Metamath Proof Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  isnzr2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem isnzr2 19203
 Description: Equivalent characterization of nonzero rings: they have at least two elements. (Contributed by Stefan O'Rear, 24-Feb-2015.)
Hypothesis
Ref Expression
isnzr2.b 𝐵 = (Base‘𝑅)
Assertion
Ref Expression
isnzr2 (𝑅 ∈ NzRing ↔ (𝑅 ∈ Ring ∧ 2𝑜𝐵))

Proof of Theorem isnzr2
Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eqid 2621 . . 3 (1r𝑅) = (1r𝑅)
2 eqid 2621 . . 3 (0g𝑅) = (0g𝑅)
31, 2isnzr 19199 . 2 (𝑅 ∈ NzRing ↔ (𝑅 ∈ Ring ∧ (1r𝑅) ≠ (0g𝑅)))
4 isnzr2.b . . . . . . . . . 10 𝐵 = (Base‘𝑅)
54, 1ringidcl 18508 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ Ring → (1r𝑅) ∈ 𝐵)
65adantr 481 . . . . . . . 8 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (1r𝑅) ≠ (0g𝑅)) → (1r𝑅) ∈ 𝐵)
74, 2ring0cl 18509 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ Ring → (0g𝑅) ∈ 𝐵)
87adantr 481 . . . . . . . 8 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (1r𝑅) ≠ (0g𝑅)) → (0g𝑅) ∈ 𝐵)
9 simpr 477 . . . . . . . 8 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (1r𝑅) ≠ (0g𝑅)) → (1r𝑅) ≠ (0g𝑅))
10 df-ne 2791 . . . . . . . . . 10 (𝑥𝑦 ↔ ¬ 𝑥 = 𝑦)
11 neeq1 2852 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = (1r𝑅) → (𝑥𝑦 ↔ (1r𝑅) ≠ 𝑦))
1210, 11syl5bbr 274 . . . . . . . . 9 (𝑥 = (1r𝑅) → (¬ 𝑥 = 𝑦 ↔ (1r𝑅) ≠ 𝑦))
13 neeq2 2853 . . . . . . . . 9 (𝑦 = (0g𝑅) → ((1r𝑅) ≠ 𝑦 ↔ (1r𝑅) ≠ (0g𝑅)))
1412, 13rspc2ev 3313 . . . . . . . 8 (((1r𝑅) ∈ 𝐵 ∧ (0g𝑅) ∈ 𝐵 ∧ (1r𝑅) ≠ (0g𝑅)) → ∃𝑥𝐵𝑦𝐵 ¬ 𝑥 = 𝑦)
156, 8, 9, 14syl3anc 1323 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (1r𝑅) ≠ (0g𝑅)) → ∃𝑥𝐵𝑦𝐵 ¬ 𝑥 = 𝑦)
1615ex 450 . . . . . 6 (𝑅 ∈ Ring → ((1r𝑅) ≠ (0g𝑅) → ∃𝑥𝐵𝑦𝐵 ¬ 𝑥 = 𝑦))
174, 1, 2ring1eq0 18530 . . . . . . . . 9 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑥𝐵𝑦𝐵) → ((1r𝑅) = (0g𝑅) → 𝑥 = 𝑦))
18173expb 1263 . . . . . . . 8 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → ((1r𝑅) = (0g𝑅) → 𝑥 = 𝑦))
1918necon3bd 2804 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → (¬ 𝑥 = 𝑦 → (1r𝑅) ≠ (0g𝑅)))
2019rexlimdvva 3033 . . . . . 6 (𝑅 ∈ Ring → (∃𝑥𝐵𝑦𝐵 ¬ 𝑥 = 𝑦 → (1r𝑅) ≠ (0g𝑅)))
2116, 20impbid 202 . . . . 5 (𝑅 ∈ Ring → ((1r𝑅) ≠ (0g𝑅) ↔ ∃𝑥𝐵𝑦𝐵 ¬ 𝑥 = 𝑦))
22 fvex 6168 . . . . . . 7 (Base‘𝑅) ∈ V
234, 22eqeltri 2694 . . . . . 6 𝐵 ∈ V
24 1sdom 8123 . . . . . 6 (𝐵 ∈ V → (1𝑜𝐵 ↔ ∃𝑥𝐵𝑦𝐵 ¬ 𝑥 = 𝑦))
2523, 24ax-mp 5 . . . . 5 (1𝑜𝐵 ↔ ∃𝑥𝐵𝑦𝐵 ¬ 𝑥 = 𝑦)
2621, 25syl6bbr 278 . . . 4 (𝑅 ∈ Ring → ((1r𝑅) ≠ (0g𝑅) ↔ 1𝑜𝐵))
27 1onn 7679 . . . . . 6 1𝑜 ∈ ω
28 sucdom 8117 . . . . . 6 (1𝑜 ∈ ω → (1𝑜𝐵 ↔ suc 1𝑜𝐵))
2927, 28ax-mp 5 . . . . 5 (1𝑜𝐵 ↔ suc 1𝑜𝐵)
30 df-2o 7521 . . . . . 6 2𝑜 = suc 1𝑜
3130breq1i 4630 . . . . 5 (2𝑜𝐵 ↔ suc 1𝑜𝐵)
