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Theorem rngqiprngimfo 21190
Description: 𝐹 is a function from (the base set of) a non-unital ring onto the product of the (base set of the) quotient with a two-sided ideal and the (base set of the) two-sided ideal. (Contributed by AV, 5-Mar-2025.) (Proof shortened by AV, 24-Mar-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
rng2idlring.r (πœ‘ β†’ 𝑅 ∈ Rng)
rng2idlring.i (πœ‘ β†’ 𝐼 ∈ (2Idealβ€˜π‘…))
rng2idlring.j 𝐽 = (𝑅 β†Ύs 𝐼)
rng2idlring.u (πœ‘ β†’ 𝐽 ∈ Ring)
rng2idlring.b 𝐡 = (Baseβ€˜π‘…)
rng2idlring.t Β· = (.rβ€˜π‘…)
rng2idlring.1 1 = (1rβ€˜π½)
rngqiprngim.g ∼ = (𝑅 ~QG 𝐼)
rngqiprngim.q 𝑄 = (𝑅 /s ∼ )
rngqiprngim.c 𝐢 = (Baseβ€˜π‘„)
rngqiprngim.p 𝑃 = (𝑄 Γ—s 𝐽)
rngqiprngim.f 𝐹 = (π‘₯ ∈ 𝐡 ↦ ⟨[π‘₯] ∼ , ( 1 Β· π‘₯)⟩)
Assertion
Ref Expression
rngqiprngimfo (πœ‘ β†’ 𝐹:𝐡–ontoβ†’(𝐢 Γ— 𝐼))
Distinct variable groups:   π‘₯,𝐢   π‘₯,𝐼   π‘₯,𝐡   πœ‘,π‘₯   π‘₯, ∼   π‘₯, 1   π‘₯, Β·   π‘₯,𝑅
Allowed substitution hints:   𝑃(π‘₯)   𝑄(π‘₯)   𝐹(π‘₯)   𝐽(π‘₯)

Proof of Theorem rngqiprngimfo
Dummy variables π‘Ž 𝑏 𝑐 𝑝 π‘ž are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 rng2idlring.r . . 3 (πœ‘ β†’ 𝑅 ∈ Rng)
2 rng2idlring.i . . 3 (πœ‘ β†’ 𝐼 ∈ (2Idealβ€˜π‘…))
3 rng2idlring.j . . 3 𝐽 = (𝑅 β†Ύs 𝐼)
4 rng2idlring.u . . 3 (πœ‘ β†’ 𝐽 ∈ Ring)
5 rng2idlring.b . . 3 𝐡 = (Baseβ€˜π‘…)
6 rng2idlring.t . . 3 Β· = (.rβ€˜π‘…)
7 rng2idlring.1 . . 3 1 = (1rβ€˜π½)
8 rngqiprngim.g . . 3 ∼ = (𝑅 ~QG 𝐼)
9 rngqiprngim.q . . 3 𝑄 = (𝑅 /s ∼ )
10 rngqiprngim.c . . 3 𝐢 = (Baseβ€˜π‘„)
11 rngqiprngim.p . . 3 𝑃 = (𝑄 Γ—s 𝐽)
12 rngqiprngim.f . . 3 𝐹 = (π‘₯ ∈ 𝐡 ↦ ⟨[π‘₯] ∼ , ( 1 Β· π‘₯)⟩)
131, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12rngqiprngimf 21186 . 2 (πœ‘ β†’ 𝐹:𝐡⟢(𝐢 Γ— 𝐼))
14 elxpi 5695 . . . . 5 (𝑏 ∈ (𝐢 Γ— 𝐼) β†’ βˆƒπ‘βˆƒπ‘ž(𝑏 = βŸ¨π‘, π‘žβŸ© ∧ (𝑝 ∈ 𝐢 ∧ π‘ž ∈ 𝐼)))
1510eleq2i 2817 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑝 ∈ 𝐢 ↔ 𝑝 ∈ (Baseβ€˜π‘„))
16 vex 3467 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑝 ∈ V
178, 9, 5quselbas 19138 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑅 ∈ Rng ∧ 𝑝 ∈ V) β†’ (𝑝 ∈ (Baseβ€˜π‘„) ↔ βˆƒπ‘ ∈ 𝐡 𝑝 = [𝑐] ∼ ))
