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

Theorem rngqiprngfulem4 21616
Description: Lemma 4 for rngqiprngfu 21619. (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 7432 . . . . 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 20383 . . . . . 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 21614 . . . . 5 (𝜑 → 𝐸 ∈ 𝐵)
20 rnggrp 20386 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ Rng → 𝑅 ∈ Grp)
217, 20syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑅 ∈ Grp)
227, 10, 11, 12, 4, 13, 14rngqiprng1elbas 21588 . . . . . . 7 (𝜑 → 1 ∈ 𝐵)
234, 13rngcl 20392 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Rng ∧ 1 ∈ 𝐵 ∧ 𝐸 ∈ 𝐵) → ( 1 · 𝐸) ∈ 𝐵)
247, 22, 19, 23syl3anc 1398 . . . . . 6 (𝜑 → ( 1 · 𝐸) ∈ 𝐵)
254, 6grpsubcl 19236 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Grp ∧ 𝐸 ∈ 𝐵 ∧ ( 1 · 𝐸) ∈ 𝐵) → (𝐸 − ( 1 · 𝐸)) ∈ 𝐵)
2621, 19, 24, 25syl3anc 1398 . . . . 5 (𝜑 → (𝐸 − ( 1 · 𝐸)) ∈ 𝐵)
274, 5, 6, 9, 19, 26, 22ablsubsub4 20038 . . . 4 (𝜑 → ((𝐸 − (𝐸 − ( 1 · 𝐸))) − 1 ) = (𝐸 − ((𝐸 − ( 1 · 𝐸)) + 1 )))
284, 6, 9, 19, 24ablnncan 20040 . . . . 5 (𝜑 → (𝐸 − (𝐸 − ( 1 · 𝐸))) = ( 1 · 𝐸))
2928oveq1d 7436 . . . 4 (𝜑 → ((𝐸 − (𝐸 − ( 1 · 𝐸))) − 1 ) = (( 1 · 𝐸) − 1 ))
303, 27, 293eqtr2d 2801 . . 3 (𝜑 → (𝐸 − 𝑈) = (( 1 · 𝐸) − 1 ))
31 ringrng 20520 . . . . . . . . . 10 (𝐽 ∈ Ring → 𝐽 ∈ Rng)
3212, 31syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝐽 ∈ Rng)
3311, 32eqeltrrid 2865 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑅 ↾s 𝐼) ∈ Rng)
347, 10, 33rng2idlnsg 21566 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐼 ∈ (NrmSGrp‘𝑅))
35 nsgsubg 19374 . . . . . . 7 (𝐼 ∈ (NrmSGrp‘𝑅) → 𝐼 ∈ (SubGrp‘𝑅))
3634, 35syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → 𝐼 ∈ (SubGrp‘𝑅))
377, 10, 11, 12, 4, 13, 14rngqiprngghmlem1 21589 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝐸 ∈ 𝐵) → ( 1 · 𝐸) ∈ (Base‘𝐽))
3819, 37mpdan 700 . . . . . . 7 (𝜑 → ( 1 · 𝐸) ∈ (Base‘𝐽))
39 eqid 2760 . . . . . . . 8 (Base‘𝐽) = (Base‘𝐽)
4010, 11, 392idlbas 21563 . . . . . . 7 (𝜑 → (Base‘𝐽) = 𝐼)
4138, 40eleqtrd 2862 . . . . . 6 (𝜑 → ( 1 · 𝐸) ∈ 𝐼)
4239, 14ringidcl 20500 . . . . . . . 8 (𝐽 ∈ Ring → 1 ∈ (Base‘𝐽))
4312, 42syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → 1 ∈ (Base‘𝐽))
4443, 40eleqtrd 2862 . . . . . 6 (𝜑 → 1 ∈ 𝐼)
45 eqid 2760 . . . . . . 7 (-g‘𝐽) = (-g‘𝐽)
466, 11, 45subgsub 19355 . . . . . 6 ((𝐼 ∈ (SubGrp‘𝑅) ∧ ( 1 · 𝐸) ∈ 𝐼 ∧ 1 ∈ 𝐼) → (( 1 · 𝐸) − 1 ) = (( 1 · 𝐸)(-g‘𝐽) 1 ))
4736, 41, 44, 46syl3anc 1398 . . . . 5 (𝜑 → (( 1 · 𝐸) − 1 ) = (( 1 · 𝐸)(-g‘𝐽) 1 ))
4812ringgrpd 20475 . . . . . 6 (𝜑 → 𝐽 ∈ Grp)
4939, 45grpsubcl 19236 . . . . . 6 ((𝐽 ∈ Grp ∧ ( 1 · 𝐸) ∈ (Base‘𝐽) ∧ 1 ∈ (Base‘𝐽)) → (( 1 · 𝐸)(-g‘𝐽) 1 ) ∈ (Base‘𝐽))
