Theorem rngqiprngfulem4 46799

Description: Lemma 4 for rngqiprngfu 46802. (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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		rngqiprngfu.n	. . . . . 6 ⊢ 𝑈 = ((𝐸 − ( 1 · 𝐸)) + 1 )
2	1	oveq2i 7420	. . . . 5 ⊢ (𝐸 − 𝑈) = (𝐸 − ((𝐸 − ( 1 · 𝐸)) + 1 ))
3	2	a1i 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 46651	. . . . . 6 ⊢ (𝑅 ∈ Rng → 𝑅 ∈ Abel)
9	7, 8	syl 17	. . . . 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))
19	7, 10, 11, 12, 4, 13, 14, 15, 16, 17, 18	rngqiprngfulem2 46797	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ 𝐵)
20		rnggrp 46654	. . . . . . 7 ⊢ (𝑅 ∈ Rng → 𝑅 ∈ Grp)
21	7, 20	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ Grp)
22	7, 10, 11, 12, 4, 13, 14	rngqiprng1elbas 46771	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 1 ∈ 𝐵)
23	4, 13	rngcl 46663	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 ∈ Rng ∧ 1 ∈ 𝐵 ∧ 𝐸 ∈ 𝐵) → ( 1 · 𝐸) ∈ 𝐵)
24	7, 22, 19, 23	syl3anc 1372	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ( 1 · 𝐸) ∈ 𝐵)
25	4, 6	grpsubcl 18903	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 ∈ Grp ∧ 𝐸 ∈ 𝐵 ∧ ( 1 · 𝐸) ∈ 𝐵) → (𝐸 − ( 1 · 𝐸)) ∈ 𝐵)
26	21, 19, 24, 25	syl3anc 1372	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐸 − ( 1 · 𝐸)) ∈ 𝐵)
27	4, 5, 6, 9, 19, 26, 22	ablsubsub4 19686	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝐸 − (𝐸 − ( 1 · 𝐸))) − 1 ) = (𝐸 − ((𝐸 − ( 1 · 𝐸)) + 1 )))
28	4, 6, 9, 19, 24	ablnncan 19688	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐸 − (𝐸 − ( 1 · 𝐸))) = ( 1 · 𝐸))
29	28	oveq1d 7424	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝐸 − (𝐸 − ( 1 · 𝐸))) − 1 ) = (( 1 · 𝐸) − 1 ))
30	3, 27, 29	3eqtr2d 2779	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐸 − 𝑈) = (( 1 · 𝐸) − 1 ))
31		ringrng 46655	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐽 ∈ Ring → 𝐽 ∈ Rng)
32	12, 31	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝐽 ∈ Rng)
33	11, 32	eqeltrrid 2839	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝑅 ↾s 𝐼) ∈ Rng)
34	7, 10, 33	rng2idlnsg 46761	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ (NrmSGrp‘𝑅))
35		nsgsubg 19038	. . . . . . 7 ⊢ (𝐼 ∈ (NrmSGrp‘𝑅) → 𝐼 ∈ (SubGrp‘𝑅))
36	34, 35	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ (SubGrp‘𝑅))
37	7, 10, 11, 12, 4, 13, 14	rngqiprngghmlem1 46772	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐸 ∈ 𝐵) → ( 1 · 𝐸) ∈ (Base‘𝐽))
38	19, 37	mpdan 686	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ( 1 · 𝐸) ∈ (Base‘𝐽))
39		eqid 2733	. . . . . . . 8 ⊢ (Base‘𝐽) = (Base‘𝐽)
40	10, 11, 39	2idlbas 20869	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (Base‘𝐽) = 𝐼)
41	38, 40	eleqtrd 2836	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ( 1 · 𝐸) ∈ 𝐼)
42	39, 14	ringidcl 20083	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐽 ∈ Ring → 1 ∈ (Base‘𝐽))
43	12, 42	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 1 ∈ (Base‘𝐽))
44	43, 40	eleqtrd 2836	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 1 ∈ 𝐼)
45		eqid 2733	. . . . . . 7 ⊢ (-g‘𝐽) = (-g‘𝐽)
46	6, 11, 45	subgsub 19018	. . . . . 6 ⊢ ((𝐼 ∈ (SubGrp‘𝑅) ∧ ( 1 · 𝐸) ∈ 𝐼 ∧ 1 ∈ 𝐼) → (( 1 · 𝐸) − 1 ) = (( 1 · 𝐸)(-g‘𝐽) 1 ))
47	36, 41, 44, 46	syl3anc 1372	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (( 1 · 𝐸) − 1 ) = (( 1 · 𝐸)(-g‘𝐽) 1 ))
48	12	ringgrpd 20065	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐽 ∈ Grp)
49	39, 45	grpsubcl 18903	. . . . . 6 ⊢ ((𝐽 ∈ Grp ∧ ( 1 · 𝐸) ∈ (Base‘𝐽) ∧ 1 ∈ (Base‘𝐽)) → (( 1 · 𝐸)(-g‘𝐽) 1 ) ∈ (Base‘𝐽))
50	48, 38, 43, 49	syl3anc 1372	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (( 1 · 𝐸)(-g‘𝐽) 1 ) ∈ (Base‘𝐽))
51	47, 50	eqeltrd 2834	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (( 1 · 𝐸) − 1 ) ∈ (Base‘𝐽))
52	51, 40	eleqtrd 2836	. . 3 ⊢ (𝜑 → (( 1 · 𝐸) − 1 ) ∈ 𝐼)
53	30, 52	eqeltrd 2834	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐸 − 𝑈) ∈ 𝐼)
54	7, 10, 11, 12, 4, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 6, 5, 1	rngqiprngfulem3 46798	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝐵)
55	4, 6, 15	qusecsub 19703	. . 3 ⊢ (((𝑅 ∈ Abel ∧ 𝐼 ∈ (SubGrp‘𝑅)) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝐸 ∈ 𝐵)) → ([𝑈] ∼ = [𝐸] ∼ ↔ (𝐸 − 𝑈) ∈ 𝐼))
56	9, 36, 54, 19, 55	syl22anc 838	. 2 ⊢ (𝜑 → ([𝑈] ∼ = [𝐸] ∼ ↔ (𝐸 − 𝑈) ∈ 𝐼))
57	53, 56	mpbird 257	1 ⊢ (𝜑 → [𝑈] ∼ = [𝐸] ∼ )