181, 16, 17sylancl 584 . . . . . . . . . . . . . 14 (πœ‘ β†’ (𝑝 ∈ (Baseβ€˜π‘„) ↔ βˆƒπ‘ ∈ 𝐡 𝑝 = [𝑐] ∼ ))
1915, 18bitrid 282 . . . . . . . . . . . . 13 (πœ‘ β†’ (𝑝 ∈ 𝐢 ↔ βˆƒπ‘ ∈ 𝐡 𝑝 = [𝑐] ∼ ))
20 eqid 2725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (+gβ€˜π‘…) = (+gβ€˜π‘…)
21 rnggrp 20097 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑅 ∈ Rng β†’ 𝑅 ∈ Grp)
221, 21syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (πœ‘ β†’ 𝑅 ∈ Grp)
2322ad2antrr 724 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((πœ‘ ∧ π‘ž ∈ 𝐼) ∧ 𝑐 ∈ 𝐡) β†’ 𝑅 ∈ Grp)
24 simpr 483 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((πœ‘ ∧ π‘ž ∈ 𝐼) ∧ 𝑐 ∈ 𝐡) β†’ 𝑐 ∈ 𝐡)
251ad2antrr 724 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((πœ‘ ∧ π‘ž ∈ 𝐼) ∧ 𝑐 ∈ 𝐡) β†’ 𝑅 ∈ Rng)
261, 2, 3, 4, 5, 6, 7rngqiprng1elbas 21175 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (πœ‘ β†’ 1 ∈ 𝐡)
2726ad2antrr 724 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((πœ‘ ∧ π‘ž ∈ 𝐼) ∧ 𝑐 ∈ 𝐡) β†’ 1 ∈ 𝐡)
285, 6rngcl 20103 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑅 ∈ Rng ∧ 1 ∈ 𝐡 ∧ 𝑐 ∈ 𝐡) β†’ ( 1 Β· 𝑐) ∈ 𝐡)
2925, 27, 24, 28syl3anc 1368 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((πœ‘ ∧ π‘ž ∈ 𝐼) ∧ 𝑐 ∈ 𝐡) β†’ ( 1 Β· 𝑐) ∈ 𝐡)
30 eqid 2725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (-gβ€˜π‘…) = (-gβ€˜π‘…)
315, 30grpsubcl 18975 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑅 ∈ Grp ∧ 𝑐 ∈ 𝐡 ∧ ( 1 Β· 𝑐) ∈ 𝐡) β†’ (𝑐(-gβ€˜π‘…)( 1 Β· 𝑐)) ∈ 𝐡)
3223, 24, 29, 31syl3anc 1368 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((πœ‘ ∧ π‘ž ∈ 𝐼) ∧ 𝑐 ∈ 𝐡) β†’ (𝑐(-gβ€˜π‘…)( 1 Β· 𝑐)) ∈ 𝐡)
33 eqid 2725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (2Idealβ€˜π‘…) = (2Idealβ€˜π‘…)
345, 332idlss 21155 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝐼 ∈ (2Idealβ€˜π‘…) β†’ 𝐼 βŠ† 𝐡)
352, 34syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (πœ‘ β†’ 𝐼 βŠ† 𝐡)
3635sselda 3973 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((πœ‘ ∧ π‘ž ∈ 𝐼) β†’ π‘ž ∈ 𝐡)
3736adantr 479 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((πœ‘ ∧ π‘ž ∈ 𝐼) ∧ 𝑐 ∈ 𝐡) β†’ π‘ž ∈ 𝐡)
