Theorem zrhchr 31826

Description: The kernel of the homomorphism from the integers to a ring is injective if and only if the ring has characteristic 0 . (Contributed by Thierry Arnoux, 8-Nov-2017.)

Hypotheses

Ref	Expression
zrhker.0	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
zrhker.1	⊢ 𝐿 = (ℤRHom‘𝑅)
zrhker.2	⊢ 0 = (0g‘𝑅)

Assertion

Ref	Expression
zrhchr	⊢ (𝑅 ∈ Ring → ((chr‘𝑅) = 0 ↔ 𝐿:ℤ–1-1→𝐵))

Proof of Theorem zrhchr

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		zrhker.1	. . . 4 ⊢ 𝐿 = (ℤRHom‘𝑅)
2		eqid 2738	. . . 4 ⊢ (.g‘𝑅) = (.g‘𝑅)
3		eqid 2738	. . . 4 ⊢ (1r‘𝑅) = (1r‘𝑅)
4	1, 2, 3	zrhval2 20622	. . 3 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → 𝐿 = (𝑥 ∈ ℤ ↦ (𝑥(.g‘𝑅)(1r‘𝑅))))
5		f1eq1 6649	. . 3 ⊢ (𝐿 = (𝑥 ∈ ℤ ↦ (𝑥(.g‘𝑅)(1r‘𝑅))) → (𝐿:ℤ–1-1→𝐵 ↔ (𝑥 ∈ ℤ ↦ (𝑥(.g‘𝑅)(1r‘𝑅))):ℤ–1-1→𝐵))
6	4, 5	syl 17	. 2 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → (𝐿:ℤ–1-1→𝐵 ↔ (𝑥 ∈ ℤ ↦ (𝑥(.g‘𝑅)(1r‘𝑅))):ℤ–1-1→𝐵))
7		ringgrp 19703	. . 3 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → 𝑅 ∈ Grp)
8		zrhker.0	. . . 4 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
9	8, 3	ringidcl 19722	. . 3 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → (1r‘𝑅) ∈ 𝐵)
10		eqid 2738	. . . 4 ⊢ (od‘𝑅) = (od‘𝑅)
11		eqid 2738	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ ℤ ↦ (𝑥(.g‘𝑅)(1r‘𝑅))) = (𝑥 ∈ ℤ ↦ (𝑥(.g‘𝑅)(1r‘𝑅)))
12	8, 10, 2, 11	odf1 19084	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ Grp ∧ (1r‘𝑅) ∈ 𝐵) → (((od‘𝑅)‘(1r‘𝑅)) = 0 ↔ (𝑥 ∈ ℤ ↦ (𝑥(.g‘𝑅)(1r‘𝑅))):ℤ–1-1→𝐵))
13	7, 9, 12	syl2anc 583	. 2 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → (((od‘𝑅)‘(1r‘𝑅)) = 0 ↔ (𝑥 ∈ ℤ ↦ (𝑥(.g‘𝑅)(1r‘𝑅))):ℤ–1-1→𝐵))
14		eqid 2738	. . . . 5 ⊢ (chr‘𝑅) = (chr‘𝑅)
15	10, 3, 14	chrval 20641	. . . 4 ⊢ ((od‘𝑅)‘(1r‘𝑅)) = (chr‘𝑅)
16	15	eqeq1i 2743	. . 3 ⊢ (((od‘𝑅)‘(1r‘𝑅)) = 0 ↔ (chr‘𝑅) = 0)
17	16	a1i 11	. 2 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → (((od‘𝑅)‘(1r‘𝑅)) = 0 ↔ (chr‘𝑅) = 0))
18	6, 13, 17	3bitr2rd 307	1 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → ((chr‘𝑅) = 0 ↔ 𝐿:ℤ–1-1→𝐵))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   = wceq 1539   ∈ wcel 2108   ↦ cmpt 5153  –1-1→wf1 6415  ‘cfv 6418  (class class class)co 7255  0cc0 10802  ℤcz 12249  Basecbs 16840  0_gc0g 17067  Grpcgrp 18492  ._gcmg 18615  odcod 19047  1_rcur 19652  Ringcrg 19698  ℤRHomczrh 20613  chrcchr 20615

