Theorem zrhchr 33937

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 2729	. . . 4 ⊢ (.g‘𝑅) = (.g‘𝑅)
3		eqid 2729	. . . 4 ⊢ (1r‘𝑅) = (1r‘𝑅)
4	1, 2, 3	zrhval2 21394	. . 3 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → 𝐿 = (𝑥 ∈ ℤ ↦ (𝑥(.g‘𝑅)(1r‘𝑅))))
5		f1eq1 6733	. . 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 20123	. . 3 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → 𝑅 ∈ Grp)
8		zrhker.0	. . . 4 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
9	8, 3	ringidcl 20150	. . 3 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → (1r‘𝑅) ∈ 𝐵)
10		eqid 2729	. . . 4 ⊢ (od‘𝑅) = (od‘𝑅)
11		eqid 2729	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ ℤ ↦ (𝑥(.g‘𝑅)(1r‘𝑅))) = (𝑥 ∈ ℤ ↦ (𝑥(.g‘𝑅)(1r‘𝑅)))
12	8, 10, 2, 11	odf1 19468	. . 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 584	. 2 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → (((od‘𝑅)‘(1r‘𝑅)) = 0 ↔ (𝑥 ∈ ℤ ↦ (𝑥(.g‘𝑅)(1r‘𝑅))):ℤ–1-1→𝐵))
14		eqid 2729	. . . . 5 ⊢ (chr‘𝑅) = (chr‘𝑅)
15	10, 3, 14	chrval 21409	. . . 4 ⊢ ((od‘𝑅)‘(1r‘𝑅)) = (chr‘𝑅)
16	15	eqeq1i 2734	. . 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 308	1 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → ((chr‘𝑅) = 0 ↔ 𝐿:ℤ–1-1→𝐵))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   = wceq 1540   ∈ wcel 2109   ↦ cmpt 5183  –1-1→wf1 6496  ‘cfv 6499  (class class class)co 7369  0cc0 11044  ℤcz 12505  Basecbs 17155  0_gc0g 17378  Grpcgrp 18841  ._gcmg 18975  odcod 19430  1_rcur 20066  Ringcrg 20118  ℤRHomczrh 21385  chrcchr 21387

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 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2701  ax-rep 5229  ax-sep 5246  ax-nul 5256  ax-pow 5315  ax-pr 5382  ax-un 7691  ax-cnex 11100  ax-resscn 11101  ax-1cn 11102  ax-icn 11103  ax-addcl 11104  ax-addrcl 11105  ax-mulcl 11106  ax-mulrcl 11107  ax-mulcom 11108  ax-addass 11109  ax-mulass 11110  ax-distr 11111  ax-i2m1 11112  ax-1ne0 11113  ax-1rid 11114  ax-rnegex 11115  ax-rrecex 11116  ax-cnre 11117  ax-pre-lttri 11118  ax-pre-lttrn 11119  ax-pre-ltadd 11120  ax-pre-mulgt0 11121  ax-pre-sup 11122  ax-addf 11123  ax-mulf 11124

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-nel 3030  df-ral 3045  df-rex 3054  df-rmo 3351  df-reu 3352  df-rab 3403  df-v 3446  df-sbc 3751  df-csb 3860  df-dif 3914  df-un 3916  df-in 3918  df-ss 3928  df-pss 3931  df-nul 4293  df-if 4485  df-pw 4561  df-sn 4586  df-pr 4588  df-tp 4590  df-op 4592  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5103  df-opab 5165  df-mpt 5184  df-tr 5210  df-id 5526  df-eprel 5531  df-po 5539  df-so 5540  df-fr 5584  df-we 5586  df-xp 5637  df-rel 5638  df-cnv 5639  df-co 5640  df-dm 5641  df-rn 5642  df-res 5643  df-ima 5644  df-pred 6262  df-ord 6323  df-on 6324  df-lim 6325  df-suc 6326  df-iota 6452  df-fun 6501  df-fn 6502  df-f 6503  df-f1 6504  df-fo 6505  df-f1o 6506  df-fv 6507  df-riota 7326  df-ov 7372  df-oprab 7373  df-mpo 7374  df-om 7823  df-1st 7947  df-2nd 7948  df-frecs 8237  df-wrecs 8268  df-recs 8317  df-rdg 8355  df-1o 8411  df-er 8648  df-map 8778  df-en 8896  df-dom 8897  df-sdom 8898  df-fin 8899  df-sup 9369  df-inf 9370  df-pnf 11186  df-mnf 11187  df-xr 11188  df-ltxr 11189  df-le 11190  df-sub 11383  df-neg 11384  df-div 11812  df-nn 12163  df-2 12225  df-3 12226  df-4 12227  df-5 12228  df-6 12229  df-7 12230  df-8 12231  df-9 12232  df-n0 12419  df-z 12506  df-dec 12626  df-uz 12770  df-rp 12928  df-fz 13445  df-fl 13730  df-mod 13808  df-seq 13943  df-exp 14003  df-cj 15041  df-re 15042  df-im 15043  df-sqrt 15177  df-abs 15178  df-dvds 16199  df-struct 17093  df-sets 17110  df-slot 17128  df-ndx 17140  df-base 17156  df-ress 17177  df-plusg 17209  df-mulr 17210  df-starv 17211  df-tset 17215  df-ple 17216  df-ds 17218  df-unif 17219  df-0g 17380  df-mgm 18543  df-sgrp 18622  df-mnd 18638  df-mhm 18686  df-grp 18844  df-minusg 18845  df-sbg 18846  df-mulg 18976  df-subg 19031  df-ghm 19121  df-od 19434  df-cmn 19688  df-abl 19689  df-mgp 20026  df-rng 20038  df-ur 20067  df-ring 20120  df-cring 20121  df-rhm 20357  df-subrng 20431  df-subrg 20455  df-cnfld 21241  df-zring 21333  df-zrh 21389  df-chr 21391

This theorem is referenced by:  zrhker  33938  qqhre  33983