385, 20, 23, 32, 37grpcld 18903 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((πœ‘ ∧ π‘ž ∈ 𝐼) ∧ 𝑐 ∈ 𝐡) β†’ ((𝑐(-gβ€˜π‘…)( 1 Β· 𝑐))(+gβ€˜π‘…)π‘ž) ∈ 𝐡)
3938adantr 479 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((πœ‘ ∧ π‘ž ∈ 𝐼) ∧ 𝑐 ∈ 𝐡) ∧ 𝑝 = [𝑐] ∼ ) β†’ ((𝑐(-gβ€˜π‘…)( 1 Β· 𝑐))(+gβ€˜π‘…)π‘ž) ∈ 𝐡)
40 opeq1 4870 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑝 = [𝑐] ∼ β†’ βŸ¨π‘, π‘žβŸ© = ⟨[𝑐] ∼ , π‘žβŸ©)
4140adantl 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((πœ‘ ∧ π‘ž ∈ 𝐼) ∧ 𝑐 ∈ 𝐡) ∧ 𝑝 = [𝑐] ∼ ) β†’ βŸ¨π‘, π‘žβŸ© = ⟨[𝑐] ∼ , π‘žβŸ©)
42 eceq1 8756 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (π‘Ž = ((𝑐(-gβ€˜π‘…)( 1 Β· 𝑐))(+gβ€˜π‘…)π‘ž) β†’ [π‘Ž] ∼ = [((𝑐(-gβ€˜π‘…)( 1 Β· 𝑐))(+gβ€˜π‘…)π‘ž)] ∼ )
43 oveq2 7421 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (π‘Ž = ((𝑐(-gβ€˜π‘…)( 1 Β· 𝑐))(+gβ€˜π‘…)π‘ž) β†’ ( 1 Β· π‘Ž) = ( 1 Β· ((𝑐(-gβ€˜π‘…)( 1 Β· 𝑐))(+gβ€˜π‘…)π‘ž)))
4442, 43opeq12d 4878 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (π‘Ž = ((𝑐(-gβ€˜π‘…)( 1 Β· 𝑐))(+gβ€˜π‘…)π‘ž) β†’ ⟨[π‘Ž] ∼ , ( 1 Β· π‘Ž)⟩ = ⟨[((𝑐(-gβ€˜π‘…)( 1 Β· 𝑐))(+gβ€˜π‘…)π‘ž)] ∼ , ( 1 Β· ((𝑐(-gβ€˜π‘…)( 1 Β· 𝑐))(+gβ€˜π‘…)π‘ž))⟩)
4541, 44eqeqan12d 2739 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((πœ‘ ∧ π‘ž ∈ 𝐼) ∧ 𝑐 ∈ 𝐡) ∧ 𝑝 = [𝑐] ∼ ) ∧ π‘Ž = ((𝑐(-gβ€˜π‘…)( 1 Β· 𝑐))(+gβ€˜π‘…)π‘ž)) β†’ (βŸ¨π‘, π‘žβŸ© = ⟨[π‘Ž] ∼ , ( 1 Β· π‘Ž)⟩ ↔ ⟨[𝑐] ∼ , π‘žβŸ© = ⟨[((𝑐(-gβ€˜π‘…)( 1 Β· 𝑐))(+gβ€˜π‘…)π‘ž)] ∼ , ( 1 Β· ((𝑐(-gβ€˜π‘…)( 1 Β· 𝑐))(+gβ€˜π‘…)π‘ž))⟩))
46 rngabl 20094 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑅 ∈ Rng β†’ 𝑅 ∈ Abel)
471, 46syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (πœ‘ β†’ 𝑅 ∈ Abel)
4847ad2antrr 724 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((πœ‘ ∧ π‘ž ∈ 𝐼) ∧ 𝑐 ∈ 𝐡) β†’ 𝑅 ∈ Abel)
495, 20, 30ablsubaddsub 19768 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑅 ∈ Abel ∧ (𝑐 ∈ 𝐡 ∧ ( 1 Β· 𝑐) ∈ 𝐡 ∧ π‘ž ∈ 𝐡)) β†’ (((𝑐(-gβ€˜π‘…)( 1 Β· 𝑐))(+gβ€˜π‘…)π‘ž)(-gβ€˜π‘…)𝑐) = (π‘ž(-gβ€˜π‘…)( 1 Β· 𝑐)))
5048, 24, 29, 37, 49syl13anc 1369 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((πœ‘ ∧ π‘ž ∈ 𝐼) ∧ 𝑐 ∈ 𝐡) β†’ (((𝑐(-gβ€˜π‘…)( 1 Β· 𝑐))(+gβ€˜π‘…)π‘ž)(-gβ€˜π‘…)𝑐) = (π‘ž(-gβ€˜π‘…)( 1 Β· 𝑐)))
