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

Theorem subrguss 20587
Description: A unit of a subring is a unit of the parent ring. (Contributed by Mario Carneiro, 4-Dec-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
subrguss.1 𝑆 = (𝑅s 𝐴)
subrguss.2 𝑈 = (Unit‘𝑅)
subrguss.3 𝑉 = (Unit‘𝑆)
Assertion
Ref Expression
subrguss (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) → 𝑉𝑈)

Proof of Theorem subrguss
Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simpr 484 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → 𝑥𝑉)
2 subrguss.3 . . . . . . . . 9 𝑉 = (Unit‘𝑆)
3 eqid 2737 . . . . . . . . 9 (1r𝑆) = (1r𝑆)
4 eqid 2737 . . . . . . . . 9 (∥r𝑆) = (∥r𝑆)
5 eqid 2737 . . . . . . . . 9 (oppr𝑆) = (oppr𝑆)
6 eqid 2737 . . . . . . . . 9 (∥r‘(oppr𝑆)) = (∥r‘(oppr𝑆))
72, 3, 4, 5, 6isunit 20373 . . . . . . . 8 (𝑥𝑉 ↔ (𝑥(∥r𝑆)(1r𝑆) ∧ 𝑥(∥r‘(oppr𝑆))(1r𝑆)))
81, 7sylib 218 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → (𝑥(∥r𝑆)(1r𝑆) ∧ 𝑥(∥r‘(oppr𝑆))(1r𝑆)))
98simpld 494 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → 𝑥(∥r𝑆)(1r𝑆))
10 subrguss.1 . . . . . . . 8 𝑆 = (𝑅s 𝐴)
11 eqid 2737 . . . . . . . 8 (1r𝑅) = (1r𝑅)
1210, 11subrg1 20582 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) → (1r𝑅) = (1r𝑆))
1312adantr 480 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → (1r𝑅) = (1r𝑆))
149, 13breqtrrd 5171 . . . . 5 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → 𝑥(∥r𝑆)(1r𝑅))
15 eqid 2737 . . . . . . . 8 (∥r𝑅) = (∥r𝑅)
1610, 15, 4subrgdvds 20586 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) → (∥r𝑆) ⊆ (∥r𝑅))
1716adantr 480 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → (∥r𝑆) ⊆ (∥r𝑅))
1817ssbrd 5186 . . . . 5 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → (𝑥(∥r𝑆)(1r𝑅) → 𝑥(∥r𝑅)(1r𝑅)))
1914, 18mpd 15 . . . 4 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → 𝑥(∥r𝑅)(1r𝑅))
2010subrgbas 20581 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) → 𝐴 = (Base‘𝑆))
2120adantr 480 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → 𝐴 = (Base‘𝑆))
22 eqid 2737 . . . . . . . . . 10 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
2322subrgss 20572 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) → 𝐴 ⊆ (Base‘𝑅))
2423adantr 480 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → 𝐴 ⊆ (Base‘𝑅))
2521, 24eqsstrrd 4019 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → (Base‘𝑆) ⊆ (Base‘𝑅))
26 eqid 2737 . . . . . . . . 9 (Base‘𝑆) = (Base‘𝑆)
2726, 2unitcl 20375 . . . . . . . 8 (𝑥𝑉𝑥 ∈ (Base‘𝑆))
2827adantl 481 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → 𝑥 ∈ (Base‘𝑆))
2925, 28sseldd 3984 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → 𝑥 ∈ (Base‘𝑅))
3010subrgring 20574 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) → 𝑆 ∈ Ring)
31 eqid 2737 . . . . . . . . 9 (invr𝑆) = (invr𝑆)
322, 31, 26ringinvcl 20392 . . . . . . . 8 ((𝑆 ∈ Ring ∧ 𝑥𝑉) → ((invr𝑆)‘𝑥) ∈ (Base‘𝑆))
3330, 32sylan 580 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → ((invr𝑆)‘𝑥) ∈ (Base‘𝑆))
3425, 33sseldd 3984 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → ((invr𝑆)‘𝑥) ∈ (Base‘𝑅))
35 eqid 2737 . . . . . . . 8 (oppr𝑅) = (oppr𝑅)
3635, 22opprbas 20341 . . . . . . 7 (Base‘𝑅) = (Base‘(oppr𝑅))
37 eqid 2737 . . . . . . 7 (∥r‘(oppr𝑅)) = (∥r‘(oppr𝑅))
38 eqid 2737 . . . . . . 7 (.r‘(oppr𝑅)) = (.r‘(oppr𝑅))
3936, 37, 38dvdsrmul 20364 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ (Base‘𝑅) ∧ ((invr𝑆)‘𝑥) ∈ (Base‘𝑅)) → 𝑥(∥r‘(oppr𝑅))(((invr𝑆)‘𝑥)(.r‘(oppr𝑅))𝑥))
4029, 34, 39syl2anc 584 . . . . 5 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → 𝑥(∥r‘(oppr𝑅))(((invr𝑆)‘𝑥)(.r‘(oppr𝑅))𝑥))
41 eqid 2737 . . . . . . 7 (.r𝑅) = (.r𝑅)
4222, 41, 35, 38opprmul 20337 . . . . . 6 (((invr𝑆)‘𝑥)(.r‘(oppr𝑅))𝑥) = (𝑥(.r𝑅)((invr𝑆)‘𝑥))
