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

Theorem rngqiprngfulem4 21186
Description: Lemma 4 for rngqiprngfu 21189. (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 7425 . . . . 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 20079 . . . . . 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 21184 . . . . 5 (𝜑𝐸𝐵)
20 rnggrp 20082 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ Rng → 𝑅 ∈ Grp)
217, 20syl 17 . . . . . 6 (𝜑𝑅 ∈ Grp)
227, 10, 11, 12, 4, 13, 14rngqiprng1elbas 21158 . . . . . . 7 (𝜑1𝐵)
234, 13rngcl 20088 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Rng ∧ 1𝐵𝐸𝐵) → ( 1 · 𝐸) ∈ 𝐵)
247, 22, 19, 23syl3anc 1369 . . . . . 6 (𝜑 → ( 1 · 𝐸) ∈ 𝐵)
254, 6grpsubcl 18960 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Grp ∧ 𝐸𝐵 ∧ ( 1 · 𝐸) ∈ 𝐵) → (𝐸 ( 1 · 𝐸)) ∈ 𝐵)
2621, 19, 24, 25syl3anc 1369 . . . . 5 (𝜑 → (𝐸 ( 1 · 𝐸)) ∈ 𝐵)
274, 5, 6, 9, 19, 26, 22ablsubsub4 19757 . . . 4 (𝜑 → ((𝐸 (𝐸 ( 1 · 𝐸))) 1 ) = (𝐸 ((𝐸 ( 1 · 𝐸)) + 1 )))
284, 6, 9, 19, 24ablnncan 19759 . . . . 5 (𝜑 → (𝐸 (𝐸 ( 1 · 𝐸))) = ( 1 · 𝐸))
2928oveq1d 7429 . . . 4 (𝜑 → ((𝐸 (𝐸 ( 1 · 𝐸))) 1 ) = (( 1 · 𝐸) 1 ))
303, 27, 293eqtr2d 2773 . . 3 (𝜑 → (𝐸 𝑈) = (( 1 · 𝐸) 1 ))
31 ringrng 20203 . . . . . . . . . 10 (𝐽 ∈ Ring → 𝐽 ∈ Rng)
3212, 31syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐽 ∈ Rng)
3311, 32eqeltrrid 2833 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑅s 𝐼) ∈ Rng)
347, 10, 33rng2idlnsg 21142 . . . . . . 7 (𝜑𝐼 ∈ (NrmSGrp‘𝑅))
35 nsgsubg 19097 . . . . . . 7 (𝐼 ∈ (NrmSGrp‘𝑅) → 𝐼 ∈ (SubGrp‘𝑅))
3634, 35syl 17 . . . . . 6 (𝜑𝐼 ∈ (SubGrp‘𝑅))
377, 10, 11, 12, 4, 13, 14rngqiprngghmlem1 21159 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐸𝐵) → ( 1 · 𝐸) ∈ (Base‘𝐽))
3819, 37mpdan 686 . . . . . . 7 (𝜑 → ( 1 · 𝐸) ∈ (Base‘𝐽))
39 eqid 2727 . . . . . . . 8 (Base‘𝐽) = (Base‘𝐽)
4010, 11, 392idlbas 21139 . . . . . . 7 (𝜑 → (Base‘𝐽) = 𝐼)
4138, 40eleqtrd 2830 . . . . . 6 (𝜑 → ( 1 · 𝐸) ∈ 𝐼)
4239, 14ringidcl 20184 . . . . . . . 8 (𝐽 ∈ Ring → 1 ∈ (Base‘𝐽))
4312, 42syl 17 . . . . . . 7 (𝜑1 ∈ (Base‘𝐽))
4443, 40eleqtrd 2830 . . . . . 6 (𝜑1𝐼)
45 eqid 2727 . . . . . . 7 (-g𝐽) = (-g𝐽)
466, 11, 45subgsub 19077 . . . . . 6 ((𝐼 ∈ (SubGrp‘𝑅) ∧ ( 1 · 𝐸) ∈ 𝐼1𝐼) → (( 1 · 𝐸) 1 ) = (( 1 · 𝐸)(-g𝐽) 1 ))
4736, 41, 44, 46syl3anc 1369 . . . . 5 (𝜑 → (( 1 · 𝐸) 1 ) = (( 1 · 𝐸)(-g𝐽) 1 ))
4812ringgrpd 20166 . . . . . 6 (𝜑𝐽 ∈ Grp)
4939, 45grpsubcl 18960 . . . . . 6 ((𝐽 ∈ Grp ∧ ( 1 · 𝐸) ∈ (Base‘𝐽) ∧ 1 ∈ (Base‘𝐽)) → (( 1 · 𝐸)(-g𝐽) 1 ) ∈ (Base‘𝐽))
5048, 38, 43, 49syl3anc 1369 . . . . 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 21185 . . 3 (𝜑𝑈𝐵)