514ringgrpd 20181 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (πœ‘ β†’ 𝐽 ∈ Grp)
5251ad2antrr 724 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((πœ‘ ∧ π‘ž ∈ 𝐼) ∧ 𝑐 ∈ 𝐡) β†’ 𝐽 ∈ Grp)
53 eqid 2725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (Baseβ€˜π½) = (Baseβ€˜π½)
542, 3, 532idlbas 21156 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (πœ‘ β†’ (Baseβ€˜π½) = 𝐼)
5554eqcomd 2731 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (πœ‘ β†’ 𝐼 = (Baseβ€˜π½))
5655eleq2d 2811 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (πœ‘ β†’ (π‘ž ∈ 𝐼 ↔ π‘ž ∈ (Baseβ€˜π½)))
5756biimpa 475 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((πœ‘ ∧ π‘ž ∈ 𝐼) β†’ π‘ž ∈ (Baseβ€˜π½))
5857adantr 479 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((πœ‘ ∧ π‘ž ∈ 𝐼) ∧ 𝑐 ∈ 𝐡) β†’ π‘ž ∈ (Baseβ€˜π½))
591, 2, 3, 4, 5, 6, 7rngqiprngghmlem1 21176 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((πœ‘ ∧ 𝑐 ∈ 𝐡) β†’ ( 1 Β· 𝑐) ∈ (Baseβ€˜π½))
6059adantlr 713 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((πœ‘ ∧ π‘ž ∈ 𝐼) ∧ 𝑐 ∈ 𝐡) β†’ ( 1 Β· 𝑐) ∈ (Baseβ€˜π½))
61 eqid 2725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (-gβ€˜π½) = (-gβ€˜π½)
6253, 61grpsubcl 18975 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝐽 ∈ Grp ∧ π‘ž ∈ (Baseβ€˜π½) ∧ ( 1 Β· 𝑐) ∈ (Baseβ€˜π½)) β†’ (π‘ž(-gβ€˜π½)( 1 Β· 𝑐)) ∈ (Baseβ€˜π½))
6352, 58, 60, 62syl3anc 1368 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((πœ‘ ∧ π‘ž ∈ 𝐼) ∧ 𝑐 ∈ 𝐡) β†’ (π‘ž(-gβ€˜π½)( 1 Β· 𝑐)) ∈ (Baseβ€˜π½))
64 ringrng 20220 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝐽 ∈ Ring β†’ 𝐽 ∈ Rng)
654, 64syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (πœ‘ β†’ 𝐽 ∈ Rng)
663, 65eqeltrrid 2830 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (πœ‘ β†’ (𝑅 β†Ύs 𝐼) ∈ Rng)
671, 2, 66rng2idlnsg 21159 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (πœ‘ β†’ 𝐼 ∈ (NrmSGrpβ€˜π‘…))
68 nsgsubg 19112 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝐼 ∈ (NrmSGrpβ€˜π‘…) β†’ 𝐼 ∈ (SubGrpβ€˜π‘…))
6967, 68syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (πœ‘ β†’ 𝐼 ∈ (SubGrpβ€˜π‘…))
