Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  rprmasso2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem rprmasso2 33498
Description: In an integral domain, if a prime element divides another, they are associates. (Contributed by Thierry Arnoux, 18-May-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
rprmasso.b 𝐵 = (Base‘𝑅)
rprmasso.p 𝑃 = (RPrime‘𝑅)
rprmasso.d = (∥r𝑅)
rprmasso.r (𝜑𝑅 ∈ IDomn)
rprmasso.x (𝜑𝑋𝑃)
rprmasso.1 (𝜑𝑋 𝑌)
rprmasso2.y (𝜑𝑌𝑃)
Assertion
Ref Expression
rprmasso2 (𝜑𝑌 𝑋)

Proof of Theorem rprmasso2
Dummy variables 𝑡 𝑢 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 rprmasso.b . . . 4 𝐵 = (Base‘𝑅)
2 rprmasso.p . . . 4 𝑃 = (RPrime‘𝑅)
3 rprmasso.d . . . 4 = (∥r𝑅)
4 eqid 2733 . . . 4 (.r𝑅) = (.r𝑅)
5 rprmasso.r . . . . 5 (𝜑𝑅 ∈ IDomn)
65ad2antrr 726 . . . 4 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → 𝑅 ∈ IDomn)
7 rprmasso2.y . . . . 5 (𝜑𝑌𝑃)
87ad2antrr 726 . . . 4 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → 𝑌𝑃)
9 simplr 768 . . . 4 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → 𝑡𝐵)
10 rprmasso.x . . . . . 6 (𝜑𝑋𝑃)
111, 2, 5, 10rprmcl 33490 . . . . 5 (𝜑𝑋𝐵)
1211ad2antrr 726 . . . 4 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → 𝑋𝐵)
135idomringd 20645 . . . . . . 7 (𝜑𝑅 ∈ Ring)
141, 2, 5, 7rprmcl 33490 . . . . . . 7 (𝜑𝑌𝐵)
151, 3dvdsrid 20287 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑌𝐵) → 𝑌 𝑌)
1613, 14, 15syl2anc 584 . . . . . 6 (𝜑𝑌 𝑌)
1716ad2antrr 726 . . . . 5 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → 𝑌 𝑌)
18 simpr 484 . . . . 5 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌)
1917, 18breqtrrd 5121 . . . 4 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → 𝑌 (𝑡(.r𝑅)𝑋))
201, 2, 3, 4, 6, 8, 9, 12, 19rprmdvds 33491 . . 3 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → (𝑌 𝑡𝑌 𝑋))
2111ad3antrrr 730 . . . . 5 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) → 𝑋𝐵)
22 eqid 2733 . . . . . . 7 (0g𝑅) = (0g𝑅)
239ad3antrrr 730 . . . . . . . 8 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → 𝑡𝐵)
24 simpr 484 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑡 = (0g𝑅)) → 𝑡 = (0g𝑅))
2524oveq1d 7367 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑡 = (0g𝑅)) → (𝑡(.r𝑅)𝑋) = ((0g𝑅)(.r𝑅)𝑋))
26 simplr 768 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑡 = (0g𝑅)) → (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌)
271, 4, 22, 13, 11ringlzd 20215 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((0g𝑅)(.r𝑅)𝑋) = (0g𝑅))
2827ad3antrrr 730 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑡 = (0g𝑅)) → ((0g𝑅)(.r𝑅)𝑋) = (0g𝑅))
2925, 26, 283eqtr3d 2776 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑡 = (0g𝑅)) → 𝑌 = (0g𝑅))
302, 22, 5, 7rprmnz 33492 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑌 ≠ (0g𝑅))
3130ad3antrrr 730 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑡 = (0g𝑅)) → 𝑌 ≠ (0g𝑅))
3231neneqd 2934 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑡 = (0g𝑅)) → ¬ 𝑌 = (0g𝑅))
3329, 32pm2.65da 816 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → ¬ 𝑡 = (0g𝑅))
3433neqned 2936 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → 𝑡 ≠ (0g𝑅))
