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

Theorem unitmulcl 19414
 Description: The product of units is a unit. (Contributed by Mario Carneiro, 2-Dec-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
unitmulcl.1 𝑈 = (Unit‘𝑅)
unitmulcl.2 · = (.r𝑅)
Assertion
Ref Expression
unitmulcl ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝑈𝑌𝑈) → (𝑋 · 𝑌) ∈ 𝑈)

Proof of Theorem unitmulcl
StepHypRef Expression
1 simp1 1133 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝑈𝑌𝑈) → 𝑅 ∈ Ring)
2 simp3 1135 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝑈𝑌𝑈) → 𝑌𝑈)
3 eqid 2801 . . . . . . 7 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
4 unitmulcl.1 . . . . . . 7 𝑈 = (Unit‘𝑅)
53, 4unitcl 19409 . . . . . 6 (𝑌𝑈𝑌 ∈ (Base‘𝑅))
62, 5syl 17 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝑈𝑌𝑈) → 𝑌 ∈ (Base‘𝑅))
7 simp2 1134 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝑈𝑌𝑈) → 𝑋𝑈)
8 eqid 2801 . . . . . . . 8 (1r𝑅) = (1r𝑅)
9 eqid 2801 . . . . . . . 8 (∥r𝑅) = (∥r𝑅)
10 eqid 2801 . . . . . . . 8 (oppr𝑅) = (oppr𝑅)
11 eqid 2801 . . . . . . . 8 (∥r‘(oppr𝑅)) = (∥r‘(oppr𝑅))
124, 8, 9, 10, 11isunit 19407 . . . . . . 7 (𝑋𝑈 ↔ (𝑋(∥r𝑅)(1r𝑅) ∧ 𝑋(∥r‘(oppr𝑅))(1r𝑅)))
137, 12sylib 221 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝑈𝑌𝑈) → (𝑋(∥r𝑅)(1r𝑅) ∧ 𝑋(∥r‘(oppr𝑅))(1r𝑅)))
1413simpld 498 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝑈𝑌𝑈) → 𝑋(∥r𝑅)(1r𝑅))
15 unitmulcl.2 . . . . . 6 · = (.r𝑅)
163, 9, 15dvdsrmul1 19403 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑌 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑋(∥r𝑅)(1r𝑅)) → (𝑋 · 𝑌)(∥r𝑅)((1r𝑅) · 𝑌))
171, 6, 14, 16syl3anc 1368 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝑈𝑌𝑈) → (𝑋 · 𝑌)(∥r𝑅)((1r𝑅) · 𝑌))
183, 15, 8ringlidm 19321 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑌 ∈ (Base‘𝑅)) → ((1r𝑅) · 𝑌) = 𝑌)
191, 6, 18syl2anc 587 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝑈𝑌𝑈) → ((1r𝑅) · 𝑌) = 𝑌)
2017, 19breqtrd 5059 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝑈𝑌𝑈) → (𝑋 · 𝑌)(∥r𝑅)𝑌)
214, 8, 9, 10, 11isunit 19407 . . . . 5 (𝑌𝑈 ↔ (𝑌(∥r𝑅)(1r𝑅) ∧ 𝑌(∥r‘(oppr𝑅))(1r𝑅)))
222, 21sylib 221 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝑈𝑌𝑈) → (𝑌(∥r𝑅)(1r𝑅) ∧ 𝑌(∥r‘(oppr𝑅))(1r𝑅)))
2322simpld 498 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝑈𝑌𝑈) → 𝑌(∥r𝑅)(1r𝑅))
243, 9dvdsrtr 19402 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑋 · 𝑌)(∥r𝑅)𝑌𝑌(∥r𝑅)(1r𝑅)) → (𝑋 · 𝑌)(∥r𝑅)(1r𝑅))
251, 20, 23, 24syl3anc 1368 . 2 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝑈𝑌𝑈) → (𝑋 · 𝑌)(∥r𝑅)(1r𝑅))
2610opprring 19381 . . . 4 (𝑅 ∈ Ring → (oppr𝑅) ∈ Ring)
271, 26syl 17 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝑈𝑌𝑈) → (oppr𝑅) ∈ Ring)
28 eqid 2801 . . . . 5 (.r‘(oppr𝑅)) = (.r‘(oppr𝑅))
293, 15, 10, 28opprmul 19376 . . . 4 (𝑌(.r‘(oppr𝑅))𝑋) = (𝑋 · 𝑌)
303, 4unitcl 19409 . . . . . . 7 (𝑋𝑈𝑋 ∈ (Base‘𝑅))
317, 30syl 17 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝑈𝑌𝑈) → 𝑋 ∈ (Base‘𝑅))
3222simprd 499 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝑈𝑌𝑈) → 𝑌(∥r‘(oppr𝑅))(1r𝑅))
3310, 3opprbas 19379 . . . . . . 7 (Base‘𝑅) = (Base‘(oppr𝑅))
3433, 11, 28dvdsrmul1 19403 . . . . . 6 (((oppr𝑅) ∈ Ring ∧ 𝑋 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑌(∥r‘(oppr𝑅))(1r𝑅)) → (𝑌(.r‘(oppr𝑅))𝑋)(∥r‘(oppr𝑅))((1r𝑅)(.r‘(oppr𝑅))𝑋))
3527, 31, 32, 34syl3anc 1368 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝑈𝑌𝑈) → (𝑌(.r‘(oppr𝑅))𝑋)(∥r‘(oppr𝑅))((1r𝑅)(.r‘(oppr𝑅))𝑋))
363, 15, 10, 28opprmul 19376 . . . . . 6 ((1r𝑅)(.r‘(oppr𝑅))𝑋) = (𝑋 · (1r𝑅))
