Theorem zrhunitpreima 33977

Description: The preimage by ℤRHom of the units of a division ring is (ℤ ∖ {0}). (Contributed by Thierry Arnoux, 22-Oct-2017.)

Hypotheses

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

Assertion

Ref	Expression
zrhunitpreima	⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) → (◡𝐿 “ (Unit‘𝑅)) = (ℤ ∖ {0}))

Proof of Theorem zrhunitpreima

Step	Hyp	Ref	Expression
1		zrhker.0	. . . . . 6 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
2		eqid 2737	. . . . . 6 ⊢ (Unit‘𝑅) = (Unit‘𝑅)
3		eqid 2737	. . . . . 6 ⊢ (0g‘𝑅) = (0g‘𝑅)
4	1, 2, 3	isdrng 20733	. . . . 5 ⊢ (𝑅 ∈ DivRing ↔ (𝑅 ∈ Ring ∧ (Unit‘𝑅) = (𝐵 ∖ {(0g‘𝑅)})))
5	4	simprbi 496	. . . 4 ⊢ (𝑅 ∈ DivRing → (Unit‘𝑅) = (𝐵 ∖ {(0g‘𝑅)}))
6	5	imaeq2d 6078	. . 3 ⊢ (𝑅 ∈ DivRing → (◡𝐿 “ (Unit‘𝑅)) = (◡𝐿 “ (𝐵 ∖ {(0g‘𝑅)})))
7	6	adantr 480	. 2 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) → (◡𝐿 “ (Unit‘𝑅)) = (◡𝐿 “ (𝐵 ∖ {(0g‘𝑅)})))
8		drngring 20736	. . . 4 ⊢ (𝑅 ∈ DivRing → 𝑅 ∈ Ring)
9		zrhker.1	. . . . . 6 ⊢ 𝐿 = (ℤRHom‘𝑅)
10	9	zrhrhm 21522	. . . . 5 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → 𝐿 ∈ (ℤring RingHom 𝑅))
11		zringbas 21464	. . . . . 6 ⊢ ℤ = (Base‘ℤring)
12	11, 1	rhmf 20485	. . . . 5 ⊢ (𝐿 ∈ (ℤring RingHom 𝑅) → 𝐿:ℤ⟶𝐵)
13		ffun 6739	. . . . 5 ⊢ (𝐿:ℤ⟶𝐵 → Fun 𝐿)
14	10, 12, 13	3syl 18	. . . 4 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → Fun 𝐿)
15		difpreima 7085	. . . 4 ⊢ (Fun 𝐿 → (◡𝐿 “ (𝐵 ∖ {(0g‘𝑅)})) = ((◡𝐿 “ 𝐵) ∖ (◡𝐿 “ {(0g‘𝑅)})))
16	8, 14, 15	3syl 18	. . 3 ⊢ (𝑅 ∈ DivRing → (◡𝐿 “ (𝐵 ∖ {(0g‘𝑅)})) = ((◡𝐿 “ 𝐵) ∖ (◡𝐿 “ {(0g‘𝑅)})))
17	16	adantr 480	. 2 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) → (◡𝐿 “ (𝐵 ∖ {(0g‘𝑅)})) = ((◡𝐿 “ 𝐵) ∖ (◡𝐿 “ {(0g‘𝑅)})))
18		fimacnv 6758	. . . . 5 ⊢ (𝐿:ℤ⟶𝐵 → (◡𝐿 “ 𝐵) = ℤ)
19	8, 10, 12, 18	4syl 19	. . . 4 ⊢ (𝑅 ∈ DivRing → (◡𝐿 “ 𝐵) = ℤ)
20	19	adantr 480	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) → (◡𝐿 “ 𝐵) = ℤ)
21	1, 9, 3	zrhker 33976	. . . . 5 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → ((chr‘𝑅) = 0 ↔ (◡𝐿 “ {(0g‘𝑅)}) = {0}))
22	21	biimpa 476	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ (chr‘𝑅) = 0) → (◡𝐿 “ {(0g‘𝑅)}) = {0})
23	8, 22	sylan 580	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) → (◡𝐿 “ {(0g‘𝑅)}) = {0})
24	20, 23	difeq12d 4127	. 2 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) → ((◡𝐿 “ 𝐵) ∖ (◡𝐿 “ {(0g‘𝑅)})) = (ℤ ∖ {0}))
25	7, 17, 24	3eqtrd 2781	1 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ (chr‘𝑅) = 0) → (◡𝐿 “ (Unit‘𝑅)) = (ℤ ∖ {0}))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1540   ∈ wcel 2108   ∖ cdif 3948  {csn 4626  ^◡ccnv 5684   “ cima 5688  Fun wfun 6555  ⟶wf 6557  ‘cfv 6561  (class class class)co 7431  0cc0 11155  ℤcz 12613  Basecbs 17247  0_gc0g 17484  Ringcrg 20230  Unitcui 20355   RingHom crh 20469  DivRingcdr 20729  ℤ_ringczring 21457  ℤRHomczrh 21510  chrcchr 21512

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  ax-pre-sup 11233  ax-addf 11234  ax-mulf 11235

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-tp 4631  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-1st 8014  df-2nd 8015  df-frecs 8306  df-wrecs 8337  df-recs 8411  df-rdg 8450  df-1o 8506  df-er 8745  df-map 8868  df-en 8986  df-dom 8987  df-sdom 8988  df-fin 8989  df-sup 9482  df-inf 9483  df-pnf 11297  df-mnf 11298  df-xr 11299  df-ltxr 11300  df-le 11301  df-sub 11494  df-neg 11495  df-div 11921  df-nn 12267  df-2 12329  df-3 12330  df-4 12331  df-5 12332  df-6 12333  df-7 12334  df-8 12335  df-9 12336  df-n0 12527  df-z 12614  df-dec 12734  df-uz 12879  df-rp 13035  df-fz 13548  df-fl 13832  df-mod 13910  df-seq 14043  df-exp 14103  df-cj 15138  df-re 15139  df-im 15140  df-sqrt 15274  df-abs 15275  df-dvds 16291  df-struct 17184  df-sets 17201  df-slot 17219  df-ndx 17231  df-base 17248  df-ress 17275  df-plusg 17310  df-mulr 17311  df-starv 17312  df-tset 17316  df-ple 17317  df-ds 17319  df-unif 17320  df-0g 17486  df-mgm 18653  df-sgrp 18732  df-mnd 18748  df-mhm 18796  df-grp 18954  df-minusg 18955  df-sbg 18956  df-mulg 19086  df-subg 19141  df-ghm 19231  df-od 19546  df-cmn 19800  df-abl 19801  df-mgp 20138  df-rng 20150  df-ur 20179  df-ring 20232  df-cring 20233  df-rhm 20472  df-subrng 20546  df-subrg 20570  df-drng 20731  df-cnfld 21365  df-zring 21458  df-zrh 21514  df-chr 21516

This theorem is referenced by:  elzrhunit  33978  qqhval2  33983