Theorem zrninitoringc 20592

Description: The zero ring is not an initial object in the category of unital rings (if the universe contains at least one unital ring different from the zero ring). (Contributed by AV, 18-Apr-2020.)

Hypotheses

Ref	Expression
zrtermoringc.u	⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝑉)
zrtermoringc.c	⊢ 𝐶 = (RingCat‘𝑈)
zrtermoringc.z	⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ (Ring ∖ NzRing))
zrtermoringc.e	⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ 𝑈)
zrninitoringc.e	⊢ (𝜑 → ∃𝑟 ∈ (Base‘𝐶)𝑟 ∈ NzRing)

Assertion

Ref	Expression
zrninitoringc	⊢ (𝜑 → 𝑍 ∉ (InitO‘𝐶))

Distinct variable groups:   𝐶,𝑟   𝑍,𝑟   𝜑,𝑟

Allowed substitution hints:   𝑈(𝑟)   𝑉(𝑟)

Proof of Theorem zrninitoringc

Dummy variable ℎ is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		zrninitoringc.e	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ∃𝑟 ∈ (Base‘𝐶)𝑟 ∈ NzRing)
2		zrtermoringc.c	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 𝐶 = (RingCat‘𝑈)
3		eqid 2731	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (Base‘𝐶) = (Base‘𝐶)
4		zrtermoringc.u	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝑉)
5	4	ad2antrr 726	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ (Base‘𝐶)) ∧ 𝑟 ∈ NzRing) → 𝑈 ∈ 𝑉)
6		eqid 2731	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (Hom ‘𝐶) = (Hom ‘𝐶)
7		zrtermoringc.e	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ 𝑈)
8		zrtermoringc.z	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ (Ring ∖ NzRing))
9	8	eldifad 3914	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ Ring)
10	7, 9	elind 4150	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ (𝑈 ∩ Ring))
11	2, 3, 4	ringcbas 20566	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → (Base‘𝐶) = (𝑈 ∩ Ring))
12	10, 11	eleqtrrd 2834	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ (Base‘𝐶))
13	12	ad2antrr 726	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ (Base‘𝐶)) ∧ 𝑟 ∈ NzRing) → 𝑍 ∈ (Base‘𝐶))
14		simplr 768	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ (Base‘𝐶)) ∧ 𝑟 ∈ NzRing) → 𝑟 ∈ (Base‘𝐶))
15	2, 3, 5, 6, 13, 14	ringchom 20568	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ (Base‘𝐶)) ∧ 𝑟 ∈ NzRing) → (𝑍(Hom ‘𝐶)𝑟) = (𝑍 RingHom 𝑟))
16	8	adantr 480	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ (Base‘𝐶)) → 𝑍 ∈ (Ring ∖ NzRing))
17		nrhmzr 20453	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑍 ∈ (Ring ∖ NzRing) ∧ 𝑟 ∈ NzRing) → (𝑍 RingHom 𝑟) = ∅)
18	16, 17	sylan 580	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ (Base‘𝐶)) ∧ 𝑟 ∈ NzRing) → (𝑍 RingHom 𝑟) = ∅)
19	15, 18	eqtrd 2766	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ (Base‘𝐶)) ∧ 𝑟 ∈ NzRing) → (𝑍(Hom ‘𝐶)𝑟) = ∅)
20		eq0 4300	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑍(Hom ‘𝐶)𝑟) = ∅ ↔ ∀ℎ ¬ ℎ ∈ (𝑍(Hom ‘𝐶)𝑟))
21	19, 20	sylib 218	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ (Base‘𝐶)) ∧ 𝑟 ∈ NzRing) → ∀ℎ ¬ ℎ ∈ (𝑍(Hom ‘𝐶)𝑟))
22		alnex 1782	. . . . . . . 8 ⊢ (∀ℎ ¬ ℎ ∈ (𝑍(Hom ‘𝐶)𝑟) ↔ ¬ ∃ℎ ℎ ∈ (𝑍(Hom ‘𝐶)𝑟))
23	21, 22	sylib 218	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ (Base‘𝐶)) ∧ 𝑟 ∈ NzRing) → ¬ ∃ℎ ℎ ∈ (𝑍(Hom ‘𝐶)𝑟))
24		euex 2572	. . . . . . 7 ⊢ (∃!ℎ ℎ ∈ (𝑍(Hom ‘𝐶)𝑟) → ∃ℎ ℎ ∈ (𝑍(Hom ‘𝐶)𝑟))
25	23, 24	nsyl 140	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ (Base‘𝐶)) ∧ 𝑟 ∈ NzRing) → ¬ ∃!ℎ ℎ ∈ (𝑍(Hom ‘𝐶)𝑟))
26	25	ex 412	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ (Base‘𝐶)) → (𝑟 ∈ NzRing → ¬ ∃!ℎ ℎ ∈ (𝑍(Hom ‘𝐶)𝑟)))
27	26	reximdva 3145	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (∃𝑟 ∈ (Base‘𝐶)𝑟 ∈ NzRing → ∃𝑟 ∈ (Base‘𝐶) ¬ ∃!ℎ ℎ ∈ (𝑍(Hom ‘𝐶)𝑟)))
28	1, 27	mpd 15	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∃𝑟 ∈ (Base‘𝐶) ¬ ∃!ℎ ℎ ∈ (𝑍(Hom ‘𝐶)𝑟))
29		rexnal 3084	. . 3 ⊢ (∃𝑟 ∈ (Base‘𝐶) ¬ ∃!ℎ ℎ ∈ (𝑍(Hom ‘𝐶)𝑟) ↔ ¬ ∀𝑟 ∈ (Base‘𝐶)∃!ℎ ℎ ∈ (𝑍(Hom ‘𝐶)𝑟))
30	28, 29	sylib 218	. 2 ⊢ (𝜑 → ¬ ∀𝑟 ∈ (Base‘𝐶)∃!ℎ ℎ ∈ (𝑍(Hom ‘𝐶)𝑟))
31		df-nel 3033	. . 3 ⊢ (𝑍 ∉ (InitO‘𝐶) ↔ ¬ 𝑍 ∈ (InitO‘𝐶))
32	2	ringccat 20579	. . . . . 6 ⊢ (𝑈 ∈ 𝑉 → 𝐶 ∈ Cat)
33	4, 32	syl 17	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ Cat)
34	3, 6, 33, 12	isinito 17903	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑍 ∈ (InitO‘𝐶) ↔ ∀𝑟 ∈ (Base‘𝐶)∃!ℎ ℎ ∈ (𝑍(Hom ‘𝐶)𝑟)))
35	34	notbid 318	. . 3 ⊢ (𝜑 → (¬ 𝑍 ∈ (InitO‘𝐶) ↔ ¬ ∀𝑟 ∈ (Base‘𝐶)∃!ℎ ℎ ∈ (𝑍(Hom ‘𝐶)𝑟)))
36	31, 35	bitrid 283	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑍 ∉ (InitO‘𝐶) ↔ ¬ ∀𝑟 ∈ (Base‘𝐶)∃!ℎ ℎ ∈ (𝑍(Hom ‘𝐶)𝑟)))
37	30, 36	mpbird 257	1 ⊢ (𝜑 → 𝑍 ∉ (InitO‘𝐶))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 395  ∀wal 1539   = wceq 1541  ∃wex 1780   ∈ wcel 2111  ∃!weu 2563   ∉ wnel 3032  ∀wral 3047  ∃wrex 3056   ∖ cdif 3899   ∩ cin 3901  ∅c0 4283  ‘cfv 6481  (class class class)co 7346  Basecbs 17120  Hom chom 17172  Catccat 17570  InitOcinito 17888  Ringcrg 20152   RingHom crh 20388  NzRingcnzr 20428  RingCatcringc 20561

