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 33607
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 2736 . . . 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 33599 . . . . 5 (𝜑𝑋𝐵)
1211ad2antrr 726 . . . 4 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → 𝑋𝐵)
135idomringd 20661 . . . . . . 7 (𝜑𝑅 ∈ Ring)
141, 2, 5, 7rprmcl 33599 . . . . . . 7 (𝜑𝑌𝐵)
151, 3dvdsrid 20303 . . . . . . 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 5126 . . . 4 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → 𝑌 (𝑡(.r𝑅)𝑋))
201, 2, 3, 4, 6, 8, 9, 12, 19rprmdvds 33600 . . 3 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → (𝑌 𝑡𝑌 𝑋))
2111ad3antrrr 730 . . . . 5 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) → 𝑋𝐵)
22 eqid 2736 . . . . . . 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 7373 . . . . . . . . . . . 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 20230 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((0g𝑅)(.r𝑅)𝑋) = (0g𝑅))
2827ad3antrrr 730 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑡 = (0g𝑅)) → ((0g𝑅)(.r𝑅)𝑋) = (0g𝑅))
2925, 26, 283eqtr3d 2779 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑡 = (0g𝑅)) → 𝑌 = (0g𝑅))
302, 22, 5, 7rprmnz 33601 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑌 ≠ (0g𝑅))
3130ad3antrrr 730 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑡 = (0g𝑅)) → 𝑌 ≠ (0g𝑅))
3231neneqd 2937 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑡 = (0g𝑅)) → ¬ 𝑌 = (0g𝑅))
3329, 32pm2.65da 816 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) → ¬ 𝑡 = (0g𝑅))
3433neqned 2939 . . . . . . . . 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 4743 . . . . . . 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 20195 . . . . . . 7 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → (𝑢(.r𝑅)𝑋) ∈ 𝐵)
41 eqid 2736 . . . . . . . . . 10 (1r𝑅) = (1r𝑅)
421, 41ringidcl 20200 . . . . . . . . 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 20659 . . . . . . . 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 7374 . . . . . . . . 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 2771 . . . . . . . 8 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → (𝑢(.r𝑅)(𝑡(.r𝑅)𝑋)) = 𝑡)
515idomcringd 20660 . . . . . . . . . 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 20193 . . . . . . . 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 20208 . . . . . . . 8 ((((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) ∧ 𝑢𝐵) ∧ (𝑢(.r𝑅)𝑌) = 𝑡) → (𝑡(.r𝑅)(1r𝑅)) = 𝑡)
5550, 53, 543eqtr4d 2781 . . . . . . 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 20654 . . . . . 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 20299 . . . . . . . 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 3153 . . . . 5 ((((𝜑𝑡𝐵) ∧ (𝑡(.r𝑅)𝑋) = 𝑌) ∧ 𝑌 𝑡) → ∃𝑢𝐵 (𝑢(.r𝑅)𝑋) = (1r𝑅))
631, 3, 4dvdsr2 20299 . . . . . 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 33605 . . . . 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 20298 . . . 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 3144 1 (𝜑𝑌 𝑋)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 395   = wceq 1541  wcel 2113  wne 2932  wrex 3060   class class class wbr 5098  cfv 6492  (class class class)co 7358  Basecbs 17136  .rcmulr 17178  0gc0g 17359  1rcur 20116  Ringcrg 20168  CRingccrg 20169  rcdsr 20290  RPrimecrpm 20368  Domncdomn 20625  IDomncidom 20626
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 2184  ax-ext 2708  ax-rep 5224  ax-sep 5241  ax-nul 5251  ax-pow 5310  ax-pr 5377  ax-un 7680  ax-cnex 11082  ax-resscn 11083  ax-1cn 11084  ax-icn 11085  ax-addcl 11086  ax-addrcl 11087  ax-mulcl 11088  ax-mulrcl 11089  ax-mulcom 11090  ax-addass 11091  ax-mulass 11092  ax-distr 11093  ax-i2m1 11094  ax-1ne0 11095  ax-1rid 11096  ax-rnegex 11097  ax-rrecex 11098  ax-cnre 11099  ax-pre-lttri 11100  ax-pre-lttrn 11101  ax-pre-ltadd 11102  ax-pre-mulgt0 11103
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 2539  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2811  df-nfc 2885  df-ne 2933  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3350  df-reu 3351  df-rab 3400  df-v 3442  df-sbc 3741  df-csb 3850  df-dif 3904  df-un 3906  df-in 3908  df-ss 3918  df-pss 3921  df-nul 4286  df-if 4480  df-pw 4556  df-sn 4581  df-pr 4583  df-op 4587  df-uni 4864  df-iun 4948  df-br 5099  df-opab 5161  df-mpt 5180  df-tr 5206  df-id 5519  df-eprel 5524  df-po 5532  df-so 5533  df-fr 5577  df-we 5579  df-xp 5630  df-rel 5631  df-cnv 5632  df-co 5633  df-dm 5634  df-rn 5635  df-res 5636  df-ima 5637  df-pred 6259  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6494  df-fn 6495  df-f 6496  df-f1 6497  df-fo 6498  df-f1o 6499  df-fv 6500  df-riota 7315  df-ov 7361  df-oprab 7362  df-mpo 7363  df-om 7809  df-1st 7933  df-2nd 7934  df-tpos 8168  df-frecs 8223  df-wrecs 8254  df-recs 8303  df-rdg 8341  df-er 8635  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-pnf 11168  df-mnf 11169  df-xr 11170  df-ltxr 11171  df-le 11172  df-sub 11366  df-neg 11367  df-nn 12146  df-2 12208  df-3 12209  df-sets 17091  df-slot 17109  df-ndx 17121  df-base 17137  df-plusg 17190  df-mulr 17191  df-0g 17361  df-mgm 18565  df-sgrp 18644  df-mnd 18660  df-grp 18866  df-minusg 18867  df-sbg 18868  df-cmn 19711  df-abl 19712  df-mgp 20076  df-rng 20088  df-ur 20117  df-ring 20170  df-cring 20171  df-oppr 20273  df-dvdsr 20293  df-unit 20294  df-rprm 20369  df-nzr 20446  df-domn 20628  df-idom 20629
This theorem is referenced by:  rprmasso3  33608
  Copyright terms: Public domain W3C validator