3534ad3antrrr 730 . . . . . . . 8 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → 𝑡 ≠ (0g𝑅))
3623, 35eldifsnd 4738 . . . . . . 7 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → 𝑡 ∈ (𝐵 ∖ {(0g𝑅)}))
3713ad5antr 734 . . . . . . . 8 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → 𝑅 ∈ Ring)
38 simplr 768 . . . . . . . 8 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → 𝑢𝐵)
3912ad3antrrr 730 . . . . . . . 8 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → 𝑋𝐵)
401, 4, 37, 38, 39ringcld 20180 . . . . . . 7 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → (𝑢(.r𝑅)𝑋) ∈ 𝐵)
41 eqid 2733 . . . . . . . . . 10 (1r𝑅) = (1r𝑅)
421, 41ringidcl 20185 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ Ring → (1r𝑅) ∈ 𝐵)
4313, 42syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑 → (1r𝑅) ∈ 𝐵)
4443ad5antr 734 . . . . . . 7 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → (1r𝑅) ∈ 𝐵)
455idomdomd 20643 . . . . . . . 8 (𝜑𝑅 ∈ Domn)
4645ad5antr 734 . . . . . . 7 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → 𝑅 ∈ Domn)
4718ad3antrrr 730 . . . . . . . . . 10 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌)
4847oveq2d 7368 . . . . . . . . 9 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → (𝑢(.r𝑅)(𝑡(.r𝑅)𝑋)) = (𝑢(.r𝑅)𝑌))
49 simpr 484 . . . . . . . . 9 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡)
5048, 49eqtrd 2768 . . . . . . . 8 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → (𝑢(.r𝑅)(𝑡(.r𝑅)𝑋)) = 𝑡)
515idomcringd 20644 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑅 ∈ CRing)
5251ad5antr 734 . . . . . . . . 9 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → 𝑅 ∈ CRing)
531, 4, 52, 23, 38, 39crng12d 20178 . . . . . . . 8 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → (𝑡(.r𝑅)(𝑢(.r𝑅)𝑋)) = (𝑢(.r𝑅)(𝑡(.r𝑅)𝑋)))
541, 4, 41, 37, 23ringridmd 20193 . . . . . . . 8 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → (𝑡(.r𝑅)(1r𝑅)) = 𝑡)
5550, 53, 543eqtr4d 2778 . . . . . . 7 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → (𝑡(.r𝑅)(𝑢(.r𝑅)𝑋)) = (𝑡(.r𝑅)(1r𝑅)))
561, 22, 4, 36, 40, 44, 46, 55domnlcan 20638 . . . . . 6 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → (𝑢(.r𝑅)𝑋) = (1r𝑅))
5714ad3antrrr 730 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) → 𝑌𝐵)
58 simpr 484 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) → 𝑌 𝑡)
591, 3, 4dvdsr2 20283 . . . . . . . 8 (𝑌𝐵 → (𝑌 𝑡 ↔ ∃𝑢𝐵 (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡))
6059biimpa 476 . . . . . . 7 ((𝑌𝐵𝑌 𝑡) → ∃𝑢𝐵 (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡)
6157, 58, 60syl2anc 584 . . . . . 6 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) → ∃𝑢𝐵 (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡)
6256, 61reximddv3 3150 . . . . 5 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) → ∃𝑢𝐵 (𝑢(.r𝑅)𝑋) = (1r𝑅))
631, 3, 4dvdsr2 20283 . . . . . 6 (𝑋𝐵 → (𝑋 (1r𝑅) ↔ ∃𝑢𝐵 (𝑢(.r𝑅)𝑋) = (1r𝑅)))
6463biimpar 477 . . . . 5 ((𝑋𝐵 ∧ ∃𝑢𝐵 (𝑢(.r𝑅)𝑋) = (1r𝑅)) → 𝑋 (1r𝑅))
6521, 62, 64syl2anc 584 . . . 4 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) → 𝑋 (1r𝑅))
6641, 3, 2, 51, 10rprmndvdsr1 33496 . . . . 5 (𝜑 → ¬ 𝑋 (1r𝑅))
