Theorem drngid2 18811

Description: Properties showing that an element 𝐼 is the identity element of a division ring. (Contributed by Mario Carneiro, 11-Oct-2013.)

Hypotheses

Ref	Expression
drngid2.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
drngid2.t	⊢ · = (.r‘𝑅)
drngid2.o	⊢ 0 = (0g‘𝑅)
drngid2.u	⊢ 1 = (1r‘𝑅)

Assertion

Ref	Expression
drngid2	⊢ (𝑅 ∈ DivRing → ((𝐼 ∈ 𝐵 ∧ 𝐼 ≠ 0 ∧ (𝐼 · 𝐼) = 𝐼) ↔ 1 = 𝐼))

Proof of Theorem drngid2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		df-3an 1056	. . . 4 ⊢ ((𝐼 ∈ 𝐵 ∧ 𝐼 ≠ 0 ∧ (𝐼 · 𝐼) = 𝐼) ↔ ((𝐼 ∈ 𝐵 ∧ 𝐼 ≠ 0 ) ∧ (𝐼 · 𝐼) = 𝐼))
2		eldifsn 4350	. . . . 5 ⊢ (𝐼 ∈ (𝐵 ∖ { 0 }) ↔ (𝐼 ∈ 𝐵 ∧ 𝐼 ≠ 0 ))
3	2	anbi1i 731	. . . 4 ⊢ ((𝐼 ∈ (𝐵 ∖ { 0 }) ∧ (𝐼 · 𝐼) = 𝐼) ↔ ((𝐼 ∈ 𝐵 ∧ 𝐼 ≠ 0 ) ∧ (𝐼 · 𝐼) = 𝐼))
4	1, 3	bitr4i 267	. . 3 ⊢ ((𝐼 ∈ 𝐵 ∧ 𝐼 ≠ 0 ∧ (𝐼 · 𝐼) = 𝐼) ↔ (𝐼 ∈ (𝐵 ∖ { 0 }) ∧ (𝐼 · 𝐼) = 𝐼))
5		drngid2.b	. . . . 5 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
6		drngid2.o	. . . . 5 ⊢ 0 = (0g‘𝑅)
7		eqid 2651	. . . . 5 ⊢ ((mulGrp‘𝑅) ↾s (𝐵 ∖ { 0 })) = ((mulGrp‘𝑅) ↾s (𝐵 ∖ { 0 }))
8	5, 6, 7	drngmgp 18807	. . . 4 ⊢ (𝑅 ∈ DivRing → ((mulGrp‘𝑅) ↾s (𝐵 ∖ { 0 })) ∈ Grp)
9		difss 3770	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∖ { 0 }) ⊆ 𝐵
10		eqid 2651	. . . . . . . 8 ⊢ (mulGrp‘𝑅) = (mulGrp‘𝑅)
11	10, 5	mgpbas 18541	. . . . . . 7 ⊢ 𝐵 = (Base‘(mulGrp‘𝑅))
12	7, 11	ressbas2 15978	. . . . . 6 ⊢ ((𝐵 ∖ { 0 }) ⊆ 𝐵 → (𝐵 ∖ { 0 }) = (Base‘((mulGrp‘𝑅) ↾s (𝐵 ∖ { 0 }))))
13	9, 12	ax-mp 5	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ∖ { 0 }) = (Base‘((mulGrp‘𝑅) ↾s (𝐵 ∖ { 0 })))
14		fvex 6239	. . . . . . 7 ⊢ (Base‘𝑅) ∈ V
15	5, 14	eqeltri 2726	. . . . . 6 ⊢ 𝐵 ∈ V
16		difexg 4841	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ V → (𝐵 ∖ { 0 }) ∈ V)
17		drngid2.t	. . . . . . . 8 ⊢ · = (.r‘𝑅)
18	10, 17	mgpplusg 18539	. . . . . . 7 ⊢ · = (+g‘(mulGrp‘𝑅))
19	7, 18	ressplusg 16040	. . . . . 6 ⊢ ((𝐵 ∖ { 0 }) ∈ V → · = (+g‘((mulGrp‘𝑅) ↾s (𝐵 ∖ { 0 }))))
20	15, 16, 19	mp2b 10	. . . . 5 ⊢ · = (+g‘((mulGrp‘𝑅) ↾s (𝐵 ∖ { 0 })))
21		eqid 2651	. . . . 5 ⊢ (0g‘((mulGrp‘𝑅) ↾s (𝐵 ∖ { 0 }))) = (0g‘((mulGrp‘𝑅) ↾s (𝐵 ∖ { 0 })))
22	13, 20, 21	isgrpid2 17505	. . . 4 ⊢ (((mulGrp‘𝑅) ↾s (𝐵 ∖ { 0 })) ∈ Grp → ((𝐼 ∈ (𝐵 ∖ { 0 }) ∧ (𝐼 · 𝐼) = 𝐼) ↔ (0g‘((mulGrp‘𝑅) ↾s (𝐵 ∖ { 0 }))) = 𝐼))
23	8, 22	syl 17	. . 3 ⊢ (𝑅 ∈ DivRing → ((𝐼 ∈ (𝐵 ∖ { 0 }) ∧ (𝐼 · 𝐼) = 𝐼) ↔ (0g‘((mulGrp‘𝑅) ↾s (𝐵 ∖ { 0 }))) = 𝐼))
24	4, 23	syl5bb 272	. 2 ⊢ (𝑅 ∈ DivRing → ((𝐼 ∈ 𝐵 ∧ 𝐼 ≠ 0 ∧ (𝐼 · 𝐼) = 𝐼) ↔ (0g‘((mulGrp‘𝑅) ↾s (𝐵 ∖ { 0 }))) = 𝐼))
25		drngid2.u	. . . 4 ⊢ 1 = (1r‘𝑅)
26	5, 6, 25, 7	drngid 18809	. . 3 ⊢ (𝑅 ∈ DivRing → 1 = (0g‘((mulGrp‘𝑅) ↾s (𝐵 ∖ { 0 }))))
27	26	eqeq1d 2653	. 2 ⊢ (𝑅 ∈ DivRing → ( 1 = 𝐼 ↔ (0g‘((mulGrp‘𝑅) ↾s (𝐵 ∖ { 0 }))) = 𝐼))
28	24, 27	bitr4d 271	1 ⊢ (𝑅 ∈ DivRing → ((𝐼 ∈ 𝐵 ∧ 𝐼 ≠ 0 ∧ (𝐼 · 𝐼) = 𝐼) ↔ 1 = 𝐼))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 196   ∧ wa 383   ∧ w3a 1054   = wceq 1523   ∈ wcel 2030   ≠ wne 2823  Vcvv 3231   ∖ cdif 3604   ⊆ wss 3607  {csn 4210  ‘cfv 5926  (class class class)co 6690  Basecbs 15904   ↾_s cress 15905  +_gcplusg 15988  ._rcmulr 15989  0_gc0g 16147  Grpcgrp 17469  mulGrpcmgp 18535  1_rcur 18547  DivRingcdr 18795

