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 33683
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 2761 . . . 4 (.r𝑅) = (.r𝑅)
5 rprmasso.r . . . . 5 (𝜑𝑅 ∈ IDomn)
65ad2antrr 736 . . . 4 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → 𝑅 ∈ IDomn)
7 rprmasso2.y . . . . 5 (𝜑𝑌𝑃)
87ad2antrr 736 . . . 4 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → 𝑌𝑃)
9 simplr 778 . . . 4 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → 𝑡𝐵)
10 rprmasso.x . . . . . 6 (𝜑𝑋𝑃)
111, 2, 5, 10rprmcl 33675 . . . . 5 (𝜑𝑋𝐵)
1211ad2antrr 736 . . . 4 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → 𝑋𝐵)
135idomringd 20757 . . . . . . 7 (𝜑𝑅 ∈ Ring)
141, 2, 5, 7rprmcl 33675 . . . . . . 7 (𝜑𝑌𝐵)
151, 3dvdsrid 20395 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑌𝐵) → 𝑌 𝑌)
1613, 14, 15syl2anc 593 . . . . . 6 (𝜑𝑌 𝑌)
1716ad2antrr 736 . . . . 5 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → 𝑌 𝑌)
18 simpr 488 . . . . 5 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌)
1917, 18breqtrrd 5127 . . . 4 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → 𝑌 (𝑡(.r𝑅)𝑋))
201, 2, 3, 4, 6, 8, 9, 12, 19rprmdvds 33676 . . 3 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → (𝑌 𝑡𝑌 𝑋))
2111ad3antrrr 740 . . . . 5 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) → 𝑋𝐵)
22 eqid 2761 . . . . . . 7 (0g𝑅) = (0g𝑅)
239ad3antrrr 740 . . . . . . . 8 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → 𝑡𝐵)
24 simpr 488 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑡 = (0g𝑅)) → 𝑡 = (0g𝑅))
2524oveq1d 7407 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑡 = (0g𝑅)) → (𝑡(.r𝑅)𝑋) = ((0g𝑅)(.r𝑅)𝑋))
26 simplr 778 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑡 = (0g𝑅)) → (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌)
271, 4, 22, 13, 11ringlzd 20324 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((0g𝑅)(.r𝑅)𝑋) = (0g𝑅))
2827ad3antrrr 740 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑡 = (0g𝑅)) → ((0g𝑅)(.r𝑅)𝑋) = (0g𝑅))
2925, 26, 283eqtr3d 2804 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑡 = (0g𝑅)) → 𝑌 = (0g𝑅))
302, 22, 5, 7rprmnz 33677 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑌 ≠ (0g𝑅))
3130ad3antrrr 740 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑡 = (0g𝑅)) → 𝑌 ≠ (0g𝑅))
3231neneqd 2961 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑡 = (0g𝑅)) → ¬ 𝑌 = (0g𝑅))
3329, 32pm2.65da 826 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → ¬ 𝑡 = (0g𝑅))
3433neqned 2963 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → 𝑡 ≠ (0g𝑅))
3534ad3antrrr 740 . . . . . . . 8 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → 𝑡 ≠ (0g𝑅))
3623, 35eldifsnd 4746 . . . . . . 7 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → 𝑡 ∈ (𝐵 ∖ {(0g𝑅)}))
3713ad5antr 744 . . . . . . . 8 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → 𝑅 ∈ Ring)
38 simplr 778 . . . . . . . 8 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → 𝑢𝐵)
3912ad3antrrr 740 . . . . . . . 8 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → 𝑋𝐵)
401, 4, 37, 38, 39ringcld 20289 . . . . . . 7 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → (𝑢(.r𝑅)𝑋) ∈ 𝐵)
41 eqid 2761 . . . . . . . . . 10 (1r𝑅) = (1r𝑅)
421, 41ringidcl 20294 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ Ring → (1r𝑅) ∈ 𝐵)
4313, 42syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑 → (1r𝑅) ∈ 𝐵)
4443ad5antr 744 . . . . . . 7 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → (1r𝑅) ∈ 𝐵)
455idomdomd 20755 . . . . . . . 8 (𝜑𝑅 ∈ Domn)
4645ad5antr 744 . . . . . . 7 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → 𝑅 ∈ Domn)
4718ad3antrrr 740 . . . . . . . . . 10 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌)
4847oveq2d 7408 . . . . . . . . 9 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → (𝑢(.r𝑅)(𝑡(.r𝑅)𝑋)) = (𝑢(.r𝑅)𝑌))
49 simpr 488 . . . . . . . . 9 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡)
5048, 49eqtrd 2796 . . . . . . . 8 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → (𝑢(.r𝑅)(𝑡(.r𝑅)𝑋)) = 𝑡)
515idomcringd 20756 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑅 ∈ CRing)
5251ad5antr 744 . . . . . . . . 9 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → 𝑅 ∈ CRing)
531, 4, 52, 23, 38, 39crng12d 20287 . . . . . . . 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 20302 . . . . . . . 8 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → (𝑡(.r𝑅)(1r𝑅)) = 𝑡)
