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 33797
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 2763 . . . 4 (.r𝑅) = (.r𝑅)
5 rprmasso.r . . . . 5 (𝜑𝑅 ∈ IDomn)
65ad2antrr 738 . . . 4 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → 𝑅 ∈ IDomn)
7 rprmasso2.y . . . . 5 (𝜑𝑌𝑃)
87ad2antrr 738 . . . 4 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → 𝑌𝑃)
9 simplr 780 . . . 4 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → 𝑡𝐵)
10 rprmasso.x . . . . . 6 (𝜑𝑋𝑃)
111, 2, 5, 10rprmcl 33789 . . . . 5 (𝜑𝑋𝐵)
1211ad2antrr 738 . . . 4 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → 𝑋𝐵)
135idomringd 20813 . . . . . . 7 (𝜑𝑅 ∈ Ring)
141, 2, 5, 7rprmcl 33789 . . . . . . 7 (𝜑𝑌𝐵)
151, 3dvdsrid 20450 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑌𝐵) → 𝑌 𝑌)
1613, 14, 15syl2anc 595 . . . . . 6 (𝜑𝑌 𝑌)
1716ad2antrr 738 . . . . 5 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → 𝑌 𝑌)
18 simpr 489 . . . . 5 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌)
1917, 18breqtrrd 5140 . . . 4 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → 𝑌 (𝑡(.r𝑅)𝑋))
201, 2, 3, 4, 6, 8, 9, 12, 19rprmdvds 33790 . . 3 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → (𝑌 𝑡𝑌 𝑋))
2111ad3antrrr 742 . . . . 5 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) → 𝑋𝐵)
22 eqid 2763 . . . . . . 7 (0g𝑅) = (0g𝑅)
239ad3antrrr 742 . . . . . . . 8 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → 𝑡𝐵)
24 simpr 489 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑡 = (0g𝑅)) → 𝑡 = (0g𝑅))
2524oveq1d 7427 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑡 = (0g𝑅)) → (𝑡(.r𝑅)𝑋) = ((0g𝑅)(.r𝑅)𝑋))
26 simplr 780 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑡 = (0g𝑅)) → (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌)
271, 4, 22, 13, 11ringlzd 20379 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((0g𝑅)(.r𝑅)𝑋) = (0g𝑅))
2827ad3antrrr 742 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑡 = (0g𝑅)) → ((0g𝑅)(.r𝑅)𝑋) = (0g𝑅))
2925, 26, 283eqtr3d 2806 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑡 = (0g𝑅)) → 𝑌 = (0g𝑅))
302, 22, 5, 7rprmnz 33791 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑌 ≠ (0g𝑅))
3130ad3antrrr 742 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑡 = (0g𝑅)) → 𝑌 ≠ (0g𝑅))
3231neneqd 2963 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑡 = (0g𝑅)) → ¬ 𝑌 = (0g𝑅))
3329, 32pm2.65da 828 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → ¬ 𝑡 = (0g𝑅))
3433neqned 2965 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → 𝑡 ≠ (0g𝑅))
3534ad3antrrr 742 . . . . . . . 8 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → 𝑡 ≠ (0g𝑅))
3623, 35eldifsnd 4756 . . . . . . 7 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → 𝑡 ∈ (𝐵 ∖ {(0g𝑅)}))
3713ad5antr 746 . . . . . . . 8 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → 𝑅 ∈ Ring)
38 simplr 780 . . . . . . . 8 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → 𝑢𝐵)
3912ad3antrrr 742 . . . . . . . 8 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → 𝑋𝐵)
401, 4, 37, 38, 39ringcld 20343 . . . . . . 7 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → (𝑢(.r𝑅)𝑋) ∈ 𝐵)
41 eqid 2763 . . . . . . . . . 10 (1r𝑅) = (1r𝑅)
421, 41ringidcl 20349 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ Ring → (1r𝑅) ∈ 𝐵)
4313, 42syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑 → (1r𝑅) ∈ 𝐵)
4443ad5antr 746 . . . . . . 7 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → (1r𝑅) ∈ 𝐵)
455idomdomd 20811 . . . . . . . 8 (𝜑𝑅 ∈ Domn)
4645ad5antr 746 . . . . . . 7 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → 𝑅 ∈ Domn)
4718ad3antrrr 742 . . . . . . . . . 10 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌)
4847oveq2d 7428 . . . . . . . . 9 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → (𝑢(.r𝑅)(𝑡(.r𝑅)𝑋)) = (𝑢(.r𝑅)𝑌))
49 simpr 489 . . . . . . . . 9 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡)
5048, 49eqtrd 2798 . . . . . . . 8 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → (𝑢(.r𝑅)(𝑡(.r𝑅)𝑋)) = 𝑡)
515idomcringd 20812 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑅 ∈ CRing)
