 6 · = (.r𝑅)
14 rngqiprngfu.1 . . . . . 6 1 = (1r𝐽)
15 rngqiprngfu.g . . . . . 6 = (𝑅 ~QG 𝐼)
16 rngqiprngfu.q . . . . . 6 𝑄 = (𝑅 /s )
17 rngqiprngfu.v . . . . . 6 (𝜑𝑄 ∈ Ring)
18 rngqiprngfu.e . . . . . 6 (𝜑𝐸 ∈ (1r𝑄))
197, 10, 11, 12, 4, 13, 14, 15, 16, 17, 18rngqiprngfulem2 21340 . . . . 5 (𝜑𝐸𝐵)
20 rnggrp 20176 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ Rng → 𝑅 ∈ Grp)
217, 20syl 17 . . . . . 6 (𝜑𝑅 ∈ Grp)
227, 10, 11, 12, 4, 13, 14rngqiprng1elbas 21314 . . . . . . 7 (𝜑1𝐵)
234, 13rngcl 20182 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Rng ∧ 1𝐵𝐸𝐵) → ( 1 · 𝐸) ∈ 𝐵)
247, 22, 19, 23syl3anc 1370 . . . . . 6 (𝜑 → ( 1 · 𝐸) ∈ 𝐵)
254, 6grpsubcl 19051 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Grp ∧ 𝐸𝐵 ∧ ( 1 · 𝐸) ∈ 𝐵) → (𝐸 ( 1 · 𝐸)) ∈ 𝐵)
2621, 19, 24, 25syl3anc 1370 . . . . 5 (𝜑 → (𝐸 ( 1 · 𝐸)) ∈ 𝐵)
274, 5, 6, 9, 19, 26, 22ablsubsub4 19851 . . . 4 (𝜑 → ((𝐸 (𝐸 ( 1 · 𝐸))) 1 ) = (𝐸 ((𝐸 ( 1 · 𝐸)) + 1 )))
284, 6, 9, 19, 24ablnncan 19853 . . . . 5 (𝜑 → (𝐸 (𝐸 ( 1 · 𝐸))) = ( 1 · 𝐸))
2928oveq1d 7446 . . . 4 (𝜑 → ((𝐸 (𝐸 ( 1 · 𝐸))) 1 ) = (( 1 · 𝐸) 1 ))
303, 27, 293eqtr2d 2781 . . 3 (𝜑 → (𝐸 𝑈) = (( 1 · 𝐸) 1 ))
31 ringrng 20299 . . . . . . . . . 10 (𝐽 ∈ Ring → 𝐽 ∈ Rng)
3212, 31syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐽 ∈ Rng)
3311, 32eqeltrrid 2844 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑅s 𝐼) ∈ Rng)
347, 10, 33rng2idlnsg 21294 . . . . . . 7 (𝜑𝐼 ∈ (NrmSGrp‘𝑅))
35 nsgsubg 19189 . . . . . . 7 (𝐼 ∈ (NrmSGrp‘𝑅) → 𝐼 ∈ (SubGrp‘𝑅))
3634, 35syl 17 . . . . . 6 (𝜑𝐼 ∈ (SubGrp‘𝑅))
377, 10, 11, 12, 4, 13, 14rngqiprngghmlem1 21315 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐸𝐵) → ( 1 · 𝐸) ∈ (Base‘𝐽))
3819, 37mpdan 687 . . . . . . 7 (𝜑 → ( 1 · 𝐸) ∈ (Base‘𝐽))
39 eqid 2735 . . . . . . . 8 (Base‘𝐽) = (Base‘𝐽)
4010, 11, 392idlbas 21291 . . . . . . 7 (𝜑 → (Base‘𝐽) = 𝐼)
4138, 40eleqtrd 2841 . . . . . 6 (𝜑 → ( 1 · 𝐸) ∈ 𝐼)
4239, 14ringidcl 20280 . . . . . . . 8 (𝐽 ∈ Ring → 1 ∈ (Base‘𝐽))
4312, 42syl 17 . . . . . . 7 (𝜑1 ∈ (Base‘𝐽))
4443, 40eleqtrd 2841 . . . . . 6 (𝜑1𝐼)
45 eqid 2735 . . . . . . 7 (-g𝐽) = (-g𝐽)
466, 11, 45subgsub 19169 . . . . . 6 ((𝐼 ∈ (SubGrp‘𝑅) ∧ ( 1 · 𝐸) ∈ 𝐼1𝐼) → (( 1 · 𝐸) 1 ) = (( 1 · 𝐸)(-g𝐽) 1 ))
4736, 41, 44, 46syl3anc 1370 . . . . 5 (𝜑 → (( 1 · 𝐸) 1 ) = (( 1 · 𝐸)(-g𝐽) 1 ))
4812ringgrpd 20260 . . . . . 6 (𝜑𝐽 ∈ Grp)
4939, 45grpsubcl 19051 . . . . . 6 ((𝐽 ∈ Grp ∧ ( 1 · 𝐸) ∈ (Base‘𝐽) ∧ 1 ∈ (Base‘𝐽)) → (( 1 · 𝐸)(-g𝐽) 1 ) ∈ (Base‘𝐽))
5048, 38, 43, 49syl3anc 1370 . . . . 5 (𝜑 → (( 1 · 𝐸)(-g𝐽) 1 ) ∈ (Base‘𝐽))
5147, 50eqeltrd 2839 . . . 4 (𝜑 → (( 1 · 𝐸) 1 ) ∈ (Base‘𝐽))
5251, 40eleqtrd 2841 . . 3 (𝜑 → (( 1 · 𝐸) 1 ) ∈ 𝐼)
5330, 52eqeltrd 2839 . 2 (𝜑 → (𝐸 𝑈) ∈ 𝐼)
547, 10, 11, 12, 4, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 6, 5, 1rngqiprngfulem3 21341 . . 3 (𝜑𝑈𝐵)
554, 6, 15qusecsub 19868 . . 3 (((𝑅 ∈ Abel ∧ 𝐼 ∈ (SubGrp‘𝑅)) ∧ (𝑈𝐵𝐸𝐵)) → ([𝑈] = [𝐸] ↔ (𝐸 𝑈) ∈ 𝐼))
569, 36, 54, 19, 55syl22anc 839 . 2 (𝜑 → ([𝑈] = [𝐸] ↔ (𝐸 𝑈) ∈ 𝐼))
