Theorem subrginv 20486

Description: A subring always has the same inversion function, for elements that are invertible. (Contributed by Mario Carneiro, 4-Dec-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
subrginv.1	⊢ 𝑆 = (𝑅 ↾s 𝐴)
subrginv.2	⊢ 𝐼 = (invr‘𝑅)
subrginv.3	⊢ 𝑈 = (Unit‘𝑆)
subrginv.4	⊢ 𝐽 = (invr‘𝑆)

Assertion

Ref	Expression
subrginv	⊢ ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑋 ∈ 𝑈) → (𝐼‘𝑋) = (𝐽‘𝑋))

Proof of Theorem subrginv

Step	Hyp	Ref	Expression
1		subrgrcl 20474	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) → 𝑅 ∈ Ring)
2	1	adantr 480	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑋 ∈ 𝑈) → 𝑅 ∈ Ring)
3		subrginv.1	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑆 = (𝑅 ↾s 𝐴)
4	3	subrgbas 20479	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) → 𝐴 = (Base‘𝑆))
5		eqid 2731	. . . . . . . 8 ⊢ (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
6	5	subrgss 20470	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) → 𝐴 ⊆ (Base‘𝑅))
7	4, 6	eqsstrrd 4021	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) → (Base‘𝑆) ⊆ (Base‘𝑅))
8	7	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑋 ∈ 𝑈) → (Base‘𝑆) ⊆ (Base‘𝑅))
9	3	subrgring 20472	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) → 𝑆 ∈ Ring)
10		subrginv.3	. . . . . . 7 ⊢ 𝑈 = (Unit‘𝑆)
11		subrginv.4	. . . . . . 7 ⊢ 𝐽 = (invr‘𝑆)
12		eqid 2731	. . . . . . 7 ⊢ (Base‘𝑆) = (Base‘𝑆)
13	10, 11, 12	ringinvcl 20290	. . . . . 6 ⊢ ((𝑆 ∈ Ring ∧ 𝑋 ∈ 𝑈) → (𝐽‘𝑋) ∈ (Base‘𝑆))
14	9, 13	sylan 579	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑋 ∈ 𝑈) → (𝐽‘𝑋) ∈ (Base‘𝑆))
15	8, 14	sseldd 3983	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑋 ∈ 𝑈) → (𝐽‘𝑋) ∈ (Base‘𝑅))
16	12, 10	unitcl 20273	. . . . . 6 ⊢ (𝑋 ∈ 𝑈 → 𝑋 ∈ (Base‘𝑆))
17	16	adantl 481	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑋 ∈ 𝑈) → 𝑋 ∈ (Base‘𝑆))
18	8, 17	sseldd 3983	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑋 ∈ 𝑈) → 𝑋 ∈ (Base‘𝑅))
19		eqid 2731	. . . . . . 7 ⊢ (Unit‘𝑅) = (Unit‘𝑅)
20	3, 19, 10	subrguss 20485	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) → 𝑈 ⊆ (Unit‘𝑅))
21	20	sselda 3982	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑋 ∈ 𝑈) → 𝑋 ∈ (Unit‘𝑅))
22		subrginv.2	. . . . . 6 ⊢ 𝐼 = (invr‘𝑅)
23	19, 22, 5	ringinvcl 20290	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋 ∈ (Unit‘𝑅)) → (𝐼‘𝑋) ∈ (Base‘𝑅))
24	1, 21, 23	syl2an2r 682	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑋 ∈ 𝑈) → (𝐼‘𝑋) ∈ (Base‘𝑅))
25		eqid 2731	. . . . 5 ⊢ (.r‘𝑅) = (.r‘𝑅)
26	5, 25	ringass 20154	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ ((𝐽‘𝑋) ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑋 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝐼‘𝑋) ∈ (Base‘𝑅))) → (((𝐽‘𝑋)(.r‘𝑅)𝑋)(.r‘𝑅)(𝐼‘𝑋)) = ((𝐽‘𝑋)(.r‘𝑅)(𝑋(.r‘𝑅)(𝐼‘𝑋))))
27	2, 15, 18, 24, 26	syl13anc 1371	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑋 ∈ 𝑈) → (((𝐽‘𝑋)(.r‘𝑅)𝑋)(.r‘𝑅)(𝐼‘𝑋)) = ((𝐽‘𝑋)(.r‘𝑅)(𝑋(.r‘𝑅)(𝐼‘𝑋))))
28		eqid 2731	. . . . . . 7 ⊢ (.r‘𝑆) = (.r‘𝑆)
29		eqid 2731	. . . . . . 7 ⊢ (1r‘𝑆) = (1r‘𝑆)
30	10, 11, 28, 29	unitlinv 20291	. . . . . 6 ⊢ ((𝑆 ∈ Ring ∧ 𝑋 ∈ 𝑈) → ((𝐽‘𝑋)(.r‘𝑆)𝑋) = (1r‘𝑆))
31	9, 30	sylan 579	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑋 ∈ 𝑈) → ((𝐽‘𝑋)(.r‘𝑆)𝑋) = (1r‘𝑆))
32	3, 25	ressmulr 17259	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) → (.r‘𝑅) = (.r‘𝑆))
33	32	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑋 ∈ 𝑈) → (.r‘𝑅) = (.r‘𝑆))
34	33	oveqd 7429	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑋 ∈ 𝑈) → ((𝐽‘𝑋)(.r‘𝑅)𝑋) = ((𝐽‘𝑋)(.r‘𝑆)𝑋))
35		eqid 2731	. . . . . . 7 ⊢ (1r‘𝑅) = (1r‘𝑅)
36	3, 35	subrg1 20480	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) → (1r‘𝑅) = (1r‘𝑆))
37	36	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑋 ∈ 𝑈) → (1r‘𝑅) = (1r‘𝑆))
38	31, 34, 37	3eqtr4d 2781	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑋 ∈ 𝑈) → ((𝐽‘𝑋)(.r‘𝑅)𝑋) = (1r‘𝑅))
39	38	oveq1d 7427	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑋 ∈ 𝑈) → (((𝐽‘𝑋)(.r‘𝑅)𝑋)(.r‘𝑅)(𝐼‘𝑋)) = ((1r‘𝑅)(.r‘𝑅)(𝐼‘𝑋)))
40	19, 22, 25, 35	unitrinv 20292	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋 ∈ (Unit‘𝑅)) → (𝑋(.r‘𝑅)(𝐼‘𝑋)) = (1r‘𝑅))
41	1, 21, 40	syl2an2r 682	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑋 ∈ 𝑈) → (𝑋(.r‘𝑅)(𝐼‘𝑋)) = (1r‘𝑅))
42	41	oveq2d 7428	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑋 ∈ 𝑈) → ((𝐽‘𝑋)(.r‘𝑅)(𝑋(.r‘𝑅)(𝐼‘𝑋))) = ((𝐽‘𝑋)(.r‘𝑅)(1r‘𝑅)))
43	27, 39, 42	3eqtr3d 2779	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑋 ∈ 𝑈) → ((1r‘𝑅)(.r‘𝑅)(𝐼‘𝑋)) = ((𝐽‘𝑋)(.r‘𝑅)(1r‘𝑅)))
44	5, 25, 35	ringlidm 20164	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝐼‘𝑋) ∈ (Base‘𝑅)) → ((1r‘𝑅)(.r‘𝑅)(𝐼‘𝑋)) = (𝐼‘𝑋))
45	1, 24, 44	syl2an2r 682	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑋 ∈ 𝑈) → ((1r‘𝑅)(.r‘𝑅)(𝐼‘𝑋)) = (𝐼‘𝑋))
46	5, 25, 35	ringridm 20165	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝐽‘𝑋) ∈ (Base‘𝑅)) → ((𝐽‘𝑋)(.r‘𝑅)(1r‘𝑅)) = (𝐽‘𝑋))
47	1, 15, 46	syl2an2r 682	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑋 ∈ 𝑈) → ((𝐽‘𝑋)(.r‘𝑅)(1r‘𝑅)) = (𝐽‘𝑋))
48	43, 45, 47	3eqtr3d 2779	1 ⊢ ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑋 ∈ 𝑈) → (𝐼‘𝑋) = (𝐽‘𝑋))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1540   ∈ wcel 2105   ⊆ wss 3948  ‘cfv 6543  (class class class)co 7412  Basecbs 17151   ↾_s cress 17180  ._rcmulr 17205  1_rcur 20082  Ringcrg 20134  Unitcui 20253  inv_rcinvr 20285  SubRingcsubrg 20465