43 eqid 2737 . . . . . . . . 9 (.r𝑆) = (.r𝑆)
442, 31, 43, 3unitrinv 20394 . . . . . . . 8 ((𝑆 ∈ Ring ∧ 𝑥𝑉) → (𝑥(.r𝑆)((invr𝑆)‘𝑥)) = (1r𝑆))
4530, 44sylan 580 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → (𝑥(.r𝑆)((invr𝑆)‘𝑥)) = (1r𝑆))
4610, 41ressmulr 17351 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) → (.r𝑅) = (.r𝑆))
4746adantr 480 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → (.r𝑅) = (.r𝑆))
4847oveqd 7448 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → (𝑥(.r𝑅)((invr𝑆)‘𝑥)) = (𝑥(.r𝑆)((invr𝑆)‘𝑥)))
4945, 48, 133eqtr4d 2787 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → (𝑥(.r𝑅)((invr𝑆)‘𝑥)) = (1r𝑅))
5042, 49eqtrid 2789 . . . . 5 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → (((invr𝑆)‘𝑥)(.r‘(oppr𝑅))𝑥) = (1r𝑅))
5140, 50breqtrd 5169 . . . 4 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → 𝑥(∥r‘(oppr𝑅))(1r𝑅))
52 subrguss.2 . . . . 5 𝑈 = (Unit‘𝑅)
5352, 11, 15, 35, 37isunit 20373 . . . 4 (𝑥𝑈 ↔ (𝑥(∥r𝑅)(1r𝑅) ∧ 𝑥(∥r‘(oppr𝑅))(1r𝑅)))
5419, 51, 53sylanbrc 583 . . 3 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → 𝑥𝑈)
5554ex 412 . 2 (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) → (𝑥𝑉𝑥𝑈))
5655ssrdv 3989 1 (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) → 𝑉𝑈)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395   = wceq 1540  wcel 2108  wss 3951   class class class wbr 5143  cfv 6561  (class class class)co 7431  Basecbs 17247  s cress 17274  .rcmulr 17298  1rcur 20178  Ringcrg 20230  opprcoppr 20333  rcdsr 20354  Unitcui 20355  invrcinvr 20387  SubRingcsubrg 20569
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2177  ax-ext 2708  ax-rep 5279  ax-sep 5296  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5432  ax-un 7755  ax-cnex 11211  ax-resscn 11212  ax-1cn 11213  ax-icn 11214  ax-addcl 11215  ax-addrcl 11216  ax-mulcl 11217  ax-mulrcl 11218  ax-mulcom 11219  ax-addass 11220  ax-mulass 11221  ax-distr 11222  ax-i2m1 11223  ax-1ne0 11224  ax-1rid 11225  ax-rnegex 11226  ax-rrecex 11227  ax-cnre 11228  ax-pre-lttri 11229  ax-pre-lttrn 11230  ax-pre-ltadd 11231  ax-pre-mulgt0 11232
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2065  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2816  df-nfc 2892  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3380  df-reu 3381  df-rab 3437  df-v 3482  df-sbc 3789  df-csb 3900  df-dif 3954  df-un 3956  df-in 3958  df-ss 3968  df-pss 3971  df-nul 4334  df-if 4526  df-pw 4602  df-sn 4627  df-pr 4629  df-op 4633  df-uni 4908  df-iun 4993  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5578  df-eprel 5584  df-po 5592  df-so 5593  df-fr 5637  df-we 5639  df-xp 5691  df-rel 5692  df-cnv 5693  df-co 5694  df-dm 5695  df-rn 5696  df-res 5697  df-ima 5698  df-pred 6321  df-ord 6387  df-on 6388  df-lim 6389  df-suc 6390  df-iota 6514  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-om 7888  df-2nd 8015  df-tpos 8251  df-frecs 8306  df-wrecs 8337  df-recs 8411  df-rdg 8450  df-er 8745  df-en 8986  df-dom 8987  df-sdom 8988  df-pnf 11297  df-mnf 11298  df-xr 11299  df-ltxr 11300  df-le 11301  df-sub 11494  df-neg 11495  df-nn 12267  df-2 12329  df-3 12330  df-sets 17201  df-slot 17219  df-ndx 17231  df-base 17248  df-ress 17275  df-plusg 17310  df-mulr 17311  df-0g 17486  df-mgm 18653  df-sgrp 18732  df-mnd 18748  df-grp 18954  df-minusg 18955  df-subg 19141  df-cmn 19800  df-abl 19801  df-mgp 20138  df-rng 20150  df-ur 20179  df-ring 20232  df-oppr 20334  df-dvdsr 20357  df-unit 20358  df-invr 20388  df-subrg 20570
This theorem is referenced by:  subrginv  20588  subrgdv  20589  subrgunit  20590  subrgugrp  20591  issubdrg  20781  zringunit  21477
  Copyright terms: Public domain W3C validator