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

Theorem subrguss 18968
Description: A unit of a subring is a unit of the parent ring. (Contributed by Mario Carneiro, 4-Dec-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
subrguss.1 𝑆 = (𝑅s 𝐴)
subrguss.2 𝑈 = (Unit‘𝑅)
subrguss.3 𝑉 = (Unit‘𝑆)
Assertion
Ref Expression
subrguss (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) → 𝑉𝑈)

Proof of Theorem subrguss
Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simpr 479 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → 𝑥𝑉)
2 subrguss.3 . . . . . . . . 9 𝑉 = (Unit‘𝑆)
3 eqid 2748 . . . . . . . . 9 (1r𝑆) = (1r𝑆)
4 eqid 2748 . . . . . . . . 9 (∥r𝑆) = (∥r𝑆)
5 eqid 2748 . . . . . . . . 9 (oppr𝑆) = (oppr𝑆)
6 eqid 2748 . . . . . . . . 9 (∥r‘(oppr𝑆)) = (∥r‘(oppr𝑆))
72, 3, 4, 5, 6isunit 18828 . . . . . . . 8 (𝑥𝑉 ↔ (𝑥(∥r𝑆)(1r𝑆) ∧ 𝑥(∥r‘(oppr𝑆))(1r𝑆)))
81, 7sylib 208 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → (𝑥(∥r𝑆)(1r𝑆) ∧ 𝑥(∥r‘(oppr𝑆))(1r𝑆)))
98simpld 477 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → 𝑥(∥r𝑆)(1r𝑆))
10 subrguss.1 . . . . . . . 8 𝑆 = (𝑅s 𝐴)
11 eqid 2748 . . . . . . . 8 (1r𝑅) = (1r𝑅)
1210, 11subrg1 18963 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) → (1r𝑅) = (1r𝑆))
1312adantr 472 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → (1r𝑅) = (1r𝑆))
149, 13breqtrrd 4820 . . . . 5 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → 𝑥(∥r𝑆)(1r𝑅))
15 eqid 2748 . . . . . . . 8 (∥r𝑅) = (∥r𝑅)
1610, 15, 4subrgdvds 18967 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) → (∥r𝑆) ⊆ (∥r𝑅))
1716adantr 472 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → (∥r𝑆) ⊆ (∥r𝑅))
1817ssbrd 4835 . . . . 5 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → (𝑥(∥r𝑆)(1r𝑅) → 𝑥(∥r𝑅)(1r𝑅)))
1914, 18mpd 15 . . . 4 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → 𝑥(∥r𝑅)(1r𝑅))
2010subrgbas 18962 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) → 𝐴 = (Base‘𝑆))
2120adantr 472 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → 𝐴 = (Base‘𝑆))
22 eqid 2748 . . . . . . . . . 10 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
2322subrgss 18954 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) → 𝐴 ⊆ (Base‘𝑅))
2423adantr 472 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → 𝐴 ⊆ (Base‘𝑅))
2521, 24eqsstr3d 3769 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → (Base‘𝑆) ⊆ (Base‘𝑅))
26 eqid 2748 . . . . . . . . 9 (Base‘𝑆) = (Base‘𝑆)
2726, 2unitcl 18830 . . . . . . . 8 (𝑥𝑉𝑥 ∈ (Base‘𝑆))
2827adantl 473 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → 𝑥 ∈ (Base‘𝑆))
2925, 28sseldd 3733 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → 𝑥 ∈ (Base‘𝑅))
3010subrgring 18956 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) → 𝑆 ∈ Ring)
31 eqid 2748 . . . . . . . . 9 (invr𝑆) = (invr𝑆)
322, 31, 26ringinvcl 18847 . . . . . . . 8 ((𝑆 ∈ Ring ∧ 𝑥𝑉) → ((invr𝑆)‘𝑥) ∈ (Base‘𝑆))
3330, 32sylan 489 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → ((invr𝑆)‘𝑥) ∈ (Base‘𝑆))
3425, 33sseldd 3733 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → ((invr𝑆)‘𝑥) ∈ (Base‘𝑅))
35 eqid 2748 . . . . . . . 8 (oppr𝑅) = (oppr𝑅)
3635, 22opprbas 18800 . . . . . . 7 (Base‘𝑅) = (Base‘(oppr𝑅))
37 eqid 2748 . . . . . . 7 (∥r‘(oppr𝑅)) = (∥r‘(oppr𝑅))
38 eqid 2748 . . . . . . 7 (.r‘(oppr𝑅)) = (.r‘(oppr𝑅))
3936, 37, 38dvdsrmul 18819 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ (Base‘𝑅) ∧ ((invr𝑆)‘𝑥) ∈ (Base‘𝑅)) → 𝑥(∥r‘(oppr𝑅))(((invr𝑆)‘𝑥)(.r‘(oppr𝑅))𝑥))
