Users' Mathboxes Mathbox for Alexander van der Vekens < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  2zrngagrp Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem 2zrngagrp 41714
Description: R is an (additive) group. (Contributed by AV, 6-Jan-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
2zrng.e 𝐸 = {𝑧 ∈ ℤ ∣ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥)}
2zrngbas.r 𝑅 = (ℂflds 𝐸)
Assertion
Ref Expression
2zrngagrp 𝑅 ∈ Grp
Distinct variable groups:   𝑥,𝑧,𝑅   𝑥,𝐸,𝑧

Proof of Theorem 2zrngagrp
Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 2zrng.e . . 3 𝐸 = {𝑧 ∈ ℤ ∣ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥)}
2 2zrngbas.r . . 3 𝑅 = (ℂflds 𝐸)
31, 22zrngamnd 41712 . 2 𝑅 ∈ Mnd
4 eqeq1 2625 . . . . . . 7 (𝑧 = 𝑦 → (𝑧 = (2 · 𝑥) ↔ 𝑦 = (2 · 𝑥)))
54rexbidv 3050 . . . . . 6 (𝑧 = 𝑦 → (∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥) ↔ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑦 = (2 · 𝑥)))
65, 1elrab2 3364 . . . . 5 (𝑦𝐸 ↔ (𝑦 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑦 = (2 · 𝑥)))
7 znegcl 11409 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ ℤ → -𝑦 ∈ ℤ)
87adantr 481 . . . . . 6 ((𝑦 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑦 = (2 · 𝑥)) → -𝑦 ∈ ℤ)
9 nfv 1842 . . . . . . . 8 𝑥 𝑦 ∈ ℤ
10 nfre1 3004 . . . . . . . 8 𝑥𝑥 ∈ ℤ -𝑦 = (2 · 𝑥)
11 znegcl 11409 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 ∈ ℤ → -𝑥 ∈ ℤ)
1211adantl 482 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → -𝑥 ∈ ℤ)
1312adantr 481 . . . . . . . . . . 11 (((𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 = (2 · 𝑥)) → -𝑥 ∈ ℤ)
14 oveq2 6655 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 = -𝑥 → (2 · 𝑧) = (2 · -𝑥))
1514eqeq2d 2631 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 = -𝑥 → (-𝑦 = (2 · 𝑧) ↔ -𝑦 = (2 · -𝑥)))
1615adantl 482 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 = (2 · 𝑥)) ∧ 𝑧 = -𝑥) → (-𝑦 = (2 · 𝑧) ↔ -𝑦 = (2 · -𝑥)))
17 negeq 10270 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = (2 · 𝑥) → -𝑦 = -(2 · 𝑥))
18 2cnd 11090 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 ∈ ℤ → 2 ∈ ℂ)
19 zcn 11379 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 ∈ ℤ → 𝑥 ∈ ℂ)
2018, 19mulneg2d 10481 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 ∈ ℤ → (2 · -𝑥) = -(2 · 𝑥))
2120eqcomd 2627 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 ∈ ℤ → -(2 · 𝑥) = (2 · -𝑥))
2221adantl 482 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → -(2 · 𝑥) = (2 · -𝑥))