6766ad3antrrr 730 . . . 4 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) → ¬ 𝑋 (1r𝑅))
6865, 67pm2.65da 816 . . 3 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → ¬ 𝑌 𝑡)
6920, 68orcnd 878 . 2 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → 𝑌 𝑋)
70 rprmasso.1 . . . 4 (𝜑𝑋 𝑌)
711, 3, 4dvdsr 20282 . . . 4 (𝑋 𝑌 ↔ (𝑋𝐵 ∧ ∃𝑡𝐵 (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌))
7270, 71sylib 218 . . 3 (𝜑 → (𝑋𝐵 ∧ ∃𝑡𝐵 (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌))
7372simprd 495 . 2 (𝜑 → ∃𝑡𝐵 (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌)
7469, 73r19.29a 3141 1 (𝜑𝑌 𝑋)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 395   = wceq 1541  wcel 2113  wne 2929  wrex 3057   class class class wbr 5093  cfv 6486  (class class class)co 7352  Basecbs 17122  .rcmulr 17164  0gc0g 17345  1rcur 20101  Ringcrg 20153  CRingccrg 20154  rcdsr 20274  RPrimecrpm 20352  Domncdomn 20609  IDomncidom 20610
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2115  ax-9 2123  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2182  ax-ext 2705  ax-rep 5219  ax-sep 5236  ax-nul 5246  ax-pow 5305  ax-pr 5372  ax-un 7674  ax-cnex 11069  ax-resscn 11070  ax-1cn 11071  ax-icn 11072  ax-addcl 11073  ax-addrcl 11074  ax-mulcl 11075  ax-mulrcl 11076  ax-mulcom 11077  ax-addass 11078  ax-mulass 11079  ax-distr 11080  ax-i2m1 11081  ax-1ne0 11082  ax-1rid 11083  ax-rnegex 11084  ax-rrecex 11085  ax-cnre 11086  ax-pre-lttri 11087  ax-pre-lttrn 11088  ax-pre-ltadd 11089  ax-pre-mulgt0 11090
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2537  df-eu 2566  df-clab 2712  df-cleq 2725  df-clel 2808  df-nfc 2882  df-ne 2930  df-nel 3034  df-ral 3049  df-rex 3058  df-rmo 3347  df-reu 3348  df-rab 3397  df-v 3439  df-sbc 3738  df-csb 3847  df-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-pss 3918  df-nul 4283  df-if 4475  df-pw 4551  df-sn 4576  df-pr 4578  df-op 4582  df-uni 4859  df-iun 4943  df-br 5094  df-opab 5156  df-mpt 5175  df-tr 5201  df-id 5514  df-eprel 5519  df-po 5527  df-so 5528  df-fr 5572  df-we 5574  df-xp 5625  df-rel 5626  df-cnv 5627  df-co 5628  df-dm 5629  df-rn 5630  df-res 5631  df-ima 5632  df-pred 6253  df-ord 6314  df-on 6315  df-lim 6316  df-suc 6317  df-iota 6442  df-fun 6488  df-fn 6489  df-f 6490  df-f1 6491  df-fo 6492  df-f1o 6493  df-fv 6494  df-riota 7309  df-ov 7355  df-oprab 7356  df-mpo 7357  df-om 7803  df-1st 7927  df-2nd 7928  df-tpos 8162  df-frecs 8217  df-wrecs 8248  df-recs 8297  df-rdg 8335  df-er 8628  df-en 8876  df-dom 8877  df-sdom 8878  df-pnf 11155  df-mnf 11156  df-xr 11157  df-ltxr 11158  df-le 11159  df-sub 11353  df-neg 11354  df-nn 12133  df-2 12195  df-3 12196  df-sets 17077  df-slot 17095  df-ndx 17107  df-base 17123  df-plusg 17176  df-mulr 17177  df-0g 17347  df-mgm 18550  df-sgrp 18629  df-mnd 18645  df-grp 18851  df-minusg 18852  df-sbg 18853  df-cmn 19696  df-abl 19697  df-mgp 20061  df-rng 20073  df-ur 20102  df-ring 20155  df-cring 20156  df-oppr 20257  df-dvdsr 20277  df-unit 20278  df-rprm 20353  df-nzr 20430  df-domn 20612  df-idom 20613
This theorem is referenced by:  rprmasso3  33499
  Copyright terms: Public domain W3C validator