MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  srg1zr Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem srg1zr 20190
Description: The only semiring with a base set consisting of one element is the zero ring (at least if its operations are internal binary operations). (Contributed by FL, 13-Feb-2010.) (Revised by AV, 25-Jan-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
srg1zr.b 𝐵 = (Base‘𝑅)
srg1zr.p + = (+g𝑅)
srg1zr.t = (.r𝑅)
Assertion
Ref Expression
srg1zr (((𝑅 ∈ SRing ∧ + Fn (𝐵 × 𝐵) ∧ Fn (𝐵 × 𝐵)) ∧ 𝑍𝐵) → (𝐵 = {𝑍} ↔ ( + = {⟨⟨𝑍, 𝑍⟩, 𝑍⟩} ∧ = {⟨⟨𝑍, 𝑍⟩, 𝑍⟩})))

Proof of Theorem srg1zr
StepHypRef Expression
1 pm4.24 563 . 2 (𝐵 = {𝑍} ↔ (𝐵 = {𝑍} ∧ 𝐵 = {𝑍}))
2 srgmnd 20165 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ SRing → 𝑅 ∈ Mnd)
323ad2ant1 1134 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ SRing ∧ + Fn (𝐵 × 𝐵) ∧ Fn (𝐵 × 𝐵)) → 𝑅 ∈ Mnd)
43adantr 480 . . . . 5 (((𝑅 ∈ SRing ∧ + Fn (𝐵 × 𝐵) ∧ Fn (𝐵 × 𝐵)) ∧ 𝑍𝐵) → 𝑅 ∈ Mnd)
5 mndmgm 18703 . . . . 5 (𝑅 ∈ Mnd → 𝑅 ∈ Mgm)
64, 5syl 17 . . . 4 (((𝑅 ∈ SRing ∧ + Fn (𝐵 × 𝐵) ∧ Fn (𝐵 × 𝐵)) ∧ 𝑍𝐵) → 𝑅 ∈ Mgm)
7 simpr 484 . . . 4 (((𝑅 ∈ SRing ∧ + Fn (𝐵 × 𝐵) ∧ Fn (𝐵 × 𝐵)) ∧ 𝑍𝐵) → 𝑍𝐵)
8 simpl2 1194 . . . 4 (((𝑅 ∈ SRing ∧ + Fn (𝐵 × 𝐵) ∧ Fn (𝐵 × 𝐵)) ∧ 𝑍𝐵) → + Fn (𝐵 × 𝐵))
9 srg1zr.b . . . . 5 𝐵 = (Base‘𝑅)
10 srg1zr.p . . . . 5 + = (+g𝑅)
119, 10mgmb1mgm1 18617 . . . 4 ((𝑅 ∈ Mgm ∧ 𝑍𝐵+ Fn (𝐵 × 𝐵)) → (𝐵 = {𝑍} ↔ + = {⟨⟨𝑍, 𝑍⟩, 𝑍⟩}))
126, 7, 8, 11syl3anc 1374 . . 3 (((𝑅 ∈ SRing ∧ + Fn (𝐵 × 𝐵) ∧ Fn (𝐵 × 𝐵)) ∧ 𝑍𝐵) → (𝐵 = {𝑍} ↔ + = {⟨⟨𝑍, 𝑍⟩, 𝑍⟩}))
13 simpl1 1193 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ SRing ∧ + Fn (𝐵 × 𝐵) ∧ Fn (𝐵 × 𝐵)) ∧ 𝑍𝐵) → 𝑅 ∈ SRing)
14 eqid 2737 . . . . . . 7 (mulGrp‘𝑅) = (mulGrp‘𝑅)
1514srgmgp 20166 . . . . . 6 (𝑅 ∈ SRing → (mulGrp‘𝑅) ∈ Mnd)
16 mndmgm 18703 . . . . . 6 ((mulGrp‘𝑅) ∈ Mnd → (mulGrp‘𝑅) ∈ Mgm)
1713, 15, 163syl 18 . . . . 5 (((𝑅 ∈ SRing ∧ + Fn (𝐵 × 𝐵) ∧ Fn (𝐵 × 𝐵)) ∧ 𝑍𝐵) → (mulGrp‘𝑅) ∈ Mgm)
18 srg1zr.t . . . . . . . . . 10 = (.r𝑅)
1914, 18mgpplusg 20119 . . . . . . . . 9 = (+g‘(mulGrp‘𝑅))
2019fneq1i 6590 . . . . . . . 8 ( Fn (𝐵 × 𝐵) ↔ (+g‘(mulGrp‘𝑅)) Fn (𝐵 × 𝐵))
2120biimpi 216 . . . . . . 7 ( Fn (𝐵 × 𝐵) → (+g‘(mulGrp‘𝑅)) Fn (𝐵 × 𝐵))
22213ad2ant3 1136 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ SRing ∧ + Fn (𝐵 × 𝐵) ∧ Fn (𝐵 × 𝐵)) → (+g‘(mulGrp‘𝑅)) Fn (𝐵 × 𝐵))
2322adantr 480 . . . . 5 (((𝑅 ∈ SRing ∧ + Fn (𝐵 × 𝐵) ∧ Fn (𝐵 × 𝐵)) ∧ 𝑍𝐵) → (+g‘(mulGrp‘𝑅)) Fn (𝐵 × 𝐵))
2414, 9mgpbas 20120 . . . . . 6 𝐵 = (Base‘(mulGrp‘𝑅))
25 eqid 2737 . . . . . 6 (+g‘(mulGrp‘𝑅)) = (+g‘(mulGrp‘𝑅))
2624, 25mgmb1mgm1 18617 . . . . 5 (((mulGrp‘𝑅) ∈ Mgm ∧ 𝑍𝐵 ∧ (+g‘(mulGrp‘𝑅)) Fn (𝐵 × 𝐵)) → (𝐵 = {𝑍} ↔ (+g‘(mulGrp‘𝑅)) = {⟨⟨𝑍, 𝑍⟩, 𝑍⟩}))