7069ad2antrr 724 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((πœ‘ ∧ π‘ž ∈ 𝐼) ∧ 𝑐 ∈ 𝐡) β†’ 𝐼 ∈ (SubGrpβ€˜π‘…))
71 simplr 767 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((πœ‘ ∧ π‘ž ∈ 𝐼) ∧ 𝑐 ∈ 𝐡) β†’ π‘ž ∈ 𝐼)
7254ad2antrr 724 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((πœ‘ ∧ π‘ž ∈ 𝐼) ∧ 𝑐 ∈ 𝐡) β†’ (Baseβ€˜π½) = 𝐼)
7360, 72eleqtrd 2827 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((πœ‘ ∧ π‘ž ∈ 𝐼) ∧ 𝑐 ∈ 𝐡) β†’ ( 1 Β· 𝑐) ∈ 𝐼)
7430, 3, 61subgsub 19092 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝐼 ∈ (SubGrpβ€˜π‘…) ∧ π‘ž ∈ 𝐼 ∧ ( 1 Β· 𝑐) ∈ 𝐼) β†’ (π‘ž(-gβ€˜π‘…)( 1 Β· 𝑐)) = (π‘ž(-gβ€˜π½)( 1 Β· 𝑐)))
7570, 71, 73, 74syl3anc 1368 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((πœ‘ ∧ π‘ž ∈ 𝐼) ∧ 𝑐 ∈ 𝐡) β†’ (π‘ž(-gβ€˜π‘…)( 1 Β· 𝑐)) = (π‘ž(-gβ€˜π½)( 1 Β· 𝑐)))
7655ad2antrr 724 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((πœ‘ ∧ π‘ž ∈ 𝐼) ∧ 𝑐 ∈ 𝐡) β†’ 𝐼 = (Baseβ€˜π½))
7763, 75, 763eltr4d 2840 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((πœ‘ ∧ π‘ž ∈ 𝐼) ∧ 𝑐 ∈ 𝐡) β†’ (π‘ž(-gβ€˜π‘…)( 1 Β· 𝑐)) ∈ 𝐼)
7850, 77eqeltrd 2825 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((πœ‘ ∧ π‘ž ∈ 𝐼) ∧ 𝑐 ∈ 𝐡) β†’ (((𝑐(-gβ€˜π‘…)( 1 Β· 𝑐))(+gβ€˜π‘…)π‘ž)(-gβ€˜π‘…)𝑐) ∈ 𝐼)
795, 30, 8qusecsub 19789 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝑅 ∈ Abel ∧ 𝐼 ∈ (SubGrpβ€˜π‘…)) ∧ (𝑐 ∈ 𝐡 ∧ ((𝑐(-gβ€˜π‘…)( 1 Β· 𝑐))(+gβ€˜π‘…)π‘ž) ∈ 𝐡)) β†’ ([𝑐] ∼ = [((𝑐(-gβ€˜π‘…)( 1 Β· 𝑐))(+gβ€˜π‘…)π‘ž)] ∼ ↔ (((𝑐(-gβ€˜π‘…)( 1 Β· 𝑐))(+gβ€˜π‘…)π‘ž)(-gβ€˜π‘…)𝑐) ∈ 𝐼))
8048, 70, 24, 38, 79syl22anc 837 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((πœ‘ ∧ π‘ž ∈ 𝐼) ∧ 𝑐 ∈ 𝐡) β†’ ([𝑐] ∼ = [((𝑐(-gβ€˜π‘…)( 1 Β· 𝑐))(+gβ€˜π‘…)π‘ž)] ∼ ↔ (((𝑐(-gβ€˜π‘…)( 1 Β· 𝑐))(+gβ€˜π‘…)π‘ž)(-gβ€˜π‘…)𝑐) ∈ 𝐼))
8178, 80mpbird 256 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((πœ‘ ∧ π‘ž ∈ 𝐼) ∧ 𝑐 ∈ 𝐡) β†’ [𝑐] ∼ = [((𝑐(-gβ€˜π‘…)( 1 Β· 𝑐))(+gβ€˜π‘…)π‘ž)] ∼ )
821, 2, 3, 4, 5, 6, 7rngqiprngimfolem 21179 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((πœ‘ ∧ π‘ž ∈ 𝐼 ∧ 𝑐 ∈ 𝐡) β†’ ( 1 Β· ((𝑐(-gβ€˜π‘…)( 1 Β· 𝑐))(+gβ€˜π‘…)π‘ž)) = π‘ž)
83823expa 1115 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((πœ‘ ∧ π‘ž ∈ 𝐼) ∧ 𝑐 ∈ 𝐡) β†’ ( 1 Β· ((𝑐(-gβ€˜π‘…)( 1 Β· 𝑐))(+gβ€˜π‘…)π‘ž)) = π‘ž)
