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

Theorem rngqiprngfulem4 21231
Description: Lemma 4 for rngqiprngfu 21234. (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 7401 . . . . 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 20071 . . . . . 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 21229 . . . . 5 (𝜑𝐸𝐵)
20 rnggrp 20074 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ Rng → 𝑅 ∈ Grp)
217, 20syl 17 . . . . . 6 (𝜑𝑅 ∈ Grp)
227, 10, 11, 12, 4, 13, 14rngqiprng1elbas 21203 . . . . . . 7 (𝜑1𝐵)
234, 13rngcl 20080 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Rng ∧ 1𝐵𝐸𝐵) → ( 1 · 𝐸) ∈ 𝐵)
247, 22, 19, 23syl3anc 1373 . . . . . 6 (𝜑 → ( 1 · 𝐸) ∈ 𝐵)
254, 6grpsubcl 18959 . . . . . 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 19755 . . . 4 (𝜑 → ((𝐸 (𝐸 ( 1 · 𝐸))) 1 ) = (𝐸 ((𝐸 ( 1 · 𝐸)) + 1 )))
284, 6, 9, 19, 24ablnncan 19757 . . . . 5 (𝜑 → (𝐸 (𝐸 ( 1 · 𝐸))) = ( 1 · 𝐸))
2928oveq1d 7405 . . . 4 (𝜑 → ((𝐸 (𝐸 ( 1 · 𝐸))) 1 ) = (( 1 · 𝐸) 1 ))
303, 27, 293eqtr2d 2771 . . 3 (𝜑 → (𝐸 𝑈) = (( 1 · 𝐸) 1 ))
31 ringrng 20201 . . . . . . . . . 10 (𝐽 ∈ Ring → 𝐽 ∈ Rng)
3212, 31syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐽 ∈ Rng)
3311, 32eqeltrrid 2834 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑅s 𝐼) ∈ Rng)
347, 10, 33rng2idlnsg 21183 . . . . . . 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 21204 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐸𝐵) → ( 1 · 𝐸) ∈ (Base‘𝐽))
3819, 37mpdan 687 . . . . . . 7 (𝜑 → ( 1 · 𝐸) ∈ (Base‘𝐽))
39 eqid 2730 . . . . . . . 8 (Base‘𝐽) = (Base‘𝐽)
4010, 11, 392idlbas 21180 . . . . . . 7 (𝜑 → (Base‘𝐽) = 𝐼)
4138, 40eleqtrd 2831 . . . . . 6 (𝜑 → ( 1 · 𝐸) ∈ 𝐼)
4239, 14ringidcl 20181 . . . . . . . 8 (𝐽 ∈ Ring → 1 ∈ (Base‘𝐽))
4312, 42syl 17 . . . . . . 7 (𝜑1 ∈ (Base‘𝐽))
4443, 40eleqtrd 2831 . . . . . 6 (𝜑1𝐼)
45 eqid 2730 . . . . . . 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 1373 . . . . 5 (𝜑 → (( 1 · 𝐸) 1 ) = (( 1 · 𝐸)(-g𝐽) 1 ))
4812ringgrpd 20158 . . . . . 6 (𝜑𝐽 ∈ Grp)
4939, 45grpsubcl 18959 . . . . . 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 2829 . . . 4 (𝜑 → (( 1 · 𝐸) 1 ) ∈ (Base‘𝐽))
5251, 40eleqtrd 2831 . . 3 (𝜑 → (( 1 · 𝐸) 1 ) ∈ 𝐼)
5330, 52eqeltrd 2829 . 2 (𝜑 → (𝐸 𝑈) ∈ 𝐼)
547, 10, 11, 12, 4, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 6, 5, 1rngqiprngfulem3 21230 . . 3 (𝜑𝑈𝐵)
554, 6, 15qusecsub 19772 . . 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 6514  (class class class)co 7390  [cec 8672  Basecbs 17186  s cress 17207  +gcplusg 17227  .rcmulr 17228   /s cqus 17475  Grpcgrp 18872  -gcsg 18874  SubGrpcsubg 19059  NrmSGrpcnsg 19060   ~QG cqg 19061  Abelcabl 19718  Rngcrng 20068  1rcur 20097  Ringcrg 20149  2Idealc2idl 21166