5550, 53, 543eqtr4d 2806 . . . . . . 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 20750 . . . . . 6 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → (𝑢(.r𝑅)𝑋) = (1r𝑅))
5714ad3antrrr 740 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) → 𝑌𝐵)
58 simpr 488 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) → 𝑌 𝑡)
591, 3, 4dvdsr2 20391 . . . . . . . 8 (𝑌𝐵 → (𝑌 𝑡 ↔ ∃𝑢𝐵 (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡))
6059biimpa 480 . . . . . . 7 ((𝑌𝐵𝑌 𝑡) → ∃𝑢𝐵 (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡)
6157, 58, 60syl2anc 593 . . . . . 6 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) → ∃𝑢𝐵 (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡)
6256, 61reximddv3 3178 . . . . 5 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) → ∃𝑢𝐵 (𝑢(.r𝑅)𝑋) = (1r𝑅))
631, 3, 4dvdsr2 20391 . . . . . 6 (𝑋𝐵 → (𝑋 (1r𝑅) ↔ ∃𝑢𝐵 (𝑢(.r𝑅)𝑋) = (1r𝑅)))
6463biimpar 481 . . . . 5 ((𝑋𝐵 ∧ ∃𝑢𝐵 (𝑢(.r𝑅)𝑋) = (1r𝑅)) → 𝑋 (1r𝑅))
6521, 62, 64syl2anc 593 . . . 4 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) → 𝑋 (1r𝑅))
6641, 3, 2, 51, 10rprmndvdsr1 33681 . . . . 5 (𝜑 → ¬ 𝑋 (1r𝑅))
6766ad3antrrr 740 . . . 4 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) → ¬ 𝑋 (1r𝑅))
6865, 67pm2.65da 826 . . 3 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → ¬ 𝑌 𝑡)
6920, 68orcnd 889 . 2 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → 𝑌 𝑋)
70 rprmasso.1 . . . 4 (𝜑𝑋 𝑌)
711, 3, 4dvdsr 20390 . . . 4 (𝑋 𝑌 ↔ (𝑋𝐵 ∧ ∃𝑡𝐵 (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌))
7270, 71sylib 220 . . 3 (𝜑 → (𝑋𝐵 ∧ ∃𝑡𝐵 (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌))
7372simprd 499 . 2 (𝜑 → ∃𝑡𝐵 (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌)
7469, 73r19.29a 3169 1 (𝜑𝑌 𝑋)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 399   = wceq 1559  wcel 2141  wne 2956  wrex 3085   class class class wbr 5099  cfv 6517  (class class class)co 7392  Basecbs 17228  .rcmulr 17270  0gc0g 17451  1rcur 20210  Ringcrg 20262  CRingccrg 20263  rcdsr 20382  RPrimecrpm 20460  Domncdomn 20721  IDomncidom 20722
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1814  ax-4 1828  ax-5 1929  ax-6 1986  ax-7 2027  ax-8 2143  ax-9 2151  ax-10 2174  ax-11 2190  ax-12 2211  ax-ext 2733  ax-rep 5226  ax-sep 5245  ax-nul 5255  ax-pow 5321  ax-pr 5389  ax-un 7714  ax-cnex 11126  ax-resscn 11127  ax-1cn 11128  ax-icn 11129  ax-addcl 11130  ax-addrcl 11131  ax-mulcl 11132  ax-mulrcl 11133  ax-mulcom 11134  ax-addass 11135  ax-mulass 11136  ax-distr 11137  ax-i2m1 11138  ax-1ne0 11139  ax-1rid 11140  ax-rnegex 11141  ax-rrecex 11142  ax-cnre 11143  ax-pre-lttri 11144  ax-pre-lttrn 11145  ax-pre-ltadd 11146  ax-pre-mulgt0 11147
This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 400  df-or 859  df-3or 1098  df-3an 1099  df-tru 1562  df-fal 1572  df-ex 1799  df-nf 1803  df-sb 2090  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3061  df-ral 3076  df-rex 3086  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3455  df-sbc 3745  df-csb 3853  df-dif 3907  df-un 3909  df-in 3911  df-ss 3921  df-pss 3924  df-nul 4286  df-if 4480  df-pw 4556  df-sn 4582  df-pr 4584  df-op 4588  df-uni 4865  df-iun 4950  df-br 5100  df-opab 5162  df-mpt 5181  df-tr 5207  df-id 5540  df-eprel 5545  df-po 5553  df-so 5554  df-fr 5598  df-we 5600  df-xp 5651  df-rel 5652  df-cnv 5653  df-co 5654  df-dm 5655  df-rn 5656  df-res 5657  df-ima 5658  df-pred 6284  df-ord 6345  df-on 6346  df-lim 6347  df-suc 6348  df-iota 6473  df-fun 6519  df-fn 6520  df-f 6521  df-f1 6522  df-fo 6523  df-f1o 6524  df-fv 6525  df-riota 7349  df-ov 7395  df-oprab 7396  df-mpo 7397  df-om 7843  df-1st 7966  df-2nd 7967  df-tpos 8201  df-frecs 8257  df-wrecs 8288  df-recs 8337  df-rdg 8376  df-er 8673  df-en 8924  df-dom 8925  df-sdom 8926  df-pnf 11215  df-mnf 11216  df-xr 11217  df-ltxr 11218  df-le 11219  df-sub 11413  df-neg 11414  df-nn 12208  df-2 12277  df-3 12278  df-sets 17183  df-slot 17201  df-ndx 17213  df-base 17229  df-plusg 17282  df-mulr 17283  df-0g 17453  df-mgm 18657  df-sgrp 18736  df-mnd 18752  df-grp 18961  df-minusg 18962  df-sbg 18963  df-cmn 19805  df-abl 19806  df-mgp 20170  df-rng 20182  df-ur 20211  df-ring 20264  df-cring 20265  df-oppr 20365  df-dvdsr 20385  df-unit 20386  df-rprm 20461  df-nzr 20542  df-domn 20724  df-idom 20725
This theorem is referenced by:  rprmasso3  33684
  Copyright terms: Public domain W3C validator