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1799  ax-4 1813  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2139  ax-11 2156  ax-12 2173  ax-ext 2709  ax-rep 5205  ax-sep 5218  ax-nul 5225  ax-pow 5283  ax-pr 5347  ax-un 7566  ax-cnex 10858  ax-resscn 10859  ax-1cn 10860  ax-icn 10861  ax-addcl 10862  ax-addrcl 10863  ax-mulcl 10864  ax-mulrcl 10865  ax-mulcom 10866  ax-addass 10867  ax-mulass 10868  ax-distr 10869  ax-i2m1 10870  ax-1ne0 10871  ax-1rid 10872  ax-rnegex 10873  ax-rrecex 10874  ax-cnre 10875  ax-pre-lttri 10876  ax-pre-lttrn 10877  ax-pre-ltadd 10878  ax-pre-mulgt0 10879  ax-pre-sup 10880  ax-addf 10881  ax-mulf 10882

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1784  df-nf 1788  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2817  df-nfc 2888  df-ne 2943  df-nel 3049  df-ral 3068  df-rex 3069  df-reu 3070  df-rmo 3071  df-rab 3072  df-v 3424  df-sbc 3712  df-csb 3829  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-pss 3902  df-nul 4254  df-if 4457  df-pw 4532  df-sn 4559  df-pr 4561  df-tp 4563  df-op 4565  df-uni 4837  df-iun 4923  df-br 5071  df-opab 5133  df-mpt 5154  df-tr 5188  df-id 5480  df-eprel 5486  df-po 5494  df-so 5495  df-fr 5535  df-we 5537  df-xp 5586  df-rel 5587  df-cnv 5588  df-co 5589  df-dm 5590  df-rn 5591  df-res 5592  df-ima 5593  df-pred 6191  df-ord 6254  df-on 6255  df-lim 6256  df-suc 6257  df-iota 6376  df-fun 6420  df-fn 6421  df-f 6422  df-f1 6423  df-fo 6424  df-f1o 6425  df-fv 6426  df-riota 7212  df-ov 7258  df-oprab 7259  df-mpo 7260  df-om 7688  df-1st 7804  df-2nd 7805  df-frecs 8068  df-wrecs 8099  df-recs 8173  df-rdg 8212  df-1o 8267  df-er 8456  df-map 8575  df-en 8692  df-dom 8693  df-sdom 8694  df-fin 8695  df-sup 9131  df-inf 9132  df-pnf 10942  df-mnf 10943  df-xr 10944  df-ltxr 10945  df-le 10946  df-sub 11137  df-neg 11138  df-div 11563  df-nn 11904  df-2 11966  df-3 11967  df-4 11968  df-5 11969  df-6 11970  df-7 11971  df-8 11972  df-9 11973  df-n0 12164  df-z 12250  df-dec 12367  df-uz 12512  df-rp 12660  df-fz 13169  df-fl 13440  df-mod 13518  df-seq 13650  df-exp 13711  df-cj 14738  df-re 14739  df-im 14740  df-sqrt 14874  df-abs 14875  df-dvds 15892  df-struct 16776  df-sets 16793  df-slot 16811  df-ndx 16823  df-base 16841  df-ress 16868  df-plusg 16901  df-mulr 16902  df-starv 16903  df-tset 16907  df-ple 16908  df-ds 16910  df-unif 16911  df-0g 17069  df-mgm 18241  df-sgrp 18290  df-mnd 18301  df-mhm 18345  df-grp 18495  df-minusg 18496  df-sbg 18497  df-mulg 18616  df-subg 18667  df-ghm 18747  df-od 19051  df-cmn 19303  df-mgp 19636  df-ur 19653  df-ring 19700  df-cring 19701  df-rnghom 19874  df-subrg 19937  df-cnfld 20511  df-zring 20583  df-zrh 20617  df-chr 20619

This theorem is referenced by:  zrhker  31827  qqhre  31870