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 1912  ax-6 1970  ax-7 2010  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2136  ax-11 2153  ax-12 2170  ax-ext 2702  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7729  ax-cnex 11172  ax-resscn 11173  ax-1cn 11174  ax-icn 11175  ax-addcl 11176  ax-addrcl 11177  ax-mulcl 11178  ax-mulrcl 11179  ax-mulcom 11180  ax-addass 11181  ax-mulass 11182  ax-distr 11183  ax-i2m1 11184  ax-1ne0 11185  ax-1rid 11186  ax-rnegex 11187  ax-rrecex 11188  ax-cnre 11189  ax-pre-lttri 11190  ax-pre-lttrn 11191  ax-pre-ltadd 11192  ax-pre-mulgt0 11193

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2067  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2709  df-cleq 2723  df-clel 2809  df-nfc 2884  df-ne 2940  df-nel 3046  df-ral 3061  df-rex 3070  df-rmo 3375  df-reu 3376  df-rab 3432  df-v 3475  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7368  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7860  df-2nd 7980  df-tpos 8217  df-frecs 8272  df-wrecs 8303  df-recs 8377  df-rdg 8416  df-er 8709  df-en 8946  df-dom 8947  df-sdom 8948  df-pnf 11257  df-mnf 11258  df-xr 11259  df-ltxr 11260  df-le 11261  df-sub 11453  df-neg 11454  df-nn 12220  df-2 12282  df-3 12283  df-sets 17104  df-slot 17122  df-ndx 17134  df-base 17152  df-ress 17181  df-plusg 17217  df-mulr 17218  df-0g 17394  df-mgm 18571  df-sgrp 18650  df-mnd 18666  df-grp 18864  df-minusg 18865  df-subg 19046  df-cmn 19698  df-abl 19699  df-mgp 20036  df-rng 20054  df-ur 20083  df-ring 20136  df-oppr 20232  df-dvdsr 20255  df-unit 20256  df-invr 20286  df-subrg 20467

This theorem is referenced by:  subrgdv  20487  subrgunit  20488  subrgugrp  20489  issubdrg  20627  gzrngunit  21300  sdrginvcl  32835