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2144  ax-11 2160  ax-12 2180  ax-ext 2703  ax-rep 5217  ax-sep 5234  ax-nul 5244  ax-pow 5303  ax-pr 5370  ax-un 7668  ax-cnex 11062  ax-resscn 11063  ax-1cn 11064  ax-icn 11065  ax-addcl 11066  ax-addrcl 11067  ax-mulcl 11068  ax-mulrcl 11069  ax-mulcom 11070  ax-addass 11071  ax-mulass 11072  ax-distr 11073  ax-i2m1 11074  ax-1ne0 11075  ax-1rid 11076  ax-rnegex 11077  ax-rrecex 11078  ax-cnre 11079  ax-pre-lttri 11080  ax-pre-lttrn 11081  ax-pre-ltadd 11082  ax-pre-mulgt0 11083

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2710  df-cleq 2723  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2929  df-nel 3033  df-ral 3048  df-rex 3057  df-rmo 3346  df-reu 3347  df-rab 3396  df-v 3438  df-sbc 3742  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-pss 3922  df-nul 4284  df-if 4476  df-pw 4552  df-sn 4577  df-pr 4579  df-tp 4581  df-op 4583  df-uni 4860  df-int 4898  df-iun 4943  df-br 5092  df-opab 5154  df-mpt 5173  df-tr 5199  df-id 5511  df-eprel 5516  df-po 5524  df-so 5525  df-fr 5569  df-we 5571  df-xp 5622  df-rel 5623  df-cnv 5624  df-co 5625  df-dm 5626  df-rn 5627  df-res 5628  df-ima 5629  df-pred 6248  df-ord 6309  df-on 6310  df-lim 6311  df-suc 6312  df-iota 6437  df-fun 6483  df-fn 6484  df-f 6485  df-f1 6486  df-fo 6487  df-f1o 6488  df-fv 6489  df-riota 7303  df-ov 7349  df-oprab 7350  df-mpo 7351  df-om 7797  df-1st 7921  df-2nd 7922  df-frecs 8211  df-wrecs 8242  df-recs 8291  df-rdg 8329  df-1o 8385  df-oadd 8389  df-er 8622  df-map 8752  df-pm 8753  df-ixp 8822  df-en 8870  df-dom 8871  df-sdom 8872  df-fin 8873  df-dju 9794  df-card 9832  df-pnf 11148  df-mnf 11149  df-xr 11150  df-ltxr 11151  df-le 11152  df-sub 11346  df-neg 11347  df-nn 12126  df-2 12188  df-3 12189  df-4 12190  df-5 12191  df-6 12192  df-7 12193  df-8 12194  df-9 12195  df-n0 12382  df-xnn0 12455  df-z 12469  df-dec 12589  df-uz 12733  df-fz 13408  df-hash 14238  df-struct 17058  df-sets 17075  df-slot 17093  df-ndx 17105  df-base 17121  df-ress 17142  df-plusg 17174  df-hom 17185  df-cco 17186  df-0g 17345  df-cat 17574  df-cid 17575  df-homf 17576  df-ssc 17717  df-resc 17718  df-subc 17719  df-inito 17891  df-estrc 18029  df-mgm 18548  df-sgrp 18627  df-mnd 18643  df-mhm 18691  df-grp 18849  df-minusg 18850  df-ghm 19126  df-cmn 19695  df-abl 19696  df-mgp 20060  df-rng 20072  df-ur 20101  df-ring 20154  df-rhm 20391  df-nzr 20429  df-ringc 20562

This theorem is referenced by: (None)