5251ad5antr 746 . . . . . . . . 9 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → 𝑅 ∈ CRing)
531, 4, 52, 23, 38, 39crng12d 20341 . . . . . . . 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 20357 . . . . . . . 8 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → (𝑡(.r𝑅)(1r𝑅)) = 𝑡)
5550, 53, 543eqtr4d 2808 . . . . . . 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 20806 . . . . . 6 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → (𝑢(.r𝑅)𝑋) = (1r𝑅))
5714ad3antrrr 742 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) → 𝑌𝐵)
58 simpr 489 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) → 𝑌 𝑡)
591, 3, 4dvdsr2 20446 . . . . . . . 8 (𝑌𝐵 → (𝑌 𝑡 ↔ ∃𝑢𝐵 (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡))
6059biimpa 481 . . . . . . 7 ((𝑌𝐵𝑌 𝑡) → ∃𝑢𝐵 (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡)
6157, 58, 60syl2anc 595 . . . . . 6 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) → ∃𝑢𝐵 (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡)
6256, 61reximddv3 3182 . . . . 5 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) → ∃𝑢𝐵 (𝑢(.r𝑅)𝑋) = (1r𝑅))
631, 3, 4dvdsr2 20446 . . . . . 6 (𝑋𝐵 → (𝑋 (1r𝑅) ↔ ∃𝑢𝐵 (𝑢(.r𝑅)𝑋) = (1r𝑅)))
6463biimpar 482 . . . . 5 ((𝑋𝐵 ∧ ∃𝑢𝐵 (𝑢(.r𝑅)𝑋) = (1r𝑅)) → 𝑋 (1r𝑅))
6521, 62, 64syl2anc 595 . . . 4 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) → 𝑋 (1r𝑅))
6641, 3, 2, 51, 10rprmndvdsr1 33795 . . . . 5 (𝜑 → ¬ 𝑋 (1r𝑅))
6766ad3antrrr 742 . . . 4 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) → ¬ 𝑋 (1r𝑅))
6865, 67pm2.65da 828 . . 3 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → ¬ 𝑌 𝑡)
6920, 68orcnd 891 . 2 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → 𝑌 𝑋)
70 rprmasso.1 . . . 4 (𝜑𝑋 𝑌)
711, 3, 4dvdsr 20445 . . . 4 (𝑋 𝑌 ↔ (𝑋𝐵 ∧ ∃𝑡𝐵 (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌))
7270, 71sylib 221 . . 3 (𝜑 → (𝑋𝐵 ∧ ∃𝑡𝐵 (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌))
7372simprd 500 . 2 (𝜑 → ∃𝑡𝐵 (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌)
7469, 73r19.29a 3173 1 (𝜑𝑌 𝑋)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 400   = wceq 1570  wcel 2143  wne 2958  wrex 3089   class class class wbr 5110  cfv 6538  (class class class)co 7412  Basecbs 17270  .rcmulr 17312  0gc0g 17493  1rcur 20264  Ringcrg 20316  CRingccrg 20317  rcdsr 20437  RPrimecrpm 20515  Domncdomn 20778  IDomncidom 20779
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-rep 5239  ax-sep 5258  ax-nul 5270  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7734  ax-cnex 11157  ax-resscn 11158  ax-1cn 11159  ax-icn 11160  ax-addcl 11161  ax-addrcl 11162  ax-mulcl 11163  ax-mulrcl 11164  ax-mulcom 11165  ax-addass 11166  ax-mulass 11167  ax-distr 11168  ax-i2m1 11169  ax-1ne0 11170  ax-1rid 11171  ax-rnegex 11172  ax-rrecex 11173  ax-cnre 11174  ax-pre-lttri 11175  ax-pre-lttrn 11176  ax-pre-ltadd 11177  ax-pre-mulgt0 11178
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3746  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4288  df-if 4489  df-pw 4565  df-sn 4591  df-pr 4593  df-op 4597  df-uni 4874  df-iun 4959  df-br 5111  df-opab 5175  df-mpt 5194  df-tr 5220  df-id 5558  df-eprel 5563  df-po 5571  df-so 5572  df-fr 5616  df-we 5618  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-riota 7369  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7864  df-1st 7987  df-2nd 7988  df-tpos 8223  df-frecs 8279  df-wrecs 8310  df-recs 8359  df-rdg 8398  df-er 8695  df-en 8945  df-dom 8946  df-sdom 8947  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11444  df-neg 11445  df-nn 12235  df-2 12304  df-3 12305  df-sets 17225  df-slot 17243  df-ndx 17255  df-base 17271  df-plusg 17324  df-mulr 17325  df-0g 17495  df-mgm 18699  df-sgrp 18778  df-mnd 18794  df-grp 19004  df-minusg 19005  df-sbg 19006  df-cmn 19853  df-abl 19854  df-mgp 20218  df-rng 20232  df-ur 20265  df-ring 20318  df-cring 20319  df-oppr 20420  df-dvdsr 20440  df-unit 20441  df-rprm 20516  df-nzr 20597  df-domn 20781  df-idom 20782
This theorem is referenced by:  rprmasso3  33798
  Copyright terms: Public domain W3C validator