554, 6, 15qusecsub 19774 . . 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 205   = wceq 1534  wcel 2099  cfv 6542  (class class class)co 7414  [cec 8714  Basecbs 17165  s cress 17194  +gcplusg 17218  .rcmulr 17219   /s cqus 17472  Grpcgrp 18875  -gcsg 18877  SubGrpcsubg 19059  NrmSGrpcnsg 19060   ~QG cqg 19061  Abelcabl 19720  Rngcrng 20076  1rcur 20105  Ringcrg 20157  2Idealc2idl 21125
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2164  ax-ext 2698  ax-rep 5279  ax-sep 5293  ax-nul 5300  ax-pow 5359  ax-pr 5423  ax-un 7732  ax-cnex 11180  ax-resscn 11181  ax-1cn 11182  ax-icn 11183  ax-addcl 11184  ax-addrcl 11185  ax-mulcl 11186  ax-mulrcl 11187  ax-mulcom 11188  ax-addass 11189  ax-mulass 11190  ax-distr 11191  ax-i2m1 11192  ax-1ne0 11193  ax-1rid 11194  ax-rnegex 11195  ax-rrecex 11196  ax-cnre 11197  ax-pre-lttri 11198  ax-pre-lttrn 11199  ax-pre-ltadd 11200  ax-pre-mulgt0 11201
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 847  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2705  df-cleq 2719  df-clel 2805  df-nfc 2880  df-ne 2936  df-nel 3042  df-ral 3057  df-rex 3066  df-rmo 3371  df-reu 3372  df-rab 3428  df-v 3471  df-sbc 3775  df-csb 3890  df-dif 3947  df-un 3949  df-in 3951  df-ss 3961  df-pss 3963  df-nul 4319  df-if 4525  df-pw 4600  df-sn 4625  df-pr 4627  df-tp 4629  df-op 4631  df-uni 4904  df-iun 4993  df-br 5143  df-opab 5205  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5570  df-eprel 5576  df-po 5584  df-so 5585  df-fr 5627  df-we 5629  df-xp 5678  df-rel 5679  df-cnv 5680  df-co 5681  df-dm 5682  df-rn 5683  df-res 5684  df-ima 5685  df-pred 6299  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-riota 7370  df-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-om 7863  df-1st 7985  df-2nd 7986  df-tpos 8223  df-frecs 8278  df-wrecs 8309  df-recs 8383  df-rdg 8422  df-1o 8478  df-er 8716  df-ec 8718  df-qs 8722  df-en 8954  df-dom 8955  df-sdom 8956  df-fin 8957  df-sup 9451  df-inf 9452  df-pnf 11266  df-mnf 11267  df-xr 11268  df-ltxr 11269  df-le 11270  df-sub 11462  df-neg 11463  df-nn 12229  df-2 12291  df-3 12292  df-4 12293  df-5 12294  df-6 12295  df-7 12296  df-8 12297  df-9 12298  df-n0 12489  df-z 12575  df-dec 12694  df-uz 12839  df-fz 13503  df-struct 17101  df-sets 17118  df-slot 17136  df-ndx 17148  df-base 17166  df-ress 17195  df-plusg 17231  df-mulr 17232  df-sca 17234  df-vsca 17235  df-ip 17236  df-tset 17237  df-ple 17238  df-ds 17240  df-0g 17408  df-imas 17475  df-qus 17476  df-mgm 18585  df-sgrp 18664  df-mnd 18680  df-grp 18878  df-minusg 18879  df-sbg 18880  df-subg 19062  df-nsg 19063  df-eqg 19064  df-cmn 19721  df-abl 19722  df-mgp 20059  df-rng 20077  df-ur 20106  df-ring 20159  df-oppr 20255  df-subrng 20465  df-lss 20798  df-sra 21040  df-rgmod 21041  df-lidl 21086  df-2idl 21126
This theorem is referenced by:  rngqiprngfu  21189
  Copyright terms: Public domain W3C validator