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1762  ax-4 1777  ax-5 1879  ax-6 1945  ax-7 1981  ax-8 2032  ax-9 2039  ax-10 2059  ax-11 2074  ax-12 2087  ax-13 2282  ax-ext 2631  ax-rep 4804  ax-sep 4814  ax-nul 4822  ax-pow 4873  ax-pr 4936  ax-un 6991  ax-cnex 10030  ax-resscn 10031  ax-1cn 10032  ax-icn 10033  ax-addcl 10034  ax-addrcl 10035  ax-mulcl 10036  ax-mulrcl 10037  ax-mulcom 10038  ax-addass 10039  ax-mulass 10040  ax-distr 10041  ax-i2m1 10042  ax-1ne0 10043  ax-1rid 10044  ax-rnegex 10045  ax-rrecex 10046  ax-cnre 10047  ax-pre-lttri 10048  ax-pre-lttrn 10049  ax-pre-ltadd 10050  ax-pre-mulgt0 10051

This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1055  df-3an 1056  df-tru 1526  df-ex 1745  df-nf 1750  df-sb 1938  df-eu 2502  df-mo 2503  df-clab 2638  df-cleq 2644  df-clel 2647  df-nfc 2782  df-ne 2824  df-nel 2927  df-ral 2946  df-rex 2947  df-reu 2948  df-rmo 2949  df-rab 2950  df-v 3233  df-sbc 3469  df-csb 3567  df-dif 3610  df-un 3612  df-in 3614  df-ss 3621  df-pss 3623  df-nul 3949  df-if 4120  df-pw 4193  df-sn 4211  df-pr 4213  df-tp 4215  df-op 4217  df-uni 4469  df-iun 4554  df-br 4686  df-opab 4746  df-mpt 4763  df-tr 4786  df-id 5053  df-eprel 5058  df-po 5064  df-so 5065  df-fr 5102  df-we 5104  df-xp 5149  df-rel 5150  df-cnv 5151  df-co 5152  df-dm 5153  df-rn 5154  df-res 5155  df-ima 5156  df-pred 5718  df-ord 5764  df-on 5765  df-lim 5766  df-suc 5767  df-iota 5889  df-fun 5928  df-fn 5929  df-f 5930  df-f1 5931  df-fo 5932  df-f1o 5933  df-fv 5934  df-riota 6651  df-ov 6693  df-oprab 6694  df-mpt2 6695  df-om 7108  df-1st 7210  df-2nd 7211  df-tpos 7397  df-wrecs 7452  df-recs 7513  df-rdg 7551  df-er 7787  df-en 7998  df-dom 7999  df-sdom 8000  df-pnf 10114  df-mnf 10115  df-xr 10116  df-ltxr 10117  df-le 10118  df-sub 10306  df-neg 10307  df-nn 11059  df-2 11117  df-3 11118  df-ndx 15907  df-slot 15908  df-base 15910  df-sets 15911  df-ress 15912  df-plusg 16001  df-mulr 16002  df-0g 16149  df-mgm 17289  df-sgrp 17331  df-mnd 17342  df-grp 17472  df-minusg 17473  df-mgp 18536  df-ur 18548  df-ring 18595  df-oppr 18669  df-dvdsr 18687  df-unit 18688  df-invr 18718  df-dvr 18729  df-drng 18797

This theorem is referenced by:  erng1r  36600  dvalveclem  36631