3229, 31bitr4i 267 . . . 4 (1𝑜𝐵 ↔ 2𝑜𝐵)
3326, 32syl6bb 276 . . 3 (𝑅 ∈ Ring → ((1r𝑅) ≠ (0g𝑅) ↔ 2𝑜𝐵))
3433pm5.32i 668 . 2 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (1r𝑅) ≠ (0g𝑅)) ↔ (𝑅 ∈ Ring ∧ 2𝑜𝐵))
353, 34bitri 264 1 (𝑅 ∈ NzRing ↔ (𝑅 ∈ Ring ∧ 2𝑜𝐵))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 196   ∧ wa 384   = wceq 1480   ∈ wcel 1987   ≠ wne 2790  ∃wrex 2909  Vcvv 3190   class class class wbr 4623  suc csuc 5694  ‘cfv 5857  ωcom 7027  1𝑜c1o 7513  2𝑜c2o 7514   ≼ cdom 7913   ≺ csdm 7914  Basecbs 15800  0gc0g 16040  1rcur 18441  Ringcrg 18487  NzRingcnzr 19197 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1836  ax-6 1885  ax-7 1932  ax-8 1989  ax-9 1996  ax-10 2016  ax-11 2031  ax-12 2044  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-rep 4741  ax-sep 4751  ax-nul 4759  ax-pow 4813  ax-pr 4877  ax-un 6914  ax-cnex 9952  ax-resscn 9953  ax-1cn 9954  ax-icn 9955  ax-addcl 9956  ax-addrcl 9957  ax-mulcl 9958  ax-mulrcl 9959  ax-mulcom 9960  ax-addass 9961  ax-mulass 9962  ax-distr 9963  ax-i2m1 9964  ax-1ne0 9965  ax-1rid 9966  ax-rnegex 9967  ax-rrecex 9968  ax-cnre 9969  ax-pre-lttri 9970  ax-pre-lttrn 9971  ax-pre-ltadd 9972  ax-pre-mulgt0 9973 This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1878  df-eu 2473  df-mo 2474  df-clab 2608  df-cleq 2614  df-clel 2617  df-nfc 2750  df-ne 2791  df-nel 2894  df-ral 2913  df-rex 2914  df-reu 2915  df-rmo 2916  df-rab 2917  df-v 3192  df-sbc 3423  df-csb 3520  df-dif 3563  df-un 3565  df-in 3567  df-ss 3574  df-pss 3576  df-nul 3898  df-if 4065  df-pw 4138  df-sn 4156  df-pr 4158  df-tp 4160  df-op 4162  df-uni 4410  df-iun 4494  df-br 4624  df-opab 4684  df-mpt 4685  df-tr 4723  df-eprel 4995  df-id 4999  df-po 5005  df-so 5006  df-fr 5043  df-we 5045  df-xp 5090  df-rel 5091  df-cnv 5092  df-co 5093  df-dm 5094  df-rn 5095  df-res 5096  df-ima 5097  df-pred 5649  df-ord 5695  df-on 5696  df-lim 5697  df-suc 5698  df-iota 5820  df-fun 5859  df-fn 5860  df-f 5861  df-f1 5862  df-fo 5863  df-f1o 5864  df-fv 5865  df-riota 6576  df-ov 6618  df-oprab 6619  df-mpt2 6620  df-om 7028  df-wrecs 7367  df-recs 7428  df-rdg 7466  df-1o 7520  df-2o 7521  df-er 7702  df-en 7916  df-dom 7917  df-sdom 7918  df-pnf 10036  df-mnf 10037  df-xr 10038  df-ltxr 10039  df-le 10040  df-sub 10228  df-neg 10229  df-nn 10981  df-2 11039  df-ndx 15803  df-slot 15804  df-base 15805  df-sets 15806  df-plusg 15894  df-0g 16042  df-mgm 17182  df-sgrp 17224  df-mnd 17235  df-grp 17365  df-minusg 17366  df-mgp 18430  df-ur 18442  df-ring 18489  df-nzr 19198 This theorem is referenced by:  opprnzr  19205  znfld  19849  znidomb  19850
 Copyright terms: Public domain W3C validator