5753, 56mpbird 257 1 (𝜑 → [𝑈] = [𝐸] )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 206   = wceq 1537  wcel 2106  cfv 6563  (class class class)co 7431  [cec 8742  Basecbs 17245  s cress 17274  +gcplusg 17298  .rcmulr 17299   /s cqus 17552  Grpcgrp 18964  -gcsg 18966  SubGrpcsubg 19151  NrmSGrpcnsg 19152   ~QG cqg 19153  Abelcabl 19814  Rngcrng 20170  1rcur 20199  Ringcrg 20251  2Idealc2idl 21277
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1792  ax-4 1806  ax-5 1908  ax-6 1965  ax-7 2005  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2139  ax-11 2155  ax-12 2175  ax-ext 2706  ax-rep 5285  ax-sep 5302  ax-nul 5312  ax-pow 5371  ax-pr 5438  ax-un 7754  ax-cnex 11209  ax-resscn 11210  ax-1cn 11211  ax-icn 11212  ax-addcl 11213  ax-addrcl 11214  ax-mulcl 11215  ax-mulrcl 11216  ax-mulcom 11217  ax-addass 11218  ax-mulass 11219  ax-distr 11220  ax-i2m1 11221  ax-1ne0 11222  ax-1rid 11223  ax-rnegex 11224  ax-rrecex 11225  ax-cnre 11226  ax-pre-lttri 11227  ax-pre-lttrn 11228  ax-pre-ltadd 11229  ax-pre-mulgt0 11230
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1777  df-nf 1781  df-sb 2063  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2713  df-cleq 2727  df-clel 2814  df-nfc 2890  df-ne 2939  df-nel 3045  df-ral 3060  df-rex 3069  df-rmo 3378  df-reu 3379  df-rab 3434  df-v 3480  df-sbc 3792  df-csb 3909  df-dif 3966  df-un 3968  df-in 3970  df-ss 3980  df-pss 3983  df-nul 4340  df-if 4532  df-pw 4607  df-sn 4632  df-pr 4634  df-tp 4636  df-op 4638  df-uni 4913  df-iun 4998  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5583  df-eprel 5589  df-po 5597  df-so 5598  df-fr 5641  df-we 5643  df-xp 5695  df-rel 5696  df-cnv 5697  df-co 5698  df-dm 5699  df-rn 5700  df-res 5701  df-ima 5702  df-pred 6323  df-ord 6389  df-on 6390  df-lim 6391  df-suc 6392  df-iota 6516  df-fun 6565  df-fn 6566  df-f 6567  df-f1 6568  df-fo 6569  df-f1o 6570  df-fv 6571  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-om 7888  df-1st 8013  df-2nd 8014  df-tpos 8250  df-frecs 8305  df-wrecs 8336  df-recs 8410  df-rdg 8449  df-1o 8505  df-er 8744  df-ec 8746  df-qs 8750  df-en 8985  df-dom 8986  df-sdom 8987  df-fin 8988  df-sup 9480  df-inf 9481  df-pnf 11295  df-mnf 11296  df-xr 11297  df-ltxr 11298  df-le 11299  df-sub 11492  df-neg 11493  df-nn 12265  df-2 12327  df-3 12328  df-4 12329  df-5 12330  df-6 12331  df-7 12332  df-8 12333  df-9 12334  df-n0 12525  df-z 12612  df-dec 12732  df-uz 12877  df-fz 13545  df-struct 17181  df-sets 17198  df-slot 17216  df-ndx 17228  df-base 17246  df-ress 17275  df-plusg 17311  df-mulr 17312  df-sca 17314  df-vsca 17315  df-ip 17316  df-tset 17317  df-ple 17318  df-ds 17320  df-0g 17488  df-imas 17555  df-qus 17556  df-mgm 18666  df-sgrp 18745  df-mnd 18761  df-grp 18967  df-minusg 18968  df-sbg 18969  df-subg 19154  df-nsg 19155  df-eqg 19156  df-cmn 19815  df-abl 19816  df-mgp 20153  df-rng 20171  df-ur 20200  df-ring 20253  df-oppr 20351  df-subrng 20563  df-lss 20948  df-sra 21190  df-rgmod 21191  df-lidl 21236  df-2idl 21278
This theorem is referenced by:  rngqiprngfu  21345
  Copyright terms: Public domain W3C validator