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

Theorem rngqiprngfulem4 21224
Description: Lemma 4 for rngqiprngfu 21227. (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 7398 . . . . 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 20064 . . . . . 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 21222 . . . . 5 (𝜑𝐸𝐵)
20 rnggrp 20067 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ Rng → 𝑅 ∈ Grp)
217, 20syl 17 . . . . . 6 (𝜑𝑅 ∈ Grp)
227, 10, 11, 12, 4, 13, 14rngqiprng1elbas 21196 . . . . . . 7 (𝜑1𝐵)
234, 13rngcl 20073 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Rng ∧ 1𝐵𝐸𝐵) → ( 1 · 𝐸) ∈ 𝐵)
247, 22, 19, 23syl3anc 1373 . . . . . 6 (𝜑 → ( 1 · 𝐸) ∈ 𝐵)
254, 6grpsubcl 18952 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Grp ∧ 𝐸𝐵 ∧ ( 1 · 𝐸) ∈ 𝐵) → (𝐸 ( 1 · 𝐸)) ∈ 𝐵)
2621, 19, 24, 25syl3anc 1373 . . . . 5 (𝜑 → (𝐸 ( 1 · 𝐸)) ∈ 𝐵)
274, 5, 6, 9, 19, 26, 22ablsubsub4 19748 . . . 4 (𝜑 → ((𝐸 (𝐸 ( 1 · 𝐸))) 1 ) = (𝐸 ((𝐸 ( 1 · 𝐸)) + 1 )))
284, 6, 9, 19, 24ablnncan 19750 . . . . 5 (𝜑 → (𝐸 (𝐸 ( 1 · 𝐸))) = ( 1 · 𝐸))
2928oveq1d 7402 . . . 4 (𝜑 → ((𝐸 (𝐸 ( 1 · 𝐸))) 1 ) = (( 1 · 𝐸) 1 ))
303, 27, 293eqtr2d 2770 . . 3 (𝜑 → (𝐸 𝑈) = (( 1 · 𝐸) 1 ))
31 ringrng 20194 . . . . . . . . . 10 (𝐽 ∈ Ring → 𝐽 ∈ Rng)
3212, 31syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐽 ∈ Rng)
3311, 32eqeltrrid 2833 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑅s 𝐼) ∈ Rng)
347, 10, 33rng2idlnsg 21176 . . . . . . 7 (𝜑𝐼 ∈ (NrmSGrp‘𝑅))
35 nsgsubg 19090 . . . . . . 7 (𝐼 ∈ (NrmSGrp‘𝑅) → 𝐼 ∈ (SubGrp‘𝑅))
3634, 35syl 17 . . . . . 6 (𝜑𝐼 ∈ (SubGrp‘𝑅))
377, 10, 11, 12, 4, 13, 14rngqiprngghmlem1 21197 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐸𝐵) → ( 1 · 𝐸) ∈ (Base‘𝐽))
3819, 37mpdan 687 . . . . . . 7 (𝜑 → ( 1 · 𝐸) ∈ (Base‘𝐽))
39 eqid 2729 . . . . . . . 8 (Base‘𝐽) = (Base‘𝐽)
4010, 11, 392idlbas 21173 . . . . . . 7 (𝜑 → (Base‘𝐽) = 𝐼)
4138, 40eleqtrd 2830 . . . . . 6 (𝜑 → ( 1 · 𝐸) ∈ 𝐼)
4239, 14ringidcl 20174 . . . . . . . 8 (𝐽 ∈ Ring → 1 ∈ (Base‘𝐽))
4312, 42syl 17 . . . . . . 7 (𝜑1 ∈ (Base‘𝐽))
4443, 40eleqtrd 2830 . . . . . 6 (𝜑1𝐼)
45 eqid 2729 . . . . . . 7 (-g𝐽) = (-g𝐽)
466, 11, 45subgsub 19070 . . . . . 6 ((𝐼 ∈ (SubGrp‘𝑅) ∧ ( 1 · 𝐸) ∈ 𝐼1𝐼) → (( 1 · 𝐸) 1 ) = (( 1 · 𝐸)(-g𝐽) 1 ))
4736, 41, 44, 46syl3anc 1373 . . . . 5 (𝜑 → (( 1 · 𝐸) 1 ) = (( 1 · 𝐸)(-g𝐽) 1 ))
4812ringgrpd 20151 . . . . . 6 (𝜑𝐽 ∈ Grp)
4939, 45grpsubcl 18952 . . . . . 6 ((𝐽 ∈ Grp ∧ ( 1 · 𝐸) ∈ (Base‘𝐽) ∧ 1 ∈ (Base‘𝐽)) → (( 1 · 𝐸)(-g𝐽) 1 ) ∈ (Base‘𝐽))
5048, 38, 43, 49syl3anc 1373 . . . . 5 (𝜑 → (( 1 · 𝐸)(-g𝐽) 1 ) ∈ (Base‘𝐽))
5147, 50eqeltrd 2828 . . . 4 (𝜑 → (( 1 · 𝐸) 1 ) ∈ (Base‘𝐽))
5251, 40eleqtrd 2830 . . 3 (𝜑 → (( 1 · 𝐸) 1 ) ∈ 𝐼)
5330, 52eqeltrd 2828 . 2 (𝜑 → (𝐸 𝑈) ∈ 𝐼)
547, 10, 11, 12, 4, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 6, 5, 1rngqiprngfulem3 21223 . . 3 (𝜑𝑈𝐵)
554, 6, 15qusecsub 19765 . . 3 (((𝑅 ∈ Abel ∧ 𝐼 ∈ (SubGrp‘𝑅)) ∧ (𝑈𝐵𝐸𝐵)) → ([𝑈] = [𝐸] ↔ (𝐸 𝑈) ∈ 𝐼))