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   = wceq 1542   ∈ wcel 2107  ‘cfv 6544  (class class class)co 7409  [cec 8701  Basecbs 17144   ↾_s cress 17173  +_gcplusg 17197  ._rcmulr 17198   /_s cqus 17451  Grpcgrp 18819  -_gcsg 18821  SubGrpcsubg 19000  NrmSGrpcnsg 19001   ~_QG cqg 19002  Abelcabl 19649  1_rcur 20004  Ringcrg 20056  2Idealc2idl 20856  Rngcrng 46648

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5286  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7725  ax-cnex 11166  ax-resscn 11167  ax-1cn 11168  ax-icn 11169  ax-addcl 11170  ax-addrcl 11171  ax-mulcl 11172  ax-mulrcl 11173  ax-mulcom 11174  ax-addass 11175  ax-mulass 11176  ax-distr 11177  ax-i2m1 11178  ax-1ne0 11179  ax-1rid 11180  ax-rnegex 11181  ax-rrecex 11182  ax-cnre 11183  ax-pre-lttri 11184  ax-pre-lttrn 11185  ax-pre-ltadd 11186  ax-pre-mulgt0 11187

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-tp 4634  df-op 4636  df-uni 4910  df-iun 5000  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-riota 7365  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-om 7856  df-1st 7975  df-2nd 7976  df-tpos 8211  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8371  df-rdg 8410  df-1o 8466  df-er 8703  df-ec 8705  df-qs 8709  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-sup 9437  df-inf 9438  df-pnf 11250  df-mnf 11251  df-xr 11252  df-ltxr 11253  df-le 11254  df-sub 11446  df-neg 11447  df-nn 12213  df-2 12275  df-3 12276  df-4 12277  df-5 12278  df-6 12279  df-7 12280  df-8 12281  df-9 12282  df-n0 12473  df-z 12559  df-dec 12678  df-uz 12823  df-fz 13485  df-struct 17080  df-sets 17097  df-slot 17115  df-ndx 17127  df-base 17145  df-ress 17174  df-plusg 17210  df-mulr 17211  df-sca 17213  df-vsca 17214  df-ip 17215  df-tset 17216  df-ple 17217  df-ds 17219  df-0g 17387  df-imas 17454  df-qus 17455  df-mgm 18561  df-sgrp 18610  df-mnd 18626  df-grp 18822  df-minusg 18823  df-sbg 18824  df-subg 19003  df-nsg 19004  df-eqg 19005  df-cmn 19650  df-abl 19651  df-mgp 19988  df-ur 20005  df-ring 20058  df-oppr 20150  df-lss 20543  df-sra 20785  df-rgmod 20786  df-lidl 20787  df-2idl 20857  df-rng 46649  df-subrng 46725

This theorem is referenced by:  rngqiprngfu  46802