Theorem zrninitoringc 20698

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 2740	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (Base‘𝐶) = (Base‘𝐶)
4		zrtermoringc.u	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝑉)
5	4	ad2antrr 725	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ (Base‘𝐶)) ∧ 𝑟 ∈ NzRing) → 𝑈 ∈ 𝑉)
6		eqid 2740	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (Hom ‘𝐶) = (Hom ‘𝐶)
7		zrtermoringc.e	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ 𝑈)
8		zrtermoringc.z	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ (Ring ∖ NzRing))
9	8	eldifad 3988	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ Ring)
10	7, 9	elind 4223	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ (𝑈 ∩ Ring))
11	2, 3, 4	ringcbas 20672	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → (Base‘𝐶) = (𝑈 ∩ Ring))
12	10, 11	eleqtrrd 2847	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ (Base‘𝐶))
13	12	ad2antrr 725	. . . . . . . . . . 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 20674	. . . . . . . . . 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 20563	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑍 ∈ (Ring ∖ NzRing) ∧ 𝑟 ∈ NzRing) → (𝑍 RingHom 𝑟) = ∅)
18	16, 17	sylan 579	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ (Base‘𝐶)) ∧ 𝑟 ∈ NzRing) → (𝑍 RingHom 𝑟) = ∅)
19	15, 18	eqtrd 2780	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ (Base‘𝐶)) ∧ 𝑟 ∈ NzRing) → (𝑍(Hom ‘𝐶)𝑟) = ∅)
20		eq0 4373	. . . . . . . . 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 1779	. . . . . . . 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 2580	. . . . . . 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 3174	. . . 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 3106	. . 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 3053	. . 3 ⊢ (𝑍 ∉ (InitO‘𝐶) ↔ ¬ 𝑍 ∈ (InitO‘𝐶))
32	2	ringccat 20685	. . . . . 6 ⊢ (𝑈 ∈ 𝑉 → 𝐶 ∈ Cat)
33	4, 32	syl 17	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ Cat)
34	3, 6, 33, 12	isinito 18063	. . . 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 1535   = wceq 1537  ∃wex 1777   ∈ wcel 2108  ∃!weu 2571   ∉ wnel 3052  ∀wral 3067  ∃wrex 3076   ∖ cdif 3973   ∩ cin 3975  ∅c0 4352  ‘cfv 6573  (class class class)co 7448  Basecbs 17258  Hom chom 17322  Catccat 17722  InitOcinito 18048  Ringcrg 20260   RingHom crh 20495  NzRingcnzr 20538  RingCatcringc 20667

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1793  ax-4 1807  ax-5 1909  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2711  ax-rep 5303  ax-sep 5317  ax-nul 5324  ax-pow 5383  ax-pr 5447  ax-un 7770  ax-cnex 11240  ax-resscn 11241  ax-1cn 11242  ax-icn 11243  ax-addcl 11244  ax-addrcl 11245  ax-mulcl 11246  ax-mulrcl 11247  ax-mulcom 11248  ax-addass 11249  ax-mulass 11250  ax-distr 11251  ax-i2m1 11252  ax-1ne0 11253  ax-1rid 11254  ax-rnegex 11255  ax-rrecex 11256  ax-cnre 11257  ax-pre-lttri 11258  ax-pre-lttrn 11259  ax-pre-ltadd 11260  ax-pre-mulgt0 11261

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 847  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1778  df-nf 1782  df-sb 2065  df-mo 2543  df-eu 2572  df-clab 2718  df-cleq 2732  df-clel 2819  df-nfc 2895  df-ne 2947  df-nel 3053  df-ral 3068  df-rex 3077  df-rmo 3388  df-reu 3389  df-rab 3444  df-v 3490  df-sbc 3805  df-csb 3922  df-dif 3979  df-un 3981  df-in 3983  df-ss 3993  df-pss 3996  df-nul 4353  df-if 4549  df-pw 4624  df-sn 4649  df-pr 4651  df-tp 4653  df-op 4655  df-uni 4932  df-int 4971  df-iun 5017  df-br 5167  df-opab 5229  df-mpt 5250  df-tr 5284  df-id 5593  df-eprel 5599  df-po 5607  df-so 5608  df-fr 5652  df-we 5654  df-xp 5706  df-rel 5707  df-cnv 5708  df-co 5709  df-dm 5710  df-rn 5711  df-res 5712  df-ima 5713  df-pred 6332  df-ord 6398  df-on 6399  df-lim 6400  df-suc 6401  df-iota 6525  df-fun 6575  df-fn 6576  df-f 6577  df-f1 6578  df-fo 6579  df-f1o 6580  df-fv 6581  df-riota 7404  df-ov 7451  df-oprab 7452  df-mpo 7453  df-om 7904  df-1st 8030  df-2nd 8031  df-frecs 8322  df-wrecs 8353  df-recs 8427  df-rdg 8466  df-1o 8522  df-oadd 8526  df-er 8763  df-map 8886  df-pm 8887  df-ixp 8956  df-en 9004  df-dom 9005  df-sdom 9006  df-fin 9007  df-dju 9970  df-card 10008  df-pnf 11326  df-mnf 11327  df-xr 11328  df-ltxr 11329  df-le 11330  df-sub 11522  df-neg 11523  df-nn 12294  df-2 12356  df-3 12357  df-4 12358  df-5 12359  df-6 12360  df-7 12361  df-8 12362  df-9 12363  df-n0 12554  df-xnn0 12626  df-z 12640  df-dec 12759  df-uz 12904  df-fz 13568  df-hash 14380  df-struct 17194  df-sets 17211  df-slot 17229  df-ndx 17241  df-base 17259  df-ress 17288  df-plusg 17324  df-hom 17335  df-cco 17336  df-0g 17501  df-cat 17726  df-cid 17727  df-homf 17728  df-ssc 17871  df-resc 17872  df-subc 17873  df-inito 18051  df-estrc 18191  df-mgm 18678  df-sgrp 18757  df-mnd 18773  df-mhm 18818  df-grp 18976  df-minusg 18977  df-ghm 19253  df-cmn 19824  df-abl 19825  df-mgp 20162  df-rng 20180  df-ur 20209  df-ring 20262  df-rhm 20498  df-nzr 20539  df-ringc 20668

This theorem is referenced by: (None)