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 2702  ax-rep 5237  ax-sep 5254  ax-nul 5264  ax-pow 5323  ax-pr 5390  ax-un 7714  ax-cnex 11131  ax-resscn 11132  ax-1cn 11133  ax-icn 11134  ax-addcl 11135  ax-addrcl 11136  ax-mulcl 11137  ax-mulrcl 11138  ax-mulcom 11139  ax-addass 11140  ax-mulass 11141  ax-distr 11142  ax-i2m1 11143  ax-1ne0 11144  ax-1rid 11145  ax-rnegex 11146  ax-rrecex 11147  ax-cnre 11148  ax-pre-lttri 11149  ax-pre-lttrn 11150  ax-pre-ltadd 11151  ax-pre-mulgt0 11152
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 2534  df-eu 2563  df-clab 2709  df-cleq 2722  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2927  df-nel 3031  df-ral 3046  df-rex 3055  df-rmo 3356  df-reu 3357  df-rab 3409  df-v 3452  df-sbc 3757  df-csb 3866  df-dif 3920  df-un 3922  df-in 3924  df-ss 3934  df-pss 3937  df-nul 4300  df-if 4492  df-pw 4568  df-sn 4593  df-pr 4595  df-tp 4597  df-op 4599  df-uni 4875  df-iun 4960  df-br 5111  df-opab 5173  df-mpt 5192  df-tr 5218  df-id 5536  df-eprel 5541  df-po 5549  df-so 5550  df-fr 5594  df-we 5596  df-xp 5647  df-rel 5648  df-cnv 5649  df-co 5650  df-dm 5651  df-rn 5652  df-res 5653  df-ima 5654  df-pred 6277  df-ord 6338  df-on 6339  df-lim 6340  df-suc 6341  df-iota 6467  df-fun 6516  df-fn 6517  df-f 6518  df-f1 6519  df-fo 6520  df-f1o 6521  df-fv 6522  df-riota 7347  df-ov 7393  df-oprab 7394  df-mpo 7395  df-om 7846  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-tpos 8208  df-frecs 8263  df-wrecs 8294  df-recs 8343  df-rdg 8381  df-1o 8437  df-er 8674  df-ec 8676  df-qs 8680  df-en 8922  df-dom 8923  df-sdom 8924  df-fin 8925  df-sup 9400  df-inf 9401  df-pnf 11217  df-mnf 11218  df-xr 11219  df-ltxr 11220  df-le 11221  df-sub 11414  df-neg 11415  df-nn 12194  df-2 12256  df-3 12257  df-4 12258  df-5 12259  df-6 12260  df-7 12261  df-8 12262  df-9 12263  df-n0 12450  df-z 12537  df-dec 12657  df-uz 12801  df-fz 13476  df-struct 17124  df-sets 17141  df-slot 17159  df-ndx 17171  df-base 17187  df-ress 17208  df-plusg 17240  df-mulr 17241  df-sca 17243  df-vsca 17244  df-ip 17245  df-tset 17246  df-ple 17247  df-ds 17249  df-0g 17411  df-imas 17478  df-qus 17479  df-mgm 18574  df-sgrp 18653  df-mnd 18669  df-grp 18875  df-minusg 18876  df-sbg 18877  df-subg 19062  df-nsg 19063  df-eqg 19064  df-cmn 19719  df-abl 19720  df-mgp 20057  df-rng 20069  df-ur 20098  df-ring 20151  df-oppr 20253  df-subrng 20462  df-lss 20845  df-sra 21087  df-rgmod 21088  df-lidl 21125  df-2idl 21167
This theorem is referenced by:  rngqiprngfu  21234
  Copyright terms: Public domain W3C validator