2317, 22sylan9eqr 2677 . . . . . . . . . . 11 (((𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 = (2 · 𝑥)) → -𝑦 = (2 · -𝑥))
2413, 16, 23rspcedvd 3315 . . . . . . . . . 10 (((𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 = (2 · 𝑥)) → ∃𝑧 ∈ ℤ -𝑦 = (2 · 𝑧))
25 oveq2 6655 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑧 → (2 · 𝑥) = (2 · 𝑧))
2625eqeq2d 2631 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 𝑧 → (-𝑦 = (2 · 𝑥) ↔ -𝑦 = (2 · 𝑧)))
2726cbvrexv 3170 . . . . . . . . . 10 (∃𝑥 ∈ ℤ -𝑦 = (2 · 𝑥) ↔ ∃𝑧 ∈ ℤ -𝑦 = (2 · 𝑧))
2824, 27sylibr 224 . . . . . . . . 9 (((𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 = (2 · 𝑥)) → ∃𝑥 ∈ ℤ -𝑦 = (2 · 𝑥))
2928exp31 630 . . . . . . . 8 (𝑦 ∈ ℤ → (𝑥 ∈ ℤ → (𝑦 = (2 · 𝑥) → ∃𝑥 ∈ ℤ -𝑦 = (2 · 𝑥))))
309, 10, 29rexlimd 3024 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ ℤ → (∃𝑥 ∈ ℤ 𝑦 = (2 · 𝑥) → ∃𝑥 ∈ ℤ -𝑦 = (2 · 𝑥)))
3130imp 445 . . . . . 6 ((𝑦 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑦 = (2 · 𝑥)) → ∃𝑥 ∈ ℤ -𝑦 = (2 · 𝑥))
32 eqeq1 2625 . . . . . . . 8 (𝑧 = -𝑦 → (𝑧 = (2 · 𝑥) ↔ -𝑦 = (2 · 𝑥)))
3332rexbidv 3050 . . . . . . 7 (𝑧 = -𝑦 → (∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥) ↔ ∃𝑥 ∈ ℤ -𝑦 = (2 · 𝑥)))
3433, 1elrab2 3364 . . . . . 6 (-𝑦𝐸 ↔ (-𝑦 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ -𝑦 = (2 · 𝑥)))
358, 31, 34sylanbrc 698 . . . . 5 ((𝑦 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑦 = (2 · 𝑥)) → -𝑦𝐸)
366, 35sylbi 207 . . . 4 (𝑦𝐸 → -𝑦𝐸)
37 oveq1 6654 . . . . . 6 (𝑧 = -𝑦 → (𝑧 + 𝑦) = (-𝑦 + 𝑦))
3837eqeq1d 2623 . . . . 5 (𝑧 = -𝑦 → ((𝑧 + 𝑦) = 0 ↔ (-𝑦 + 𝑦) = 0))
3938adantl 482 . . . 4 ((𝑦𝐸𝑧 = -𝑦) → ((𝑧 + 𝑦) = 0 ↔ (-𝑦 + 𝑦) = 0))
40 elrabi 3357 . . . . . . . . 9 (𝑦 ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥)} → 𝑦 ∈ ℤ)
4140, 1eleq2s 2718 . . . . . . . 8 (𝑦𝐸𝑦 ∈ ℤ)
4241zcnd 11480 . . . . . . 7 (𝑦𝐸𝑦 ∈ ℂ)
4342negcld 10376 . . . . . 6 (𝑦𝐸 → -𝑦 ∈ ℂ)
4443, 42addcomd 10235 . . . . 5 (𝑦𝐸 → (-𝑦 + 𝑦) = (𝑦 + -𝑦))
4542negidd 10379 . . . . 5 (𝑦𝐸 → (𝑦 + -𝑦) = 0)
4644, 45eqtrd 2655 . . . 4 (𝑦𝐸 → (-𝑦 + 𝑦) = 0)
4736, 39, 46rspcedvd 3315 . . 3 (𝑦𝐸 → ∃𝑧𝐸 (𝑧 + 𝑦) = 0)
4847rgen 2921 . 2 𝑦𝐸𝑧𝐸 (𝑧 + 𝑦) = 0
491, 22zrngbas 41707 . . 3 𝐸 = (Base‘𝑅)
501, 22zrngadd 41708 . . 3 + = (+g𝑅)
511, 22zrng0 41709 . . 3 0 = (0g𝑅)
5249, 50, 51isgrp 17422 . 2 (𝑅 ∈ Grp ↔ (𝑅 ∈ Mnd ∧ ∀𝑦𝐸𝑧𝐸 (𝑧 + 𝑦) = 0))
533, 48, 52mpbir2an 955 1 𝑅 ∈ Grp
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wb 196  wa 384   = wceq 1482  wcel 1989  wral 2911  wrex 2912  {crab 2915  (class class class)co 6647  0cc0 9933   + caddc 9936   · cmul 9938  -cneg 10264  2c2 11067  cz 11374  s cress 15852  Mndcmnd 17288  Grpcgrp 17416  fldccnfld 19740