8483eqcomd 2731 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((πœ‘ ∧ π‘ž ∈ 𝐼) ∧ 𝑐 ∈ 𝐡) β†’ π‘ž = ( 1 Β· ((𝑐(-gβ€˜π‘…)( 1 Β· 𝑐))(+gβ€˜π‘…)π‘ž)))
8581, 84opeq12d 4878 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((πœ‘ ∧ π‘ž ∈ 𝐼) ∧ 𝑐 ∈ 𝐡) β†’ ⟨[𝑐] ∼ , π‘žβŸ© = ⟨[((𝑐(-gβ€˜π‘…)( 1 Β· 𝑐))(+gβ€˜π‘…)π‘ž)] ∼ , ( 1 Β· ((𝑐(-gβ€˜π‘…)( 1 Β· 𝑐))(+gβ€˜π‘…)π‘ž))⟩)
8685adantr 479 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((πœ‘ ∧ π‘ž ∈ 𝐼) ∧ 𝑐 ∈ 𝐡) ∧ 𝑝 = [𝑐] ∼ ) β†’ ⟨[𝑐] ∼ , π‘žβŸ© = ⟨[((𝑐(-gβ€˜π‘…)( 1 Β· 𝑐))(+gβ€˜π‘…)π‘ž)] ∼ , ( 1 Β· ((𝑐(-gβ€˜π‘…)( 1 Β· 𝑐))(+gβ€˜π‘…)π‘ž))⟩)
8739, 45, 86rspcedvd 3605 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((πœ‘ ∧ π‘ž ∈ 𝐼) ∧ 𝑐 ∈ 𝐡) ∧ 𝑝 = [𝑐] ∼ ) β†’ βˆƒπ‘Ž ∈ 𝐡 βŸ¨π‘, π‘žβŸ© = ⟨[π‘Ž] ∼ , ( 1 Β· π‘Ž)⟩)
8887rexlimdva2 3147 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((πœ‘ ∧ π‘ž ∈ 𝐼) β†’ (βˆƒπ‘ ∈ 𝐡 𝑝 = [𝑐] ∼ β†’ βˆƒπ‘Ž ∈ 𝐡 βŸ¨π‘, π‘žβŸ© = ⟨[π‘Ž] ∼ , ( 1 Β· π‘Ž)⟩))
8988ex 411 . . . . . . . . . . . . . 14 (πœ‘ β†’ (π‘ž ∈ 𝐼 β†’ (βˆƒπ‘ ∈ 𝐡 𝑝 = [𝑐] ∼ β†’ βˆƒπ‘Ž ∈ 𝐡 βŸ¨π‘, π‘žβŸ© = ⟨[π‘Ž] ∼ , ( 1 Β· π‘Ž)⟩)))
9089com23 86 . . . . . . . . . . . . 13 (πœ‘ β†’ (βˆƒπ‘ ∈ 𝐡 𝑝 = [𝑐] ∼ β†’ (π‘ž ∈ 𝐼 β†’ βˆƒπ‘Ž ∈ 𝐡 βŸ¨π‘, π‘žβŸ© = ⟨[π‘Ž] ∼ , ( 1 Β· π‘Ž)⟩)))
9119, 90sylbid 239 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ (𝑝 ∈ 𝐢 β†’ (π‘ž ∈ 𝐼 β†’ βˆƒπ‘Ž ∈ 𝐡 βŸ¨π‘, π‘žβŸ© = ⟨[π‘Ž] ∼ , ( 1 Β· π‘Ž)⟩)))
9291impd 409 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ ((𝑝 ∈ 𝐢 ∧ π‘ž ∈ 𝐼) β†’ βˆƒπ‘Ž ∈ 𝐡 βŸ¨π‘, π‘žβŸ© = ⟨[π‘Ž] ∼ , ( 1 Β· π‘Ž)⟩))
9392com12 32 . . . . . . . . . 10 ((𝑝 ∈ 𝐢 ∧ π‘ž ∈ 𝐼) β†’ (πœ‘ β†’ βˆƒπ‘Ž ∈ 𝐡 βŸ¨π‘, π‘žβŸ© = ⟨[π‘Ž] ∼ , ( 1 Β· π‘Ž)⟩))
9493adantl 480 . . . . . . . . 9 ((𝑏 = βŸ¨π‘, π‘žβŸ© ∧ (𝑝 ∈ 𝐢 ∧ π‘ž ∈ 𝐼)) β†’ (πœ‘ β†’ βˆƒπ‘Ž ∈ 𝐡 βŸ¨π‘, π‘žβŸ© = ⟨[π‘Ž] ∼ , ( 1 Β· π‘Ž)⟩))
9594imp 405 . . . . . . . 8 (((𝑏 = βŸ¨π‘, π‘žβŸ© ∧ (𝑝 ∈ 𝐢 ∧ π‘ž ∈ 𝐼)) ∧ πœ‘) β†’ βˆƒπ‘Ž ∈ 𝐡 βŸ¨π‘, π‘žβŸ© = ⟨[π‘Ž] ∼ , ( 1 Β· π‘Ž)⟩)
96 simplll 773 . . . . . . . . . 10 ((((𝑏 = βŸ¨π‘, π‘žβŸ© ∧ (𝑝 ∈ 𝐢 ∧ π‘ž ∈ 𝐼)) ∧ πœ‘) ∧ π‘Ž ∈ 𝐡) β†’ 𝑏 = βŸ¨π‘, π‘žβŸ©)
971, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12rngqiprngimfv 21187 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ π‘Ž ∈ 𝐡) β†’ (πΉβ€˜π‘Ž) = ⟨[π‘Ž] ∼ , ( 1 Β· π‘Ž)⟩)