2717, 7, 23, 26syl3anc 1374 . . . 4 (((𝑅 ∈ SRing ∧ + Fn (𝐵 × 𝐵) ∧ Fn (𝐵 × 𝐵)) ∧ 𝑍𝐵) → (𝐵 = {𝑍} ↔ (+g‘(mulGrp‘𝑅)) = {⟨⟨𝑍, 𝑍⟩, 𝑍⟩}))
2819eqcomi 2746 . . . . . 6 (+g‘(mulGrp‘𝑅)) =
2928a1i 11 . . . . 5 (((𝑅 ∈ SRing ∧ + Fn (𝐵 × 𝐵) ∧ Fn (𝐵 × 𝐵)) ∧ 𝑍𝐵) → (+g‘(mulGrp‘𝑅)) = )
3029eqeq1d 2739 . . . 4 (((𝑅 ∈ SRing ∧ + Fn (𝐵 × 𝐵) ∧ Fn (𝐵 × 𝐵)) ∧ 𝑍𝐵) → ((+g‘(mulGrp‘𝑅)) = {⟨⟨𝑍, 𝑍⟩, 𝑍⟩} ↔ = {⟨⟨𝑍, 𝑍⟩, 𝑍⟩}))
3127, 30bitrd 279 . . 3 (((𝑅 ∈ SRing ∧ + Fn (𝐵 × 𝐵) ∧ Fn (𝐵 × 𝐵)) ∧ 𝑍𝐵) → (𝐵 = {𝑍} ↔ = {⟨⟨𝑍, 𝑍⟩, 𝑍⟩}))
3212, 31anbi12d 633 . 2 (((𝑅 ∈ SRing ∧ + Fn (𝐵 × 𝐵) ∧ Fn (𝐵 × 𝐵)) ∧ 𝑍𝐵) → ((𝐵 = {𝑍} ∧ 𝐵 = {𝑍}) ↔ ( + = {⟨⟨𝑍, 𝑍⟩, 𝑍⟩} ∧ = {⟨⟨𝑍, 𝑍⟩, 𝑍⟩})))
331, 32bitrid 283 1 (((𝑅 ∈ SRing ∧ + Fn (𝐵 × 𝐵) ∧ Fn (𝐵 × 𝐵)) ∧ 𝑍𝐵) → (𝐵 = {𝑍} ↔ ( + = {⟨⟨𝑍, 𝑍⟩, 𝑍⟩} ∧ = {⟨⟨𝑍, 𝑍⟩, 𝑍⟩})))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 206  wa 395  w3a 1087   = wceq 1542  wcel 2114  {csn 4568  cop 4574   × cxp 5623   Fn wfn 6488  cfv 6493  Basecbs 17173  +gcplusg 17214  .rcmulr 17215  Mgmcmgm 18600  Mndcmnd 18696  mulGrpcmgp 20115  SRingcsrg 20161
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-sep 5232  ax-nul 5242  ax-pow 5303  ax-pr 5371  ax-un 7683  ax-cnex 11088  ax-resscn 11089  ax-1cn 11090  ax-icn 11091  ax-addcl 11092  ax-addrcl 11093  ax-mulcl 11094  ax-mulrcl 11095  ax-mulcom 11096  ax-addass 11097  ax-mulass 11098  ax-distr 11099  ax-i2m1 11100  ax-1ne0 11101  ax-1rid 11102  ax-rnegex 11103  ax-rrecex 11104  ax-cnre 11105  ax-pre-lttri 11106  ax-pre-lttrn 11107  ax-pre-ltadd 11108  ax-pre-mulgt0 11109
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-reu 3344  df-rab 3391  df-v 3432  df-sbc 3730  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-pss 3910  df-nul 4275  df-if 4468  df-pw 4544  df-sn 4569  df-pr 4571  df-op 4575  df-uni 4852  df-iun 4936  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-tr 5194  df-id 5520  df-eprel 5525  df-po 5533  df-so 5534  df-fr 5578  df-we 5580  df-xp 5631  df-rel 5632  df-cnv 5633  df-co 5634  df-dm 5635  df-rn 5636  df-res 5637  df-ima 5638  df-pred 6260  df-ord 6321  df-on 6322  df-lim 6323  df-suc 6324  df-iota 6449  df-fun 6495  df-fn 6496  df-f 6497  df-f1 6498  df-fo 6499  df-f1o 6500  df-fv 6501  df-riota 7318  df-ov 7364  df-oprab 7365  df-mpo 7366  df-om 7812  df-1st 7936  df-2nd 7937  df-frecs 8225  df-wrecs 8256  df-recs 8305  df-rdg 8343  df-er 8637  df-en 8888  df-dom 8889  df-sdom 8890  df-pnf 11175  df-mnf 11176  df-xr 11177  df-ltxr 11178  df-le 11179  df-sub 11373  df-neg 11374  df-nn 12169  df-2 12238  df-sets 17128  df-slot 17146  df-ndx 17158  df-base 17174  df-plusg 17227  df-plusf 18601  df-mgm 18602  df-sgrp 18681  df-mnd 18697  df-cmn 19751  df-mgp 20116  df-srg 20162
This theorem is referenced by:  srgen1zr  20191  ring1zr  20747
  Copyright terms: Public domain W3C validator