373, 15, 8ringridm 19322 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋 ∈ (Base‘𝑅)) → (𝑋 · (1r𝑅)) = 𝑋)
381, 31, 37syl2anc 587 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝑈𝑌𝑈) → (𝑋 · (1r𝑅)) = 𝑋)
3936, 38syl5eq 2848 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝑈𝑌𝑈) → ((1r𝑅)(.r‘(oppr𝑅))𝑋) = 𝑋)
4035, 39breqtrd 5059 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝑈𝑌𝑈) → (𝑌(.r‘(oppr𝑅))𝑋)(∥r‘(oppr𝑅))𝑋)
4129, 40eqbrtrrid 5069 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝑈𝑌𝑈) → (𝑋 · 𝑌)(∥r‘(oppr𝑅))𝑋)
4213simprd 499 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝑈𝑌𝑈) → 𝑋(∥r‘(oppr𝑅))(1r𝑅))
4333, 11dvdsrtr 19402 . . 3 (((oppr𝑅) ∈ Ring ∧ (𝑋 · 𝑌)(∥r‘(oppr𝑅))𝑋𝑋(∥r‘(oppr𝑅))(1r𝑅)) → (𝑋 · 𝑌)(∥r‘(oppr𝑅))(1r𝑅))
4427, 41, 42, 43syl3anc 1368 . 2 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝑈𝑌𝑈) → (𝑋 · 𝑌)(∥r‘(oppr𝑅))(1r𝑅))
454, 8, 9, 10, 11isunit 19407 . 2 ((𝑋 · 𝑌) ∈ 𝑈 ↔ ((𝑋 · 𝑌)(∥r𝑅)(1r𝑅) ∧ (𝑋 · 𝑌)(∥r‘(oppr𝑅))(1r𝑅)))
4625, 44, 45sylanbrc 586 1 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝑈𝑌𝑈) → (𝑋 · 𝑌) ∈ 𝑈)
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 399   ∧ w3a 1084   = wceq 1538   ∈ wcel 2112   class class class wbr 5033  ‘cfv 6328  (class class class)co 7139  Basecbs 16479  .rcmulr 16562  1rcur 19248  Ringcrg 19294  opprcoppr 19372  ∥rcdsr 19388  Unitcui 19389 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 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2114  ax-9 2122  ax-10 2143  ax-11 2159  ax-12 2176  ax-ext 2773  ax-rep 5157  ax-sep 5170  ax-nul 5177  ax-pow 5234  ax-pr 5298  ax-un 7445  ax-cnex 10586  ax-resscn 10587  ax-1cn 10588  ax-icn 10589  ax-addcl 10590  ax-addrcl 10591  ax-mulcl 10592  ax-mulrcl 10593  ax-mulcom 10594  ax-addass 10595  ax-mulass 10596  ax-distr 10597  ax-i2m1 10598  ax-1ne0 10599  ax-1rid 10600  ax-rnegex 10601  ax-rrecex 10602  ax-cnre 10603  ax-pre-lttri 10604  ax-pre-lttrn 10605  ax-pre-ltadd 10606  ax-pre-mulgt0 10607 This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2601  df-eu 2632  df-clab 2780  df-cleq 2794  df-clel 2873  df-nfc 2941  df-ne 2991  df-nel 3095  df-ral 3114  df-rex 3115  df-reu 3116  df-rmo 3117  df-rab 3118  df-v 3446  df-sbc 3724  df-csb 3832  df-dif 3887  df-un 3889  df-in 3891  df-ss 3901  df-pss 3903  df-nul 4247  df-if 4429  df-pw 4502  df-sn 4529  df-pr 4531  df-tp 4533  df-op 4535  df-uni 4804  df-iun 4886  df-br 5034  df-opab 5096  df-mpt 5114  df-tr 5140  df-id 5428  df-eprel 5433  df-po 5442  df-so 5443  df-fr 5482  df-we 5484  df-xp 5529  df-rel 5530  df-cnv 5531  df-co 5532  df-dm 5533  df-rn 5534  df-res 5535  df-ima 5536  df-pred 6120  df-ord 6166  df-on 6167  df-lim 6168  df-suc 6169  df-iota 6287  df-fun 6330  df-fn 6331  df-f 6332  df-f1 6333  df-fo 6334  df-f1o 6335  df-fv 6336  df-riota 7097  df-ov 7142  df-oprab 7143  df-mpo 7144  df-om 7565  df-tpos 7879  df-wrecs 7934  df-recs 7995  df-rdg 8033  df-er 8276  df-en 8497  df-dom 8498  df-sdom 8499  df-pnf 10670  df-mnf 10671  df-xr 10672  df-ltxr 10673  df-le 10674  df-sub 10865  df-neg 10866  df-nn 11630  df-2 11692  df-3 11693  df-ndx 16482  df-slot 16483  df-base 16485  df-sets 16486  df-plusg 16574  df-mulr 16575  df-0g 16711  df-mgm 17848  df-sgrp 17897  df-mnd 17908  df-grp 18102  df-mgp 19237  df-ur 19249  df-ring 19296  df-oppr 19373  df-dvdsr 19391  df-unit 19392 This theorem is referenced by:  unitmulclb  19415  unitgrp  19417  unitdvcl  19437  irredrmul  19457  subrgugrp  19551  dchrelbasd  25827  dchrptlem2  25853  rdivmuldivd  30917  dvrcan5  30919  qqhghm  31343  qqhrhm  31344
 Copyright terms: Public domain W3C validator