9897adantll 712 . . . . . . . . . 10 ((((𝑏 = βŸ¨π‘, π‘žβŸ© ∧ (𝑝 ∈ 𝐢 ∧ π‘ž ∈ 𝐼)) ∧ πœ‘) ∧ π‘Ž ∈ 𝐡) β†’ (πΉβ€˜π‘Ž) = ⟨[π‘Ž] ∼ , ( 1 Β· π‘Ž)⟩)
9996, 98eqeq12d 2741 . . . . . . . . 9 ((((𝑏 = βŸ¨π‘, π‘žβŸ© ∧ (𝑝 ∈ 𝐢 ∧ π‘ž ∈ 𝐼)) ∧ πœ‘) ∧ π‘Ž ∈ 𝐡) β†’ (𝑏 = (πΉβ€˜π‘Ž) ↔ βŸ¨π‘, π‘žβŸ© = ⟨[π‘Ž] ∼ , ( 1 Β· π‘Ž)⟩))
10099rexbidva 3167 . . . . . . . 8 (((𝑏 = βŸ¨π‘, π‘žβŸ© ∧ (𝑝 ∈ 𝐢 ∧ π‘ž ∈ 𝐼)) ∧ πœ‘) β†’ (βˆƒπ‘Ž ∈ 𝐡 𝑏 = (πΉβ€˜π‘Ž) ↔ βˆƒπ‘Ž ∈ 𝐡 βŸ¨π‘, π‘žβŸ© = ⟨[π‘Ž] ∼ , ( 1 Β· π‘Ž)⟩))
10195, 100mpbird 256 . . . . . . 7 (((𝑏 = βŸ¨π‘, π‘žβŸ© ∧ (𝑝 ∈ 𝐢 ∧ π‘ž ∈ 𝐼)) ∧ πœ‘) β†’ βˆƒπ‘Ž ∈ 𝐡 𝑏 = (πΉβ€˜π‘Ž))
102101ex 411 . . . . . 6 ((𝑏 = βŸ¨π‘, π‘žβŸ© ∧ (𝑝 ∈ 𝐢 ∧ π‘ž ∈ 𝐼)) β†’ (πœ‘ β†’ βˆƒπ‘Ž ∈ 𝐡 𝑏 = (πΉβ€˜π‘Ž)))
103102exlimivv 1927 . . . . 5 (βˆƒπ‘βˆƒπ‘ž(𝑏 = βŸ¨π‘, π‘žβŸ© ∧ (𝑝 ∈ 𝐢 ∧ π‘ž ∈ 𝐼)) β†’ (πœ‘ β†’ βˆƒπ‘Ž ∈ 𝐡 𝑏 = (πΉβ€˜π‘Ž)))
10414, 103syl 17 . . . 4 (𝑏 ∈ (𝐢 Γ— 𝐼) β†’ (πœ‘ β†’ βˆƒπ‘Ž ∈ 𝐡 𝑏 = (πΉβ€˜π‘Ž)))
105104impcom 406 . . 3 ((πœ‘ ∧ 𝑏 ∈ (𝐢 Γ— 𝐼)) β†’ βˆƒπ‘Ž ∈ 𝐡 𝑏 = (πΉβ€˜π‘Ž))
106105ralrimiva 3136 . 2 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘ ∈ (𝐢 Γ— 𝐼)βˆƒπ‘Ž ∈ 𝐡 𝑏 = (πΉβ€˜π‘Ž))
107 dffo3 7105 . 2 (𝐹:𝐡–ontoβ†’(𝐢 Γ— 𝐼) ↔ (𝐹:𝐡⟢(𝐢 Γ— 𝐼) ∧ βˆ€π‘ ∈ (𝐢 Γ— 𝐼)βˆƒπ‘Ž ∈ 𝐡 𝑏 = (πΉβ€˜π‘Ž)))
10813, 106, 107sylanbrc 581 1 (πœ‘ β†’ 𝐹:𝐡–ontoβ†’(𝐢 Γ— 𝐼))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 394   = wceq 1533  βˆƒwex 1773   ∈ wcel 2098  βˆ€wral 3051  βˆƒwrex 3060  Vcvv 3463   βŠ† wss 3941  βŸ¨cop 4631   ↦ cmpt 5227   Γ— cxp 5671  βŸΆwf 6539  β€“ontoβ†’wfo 6541  β€˜cfv 6543  (class class class)co 7413  [cec 8716  Basecbs 17174   β†Ύs cress 17203  +gcplusg 17227  .rcmulr 17228   /s cqus 17481   Γ—s cxps 17482  Grpcgrp 18889  -gcsg 18891  SubGrpcsubg 19074  NrmSGrpcnsg 19075   ~QG cqg 19076  Abelcabl 19735  Rngcrng 20091  1rcur 20120  Ringcrg 20172  2Idealc2idl 21142
