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 33733
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 2765 . . . 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 33725 . . . . 5 (𝜑𝑋𝐵)
1211ad2antrr 738 . . . 4 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → 𝑋𝐵)
135idomringd 20803 . . . . . . 7 (𝜑𝑅 ∈ Ring)
141, 2, 5, 7rprmcl 33725 . . . . . . 7 (𝜑𝑌𝐵)
151, 3dvdsrid 20440 . . . . . . 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 5133 . . . 4 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → 𝑌 (𝑡(.r𝑅)𝑋))
201, 2, 3, 4, 6, 8, 9, 12, 19rprmdvds 33726 . . 3 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → (𝑌 𝑡𝑌 𝑋))
2111ad3antrrr 742 . . . . 5 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) → 𝑋𝐵)
22 eqid 2765 . . . . . . 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 7415 . . . . . . . . . . . 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 20369 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((0g𝑅)(.r𝑅)𝑋) = (0g𝑅))
2827ad3antrrr 742 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑡 = (0g𝑅)) → ((0g𝑅)(.r𝑅)𝑋) = (0g𝑅))
2925, 26, 283eqtr3d 2808 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑡 = (0g𝑅)) → 𝑌 = (0g𝑅))
302, 22, 5, 7rprmnz 33727 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑌 ≠ (0g𝑅))
3130ad3antrrr 742 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑡 = (0g𝑅)) → 𝑌 ≠ (0g𝑅))
3231neneqd 2965 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑡 = (0g𝑅)) → ¬ 𝑌 = (0g𝑅))
3329, 32pm2.65da 828 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → ¬ 𝑡 = (0g𝑅))
3433neqned 2967 . . . . . . . . 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 4750 . . . . . . 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 20333 . . . . . . 7 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → (𝑢(.r𝑅)𝑋) ∈ 𝐵)
41 eqid 2765 . . . . . . . . . 10 (1r𝑅) = (1r𝑅)
421, 41ringidcl 20339 . . . . . . . . 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 20801 . . . . . . . 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 7416 . . . . . . . . 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 2800 . . . . . . . 8 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → (𝑢(.r𝑅)(𝑡(.r𝑅)𝑋)) = 𝑡)
515idomcringd 20802 . . . . . . . . . 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 20331 . . . . . . . 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 20347 . . . . . . . 8 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → (𝑡(.r𝑅)(1r𝑅)) = 𝑡)
5550, 53, 543eqtr4d 2810 . . . . . . 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 20796 . . . . . 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 20436 . . . . . . . 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 20436 . . . . . 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 33731 . . . . 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 20435 . . . 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 1563  wcel 2145  wne 2960  wrex 3089   class class class wbr 5105  cfv 6525  (class class class)co 7400  Basecbs 17259  .rcmulr 17301  0gc0g 17482  1rcur 20254  Ringcrg 20306  CRingccrg 20307  rcdsr 20427  RPrimecrpm 20505  Domncdomn 20768  IDomncidom 20769
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1818  ax-4 1832  ax-5 1933  ax-6 1990  ax-7 2031  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2215  ax-ext 2737  ax-rep 5232  ax-sep 5251  ax-nul 5261  ax-pow 5327  ax-pr 5395  ax-un 7722  ax-cnex 11144  ax-resscn 11145  ax-1cn 11146  ax-icn 11147  ax-addcl 11148  ax-addrcl 11149  ax-mulcl 11150  ax-mulrcl 11151  ax-mulcom 11152  ax-addass 11153  ax-mulass 11154  ax-distr 11155  ax-i2m1 11156  ax-1ne0 11157  ax-1rid 11158  ax-rnegex 11159  ax-rrecex 11160  ax-cnre 11161  ax-pre-lttri 11162  ax-pre-lttrn 11163  ax-pre-ltadd 11164  ax-pre-mulgt0 11165
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1566  df-fal 1576  df-ex 1803  df-nf 1807  df-sb 2094  df-mo 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3370  df-reu 3371  df-rab 3418  df-v 3459  df-sbc 3748  df-csb 3856  df-dif 3910  df-un 3912  df-in 3914  df-ss 3924  df-pss 3927  df-nul 4289  df-if 4484  df-pw 4560  df-sn 4586  df-pr 4588  df-op 4592  df-uni 4869  df-iun 4954  df-br 5106  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5547  df-eprel 5552  df-po 5560  df-so 5561  df-fr 5605  df-we 5607  df-xp 5658  df-rel 5659  df-cnv 5660  df-co 5661  df-dm 5662  df-rn 5663  df-res 5664  df-ima 5665  df-pred 6292  df-ord 6353  df-on 6354  df-lim 6355  df-suc 6356  df-iota 6481  df-fun 6527  df-fn 6528  df-f 6529  df-f1 6530  df-fo 6531  df-f1o 6532  df-fv 6533  df-riota 7357  df-ov 7403  df-oprab 7404  df-mpo 7405  df-om 7851  df-1st 7974  df-2nd 7975  df-tpos 8210  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8346  df-rdg 8385  df-er 8682  df-en 8932  df-dom 8933  df-sdom 8934  df-pnf 11233  df-mnf 11234  df-xr 11235  df-ltxr 11236  df-le 11237  df-sub 11431  df-neg 11432  df-nn 12225  df-2 12294  df-3 12295  df-sets 17214  df-slot 17232  df-ndx 17244  df-base 17260  df-plusg 17313  df-mulr 17314  df-0g 17484  df-mgm 18688  df-sgrp 18767  df-mnd 18783  df-grp 18993  df-minusg 18994  df-sbg 18995  df-cmn 19843  df-abl 19844  df-mgp 20208  df-rng 20222  df-ur 20255  df-ring 20308  df-cring 20309  df-oppr 20410  df-dvdsr 20430  df-unit 20431  df-rprm 20506  df-nzr 20587  df-domn 20771  df-idom 20772
This theorem is referenced by:  rprmasso3  33734
  Copyright terms: Public domain W3C validator