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1721  ax-4 1736  ax-5 1838  ax-6 1887  ax-7 1934  ax-8 1991  ax-9 1998  ax-10 2018  ax-11 2033  ax-12 2046  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-sep 4779  ax-nul 4787  ax-pow 4841  ax-pr 4904  ax-un 6946  ax-cnex 9989  ax-resscn 9990  ax-1cn 9991  ax-icn 9992  ax-addcl 9993  ax-addrcl 9994  ax-mulcl 9995  ax-mulrcl 9996  ax-mulcom 9997  ax-addass 9998  ax-mulass 9999  ax-distr 10000  ax-i2m1 10001  ax-1ne0 10002  ax-1rid 10003  ax-rnegex 10004  ax-rrecex 10005  ax-cnre 10006  ax-pre-lttri 10007  ax-pre-lttrn 10008  ax-pre-ltadd 10009  ax-pre-mulgt0 10010  ax-addf 10012  ax-mulf 10013
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1038  df-3an 1039  df-tru 1485  df-ex 1704  df-nf 1709  df-sb 1880  df-eu 2473  df-mo 2474  df-clab 2608  df-cleq 2614  df-clel 2617  df-nfc 2752  df-ne 2794  df-nel 2897  df-ral 2916  df-rex 2917  df-reu 2918  df-rmo 2919  df-rab 2920  df-v 3200  df-sbc 3434  df-csb 3532  df-dif 3575  df-un 3577  df-in 3579  df-ss 3586  df-pss 3588  df-nul 3914  df-if 4085  df-pw 4158  df-sn 4176  df-pr 4178  df-tp 4180  df-op 4182  df-uni 4435  df-int 4474  df-iun 4520  df-br 4652  df-opab 4711  df-mpt 4728  df-tr 4751  df-id 5022  df-eprel 5027  df-po 5033  df-so 5034  df-fr 5071  df-we 5073  df-xp 5118  df-rel 5119  df-cnv 5120  df-co 5121  df-dm 5122  df-rn 5123  df-res 5124  df-ima 5125  df-pred 5678  df-ord 5724  df-on 5725  df-lim 5726  df-suc 5727  df-iota 5849  df-fun 5888  df-fn 5889  df-f 5890  df-f1 5891  df-fo 5892  df-f1o 5893  df-fv 5894  df-riota 6608  df-ov 6650  df-oprab 6651  df-mpt2 6652  df-om 7063  df-1st 7165  df-2nd 7166  df-wrecs 7404  df-recs 7465  df-rdg 7503  df-1o 7557  df-oadd 7561  df-er 7739  df-en 7953  df-dom 7954  df-sdom 7955  df-fin 7956  df-pnf 10073  df-mnf 10074  df-xr 10075  df-ltxr 10076  df-le 10077  df-sub 10265  df-neg 10266  df-nn 11018  df-2 11076  df-3 11077  df-4 11078  df-5 11079  df-6 11080  df-7 11081  df-8 11082  df-9 11083  df-n0 11290  df-z 11375  df-dec 11491  df-uz 11685  df-fz 12324  df-struct 15853  df-ndx 15854  df-slot 15855  df-base 15857  df-sets 15858  df-ress 15859  df-plusg 15948  df-mulr 15949  df-starv 15950  df-tset 15954  df-ple 15955  df-ds 15958  df-unif 15959  df-0g 16096  df-mgm 17236  df-sgrp 17278  df-mnd 17289  df-grp 17419  df-cmn 18189  df-mgp 18484  df-ring 18543  df-cring 18544  df-cnfld 19741
This theorem is referenced by:  2zrngaabl  41715
  Copyright terms: Public domain W3C validator