569, 36, 54, 19, 55syl22anc 838 . 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 1540  wcel 2109  cfv 6511  (class class class)co 7387  [cec 8669  Basecbs 17179  s cress 17200  +gcplusg 17220  .rcmulr 17221   /s cqus 17468  Grpcgrp 18865  -gcsg 18867  SubGrpcsubg 19052  NrmSGrpcnsg 19053   ~QG cqg 19054  Abelcabl 19711  Rngcrng 20061  1rcur 20090  Ringcrg 20142  2Idealc2idl 21159
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2701  ax-rep 5234  ax-sep 5251  ax-nul 5261  ax-pow 5320  ax-pr 5387  ax-un 7711  ax-cnex 11124  ax-resscn 11125  ax-1cn 11126  ax-icn 11127  ax-addcl 11128  ax-addrcl 11129  ax-mulcl 11130  ax-mulrcl 11131  ax-mulcom 11132  ax-addass 11133  ax-mulass 11134  ax-distr 11135  ax-i2m1 11136  ax-1ne0 11137  ax-1rid 11138  ax-rnegex 11139  ax-rrecex 11140  ax-cnre 11141  ax-pre-lttri 11142  ax-pre-lttrn 11143  ax-pre-ltadd 11144  ax-pre-mulgt0 11145
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-nel 3030  df-ral 3045  df-rex 3054  df-rmo 3354  df-reu 3355  df-rab 3406  df-v 3449  df-sbc 3754  df-csb 3863  df-dif 3917  df-un 3919  df-in 3921  df-ss 3931  df-pss 3934  df-nul 4297  df-if 4489  df-pw 4565  df-sn 4590  df-pr 4592  df-tp 4594  df-op 4596  df-uni 4872  df-iun 4957  df-br 5108  df-opab 5170  df-mpt 5189  df-tr 5215  df-id 5533  df-eprel 5538  df-po 5546  df-so 5547  df-fr 5591  df-we 5593  df-xp 5644  df-rel 5645  df-cnv 5646  df-co 5647  df-dm 5648  df-rn 5649  df-res 5650  df-ima 5651  df-pred 6274  df-ord 6335  df-on 6336  df-lim 6337  df-suc 6338  df-iota 6464  df-fun 6513  df-fn 6514  df-f 6515  df-f1 6516  df-fo 6517  df-f1o 6518  df-fv 6519  df-riota 7344  df-ov 7390  df-oprab 7391  df-mpo 7392  df-om 7843  df-1st 7968  df-2nd 7969  df-tpos 8205  df-frecs 8260  df-wrecs 8291  df-recs 8340  df-rdg 8378  df-1o 8434  df-er 8671  df-ec 8673  df-qs 8677  df-en 8919  df-dom 8920  df-sdom 8921  df-fin 8922  df-sup 9393  df-inf 9394  df-pnf 11210  df-mnf 11211  df-xr 11212  df-ltxr 11213  df-le 11214  df-sub 11407  df-neg 11408  df-nn 12187  df-2 12249  df-3 12250  df-4 12251  df-5 12252  df-6 12253  df-7 12254  df-8 12255  df-9 12256  df-n0 12443  df-z 12530  df-dec 12650  df-uz 12794  df-fz 13469  df-struct 17117  df-sets 17134  df-slot 17152  df-ndx 17164  df-base 17180  df-ress 17201  df-plusg 17233  df-mulr 17234  df-sca 17236  df-vsca 17237  df-ip 17238  df-tset 17239  df-ple 17240  df-ds 17242  df-0g 17404  df-imas 17471  df-qus 17472  df-mgm 18567  df-sgrp 18646  df-mnd 18662  df-grp 18868  df-minusg 18869  df-sbg 18870  df-subg 19055  df-nsg 19056  df-eqg 19057  df-cmn 19712  df-abl 19713  df-mgp 20050  df-rng 20062  df-ur 20091  df-ring 20144  df-oppr 20246  df-subrng 20455  df-lss 20838  df-sra 21080  df-rgmod 21081  df-lidl 21118  df-2idl 21160
This theorem is referenced by:  rngqiprngfu  21227
  Copyright terms: Public domain W3C validator