Theorem srg1zr 20355

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.) (Proof shortened by AV, 19-Jun-2026.)

Hypotheses

Ref	Expression
srg1zr.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
srg1zr.p	⊢ + = (+g‘𝑅)
srg1zr.t	⊢ ∗ = (.r‘𝑅)

Assertion

Ref	Expression
srg1zr	⊢ (((𝑅 ∈ SRing ∧ + Fn (𝐵 × 𝐵) ∧ ∗ Fn (𝐵 × 𝐵)) ∧ 𝑍 ∈ 𝐵) → (𝐵 = {𝑍} ↔ ( + = {⟨⟨𝑍, 𝑍⟩, 𝑍⟩} ∧ ∗ = {⟨⟨𝑍, 𝑍⟩, 𝑍⟩})))

Proof of Theorem srg1zr

Step	Hyp	Ref	Expression
1		srgmnd 20330	. . . . . 6 ⊢ (𝑅 ∈ SRing → 𝑅 ∈ Mnd)
2		mndmgm 18844	. . . . . 6 ⊢ (𝑅 ∈ Mnd → 𝑅 ∈ Mgm)
3	1, 2	syl 18	. . . . 5 ⊢ (𝑅 ∈ SRing → 𝑅 ∈ Mgm)
4		eqid 2760	. . . . . . 7 ⊢ (mulGrp‘𝑅) = (mulGrp‘𝑅)
5	4	srgmgp 20331	. . . . . 6 ⊢ (𝑅 ∈ SRing → (mulGrp‘𝑅) ∈ Mnd)
6		mndmgm 18844	. . . . . 6 ⊢ ((mulGrp‘𝑅) ∈ Mnd → (mulGrp‘𝑅) ∈ Mgm)
7	5, 6	syl 18	. . . . 5 ⊢ (𝑅 ∈ SRing → (mulGrp‘𝑅) ∈ Mgm)
8	3, 7	jca 521	. . . 4 ⊢ (𝑅 ∈ SRing → (𝑅 ∈ Mgm ∧ (mulGrp‘𝑅) ∈ Mgm))
9	8	3ad2ant1 1151	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ SRing ∧ + Fn (𝐵 × 𝐵) ∧ ∗ Fn (𝐵 × 𝐵)) → (𝑅 ∈ Mgm ∧ (mulGrp‘𝑅) ∈ Mgm))
10	9	adantr 486	. 2 ⊢ (((𝑅 ∈ SRing ∧ + Fn (𝐵 × 𝐵) ∧ ∗ Fn (𝐵 × 𝐵)) ∧ 𝑍 ∈ 𝐵) → (𝑅 ∈ Mgm ∧ (mulGrp‘𝑅) ∈ Mgm))
11		3simpc 1168	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ SRing ∧ + Fn (𝐵 × 𝐵) ∧ ∗ Fn (𝐵 × 𝐵)) → ( + Fn (𝐵 × 𝐵) ∧ ∗ Fn (𝐵 × 𝐵)))
12	11	adantr 486	. 2 ⊢ (((𝑅 ∈ SRing ∧ + Fn (𝐵 × 𝐵) ∧ ∗ Fn (𝐵 × 𝐵)) ∧ 𝑍 ∈ 𝐵) → ( + Fn (𝐵 × 𝐵) ∧ ∗ Fn (𝐵 × 𝐵)))
13		simpr 490	. 2 ⊢ (((𝑅 ∈ SRing ∧ + Fn (𝐵 × 𝐵) ∧ ∗ Fn (𝐵 × 𝐵)) ∧ 𝑍 ∈ 𝐵) → 𝑍 ∈ 𝐵)
14		srg1zr.b	. . 3 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
15		srg1zr.p	. . 3 ⊢ + = (+g‘𝑅)
16		srg1zr.t	. . 3 ⊢ ∗ = (.r‘𝑅)
17	14, 15, 16	rng1zrlem 20317	. 2 ⊢ (((𝑅 ∈ Mgm ∧ (mulGrp‘𝑅) ∈ Mgm) ∧ ( + Fn (𝐵 × 𝐵) ∧ ∗ Fn (𝐵 × 𝐵)) ∧ 𝑍 ∈ 𝐵) → (𝐵 = {𝑍} ↔ ( + = {⟨⟨𝑍, 𝑍⟩, 𝑍⟩} ∧ ∗ = {⟨⟨𝑍, 𝑍⟩, 𝑍⟩})))
18	10, 12, 13, 17	syl3anc 1398	1 ⊢ (((𝑅 ∈ SRing ∧ + Fn (𝐵 × 𝐵) ∧ ∗ Fn (𝐵 × 𝐵)) ∧ 𝑍 ∈ 𝐵) → (𝐵 = {𝑍} ↔ ( + = {⟨⟨𝑍, 𝑍⟩, 𝑍⟩} ∧ ∗ = {⟨⟨𝑍, 𝑍⟩, 𝑍⟩})))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  {csn 4584  ⟨cop 4590   × cxp 5653   Fn wfn 6528  ‘cfv 6533  Basecbs 17302  +_gcplusg 17343  ._rcmulr 17344  Mgmcmgm 18729  Mndcmnd 18837  mulGrpcmgp 20274  SRingcsrg 20326

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-sep 5251  ax-nul 5263  ax-pow 5330  ax-pr 5398  ax-un 7737  ax-cnex 11181  ax-resscn 11182  ax-1cn 11183  ax-icn 11184  ax-addcl 11185  ax-addrcl 11186  ax-mulcl 11187  ax-mulrcl 11188  ax-mulcom 11189  ax-addass 11190  ax-mulass 11191  ax-distr 11192  ax-i2m1 11193  ax-1ne0 11194  ax-1rid 11195  ax-rnegex 11196  ax-rrecex 11197  ax-cnre 11198  ax-pre-lttri 11199  ax-pre-lttrn 11200  ax-pre-ltadd 11201  ax-pre-mulgt0 11202

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6299  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-riota 7371  df-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-om 7864  df-1st 7987  df-2nd 7988  df-frecs 8281  df-wrecs 8312  df-recs 8361  df-rdg 8400  df-er 8697  df-en 8954  df-dom 8955  df-sdom 8956  df-pnf 11270  df-mnf 11271  df-xr 11272  df-ltxr 11273  df-le 11274  df-sub 11468  df-neg 11469  df-nn 12259  df-2 12328  df-sets 17257  df-slot 17275  df-ndx 17287  df-base 17303  df-plusg 17356  df-plusf 18730  df-mgm 18731  df-sgrp 18822  df-mnd 18838  df-cmn 19910  df-mgp 20275  df-srg 20327

This theorem is used by:  srgen1zr0  20356  ring1zr  20944