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2166  ax-ext 2696  ax-rep 5281  ax-sep 5295  ax-nul 5302  ax-pow 5360  ax-pr 5424  ax-un 7735  ax-cnex 11189  ax-resscn 11190  ax-1cn 11191  ax-icn 11192  ax-addcl 11193  ax-addrcl 11194  ax-mulcl 11195  ax-mulrcl 11196  ax-mulcom 11197  ax-addass 11198  ax-mulass 11199  ax-distr 11200  ax-i2m1 11201  ax-1ne0 11202  ax-1rid 11203  ax-rnegex 11204  ax-rrecex 11205  ax-cnre 11206  ax-pre-lttri 11207  ax-pre-lttrn 11208  ax-pre-ltadd 11209  ax-pre-mulgt0 11210
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2528  df-eu 2557  df-clab 2703  df-cleq 2717  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2931  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3420  df-v 3465  df-sbc 3771  df-csb 3887  df-dif 3944  df-un 3946  df-in 3948  df-ss 3958  df-pss 3961  df-nul 4320  df-if 4526  df-pw 4601  df-sn 4626  df-pr 4628  df-tp 4630  df-op 4632  df-uni 4905  df-iun 4994  df-br 5145  df-opab 5207  df-mpt 5228  df-tr 5262  df-id 5571  df-eprel 5577  df-po 5585  df-so 5586  df-fr 5628  df-we 5630  df-xp 5679  df-rel 5680  df-cnv 5681  df-co 5682  df-dm 5683  df-rn 5684  df-res 5685  df-ima 5686  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7369  df-ov 7416  df-oprab 7417  df-mpo 7418  df-om 7866  df-1st 7987  df-2nd 7988  df-tpos 8225  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8385  df-rdg 8424  df-1o 8480  df-er 8718  df-ec 8720  df-qs 8724  df-en 8958  df-dom 8959  df-sdom 8960  df-fin 8961  df-sup 9460  df-inf 9461  df-pnf 11275  df-mnf 11276  df-xr 11277  df-ltxr 11278  df-le 11279  df-sub 11471  df-neg 11472  df-nn 12238  df-2 12300  df-3 12301  df-4 12302  df-5 12303  df-6 12304  df-7 12305  df-8 12306  df-9 12307  df-n0 12498  df-z 12584  df-dec 12703  df-uz 12848  df-fz 13512  df-struct 17110  df-sets 17127  df-slot 17145  df-ndx 17157  df-base 17175  df-ress 17204  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 17417  df-imas 17484  df-qus 17485  df-mgm 18594  df-sgrp 18673  df-mnd 18689  df-grp 18892  df-minusg 18893  df-sbg 18894  df-subg 19077  df-nsg 19078  df-eqg 19079  df-cmn 19736  df-abl 19737  df-mgp 20074  df-rng 20092  df-ur 20121  df-ring 20174  df-oppr 20272  df-subrng 20482  df-lss 20815  df-sra 21057  df-rgmod 21058  df-lidl 21103  df-2idl 21143
This theorem is referenced by:  rngqiprngim  21193
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