5048, 38, 43, 49syl3anc 1398 . . . . 5 (𝜑 → (( 1 · 𝐸)(-g‘𝐽) 1 ) ∈ (Base‘𝐽))
5147, 50eqeltrd 2860 . . . 4 (𝜑 → (( 1 · 𝐸) − 1 ) ∈ (Base‘𝐽))
5251, 40eleqtrd 2862 . . 3 (𝜑 → (( 1 · 𝐸) − 1 ) ∈ 𝐼)
5330, 52eqeltrd 2860 . 2 (𝜑 → (𝐸 − 𝑈) ∈ 𝐼)
547, 10, 11, 12, 4, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 6, 5, 1rngqiprngfulem3 21615 . . 3 (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝐵)
554, 6, 15qusecsub 20055 . . 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 1569   ∈ wcel 2144  ‘cfv 6539  (class class class)co 7421  [cec 8719  Basecbs 17393   ↾s cress 17414  +gcplusg 17434  .rcmulr 17435   /s cqus 17683  Grpcgrp 19150  -gcsg 19152  SubGrpcsubg 19336  NrmSGrpcnsg 19337   ~QG cqg 19338  Abelcabl 20001  Rngcrng 20380  1rcur 20413  Ringcrg 20465  2Idealc2idl 21548
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7752  ax-cnex 11260  ax-resscn 11261  ax-1cn 11262  ax-icn 11263  ax-addcl 11264  ax-addrcl 11265  ax-mulcl 11266  ax-mulrcl 11267  ax-mulcom 11268  ax-addass 11269  ax-mulass 11270  ax-distr 11271  ax-i2m1 11272  ax-1ne0 11273  ax-1rid 11274  ax-rnegex 11275  ax-rrecex 11276  ax-cnre 11277  ax-pre-lttri 11278  ax-pre-lttrn 11279  ax-pre-ltadd 11280  ax-pre-mulgt0 11281
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4835  df-uni 4867  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6541  df-fn 6542  df-f 6543  df-f1 6544  df-fo 6545  df-f1o 6546  df-fv 6547  df-riota 7378  df-ov 7424  df-oprab 7425  df-mpo 7426  df-om 7879  df-1st 8002  df-2nd 8003  df-tpos 8247  df-frecs 8303  df-wrecs 8334  df-recs 8383  df-rdg 8422  df-1o 8480  df-er 8721  df-ec 8723  df-qs 8727  df-en 8978  df-dom 8979  df-sdom 8980  df-fin 8981  df-sup 9438  df-inf 9439  df-pnf 11349  df-mnf 11350  df-xr 11351  df-ltxr 11352  df-le 11353  df-sub 11547  df-neg 11548  df-nn 12340  df-2 12409  df-3 12410  df-4 12411  df-5 12412  df-6 12413  df-7 12414  df-8 12415  df-9 12416  df-n0 12611  df-z 12698  df-dec 12819  df-uz 12970  df-fz 13644  df-struct 17331  df-sets 17348  df-slot 17366  df-ndx 17378  df-base 17394  df-ress 17415  df-plusg 17447  df-mulr 17448  df-sca 17450  df-vsca 17451  df-ip 17452  df-tset 17453  df-ple 17454  df-ds 17456  df-0g 17618  df-imas 17686  df-qus 17687  df-mgm 18822  df-sgrp 18914  df-mnd 18930  df-grp 19153  df-minusg 19154  df-sbg 19155  df-subg 19339  df-nsg 19340  df-eqg 19341  df-cmn 20002  df-abl 20003  df-mgp 20367  df-rng 20381  df-ur 20414  df-ring 20467  df-oppr 20573  df-subrng 20804  df-lss 21213  df-sra 21454  df-rgmod 21455  df-lidl 21492  df-2idl 21549
This theorem is used by:  rngqiprngfu  21619
  Copyright terms: Public domain W3C validator