4029, 34, 39syl2anc 696 . . . . 5 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → 𝑥(∥r‘(oppr𝑅))(((invr𝑆)‘𝑥)(.r‘(oppr𝑅))𝑥))
41 eqid 2748 . . . . . . 7 (.r𝑅) = (.r𝑅)
4222, 41, 35, 38opprmul 18797 . . . . . 6 (((invr𝑆)‘𝑥)(.r‘(oppr𝑅))𝑥) = (𝑥(.r𝑅)((invr𝑆)‘𝑥))
43 eqid 2748 . . . . . . . . 9 (.r𝑆) = (.r𝑆)
442, 31, 43, 3unitrinv 18849 . . . . . . . 8 ((𝑆 ∈ Ring ∧ 𝑥𝑉) → (𝑥(.r𝑆)((invr𝑆)‘𝑥)) = (1r𝑆))
4530, 44sylan 489 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → (𝑥(.r𝑆)((invr𝑆)‘𝑥)) = (1r𝑆))
4610, 41ressmulr 16179 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) → (.r𝑅) = (.r𝑆))
4746adantr 472 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → (.r𝑅) = (.r𝑆))
4847oveqd 6818 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → (𝑥(.r𝑅)((invr𝑆)‘𝑥)) = (𝑥(.r𝑆)((invr𝑆)‘𝑥)))
4945, 48, 133eqtr4d 2792 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → (𝑥(.r𝑅)((invr𝑆)‘𝑥)) = (1r𝑅))
5042, 49syl5eq 2794 . . . . 5 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → (((invr𝑆)‘𝑥)(.r‘(oppr𝑅))𝑥) = (1r𝑅))
5140, 50breqtrd 4818 . . . 4 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → 𝑥(∥r‘(oppr𝑅))(1r𝑅))
52 subrguss.2 . . . . 5 𝑈 = (Unit‘𝑅)
5352, 11, 15, 35, 37isunit 18828 . . . 4 (𝑥𝑈 ↔ (𝑥(∥r𝑅)(1r𝑅) ∧ 𝑥(∥r‘(oppr𝑅))(1r𝑅)))
5419, 51, 53sylanbrc 701 . . 3 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) ∧ 𝑥𝑉) → 𝑥𝑈)
5554ex 449 . 2 (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) → (𝑥𝑉𝑥𝑈))
5655ssrdv 3738 1 (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑅) → 𝑉𝑈)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 383   = wceq 1620  wcel 2127  wss 3703   class class class wbr 4792  cfv 6037  (class class class)co 6801  Basecbs 16030  s cress 16031  .rcmulr 16115  1rcur 18672  Ringcrg 18718  opprcoppr 18793  rcdsr 18809  Unitcui 18810  invrcinvr 18842  SubRingcsubrg 18949
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1859  ax-4 1874  ax-5 1976  ax-6 2042  ax-7 2078  ax-8 2129  ax-9 2136  ax-10 2156  ax-11 2171  ax-12 2184  ax-13 2379  ax-ext 2728  ax-rep 4911  ax-sep 4921  ax-nul 4929  ax-pow 4980  ax-pr 5043  ax-un 7102  ax-cnex 10155  ax-resscn 10156  ax-1cn 10157  ax-icn 10158  ax-addcl 10159  ax-addrcl 10160  ax-mulcl 10161  ax-mulrcl 10162  ax-mulcom 10163  ax-addass 10164  ax-mulass 10165  ax-distr 10166  ax-i2m1 10167  ax-1ne0 10168  ax-1rid 10169  ax-rnegex 10170  ax-rrecex 10171  ax-cnre 10172  ax-pre-lttri 10173  ax-pre-lttrn 10174  ax-pre-ltadd 10175  ax-pre-mulgt0 10176
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1623  df-ex 1842  df-nf 1847  df-sb 2035  df-eu 2599  df-mo 2600  df-clab 2735  df-cleq 2741  df-clel 2744  df-nfc 2879  df-ne 2921  df-nel 3024  df-ral 3043  df-rex 3044  df-reu 3045  df-rmo 3046  df-rab 3047  df-v 3330  df-sbc 3565  df-csb 3663  df-dif 3706  df-un 3708  df-in 3710  df-ss 3717  df-pss 3719  df-nul 4047  df-if 4219  df-pw 4292  df-sn 4310  df-pr 4312  df-tp 4314  df-op 4316  df-uni 4577  df-iun 4662  df-br 4793  df-opab 4853  df-mpt 4870  df-tr 4893  df-id 5162  df-eprel 5167  df-po 5175  df-so 5176  df-fr 5213  df-we 5215  df-xp 5260  df-rel 5261  df-cnv 5262  df-co 5263  df-dm 5264  df-rn 5265  df-res 5266  df-ima 5267  df-pred 5829  df-ord 5875  df-on 5876  df-lim 5877  df-suc 5878  df-iota 6000  df-fun 6039  df-fn 6040  df-f 6041  df-f1 6042  df-fo 6043  df-f1o 6044  df-fv 6045  df-riota 6762  df-ov 6804  df-oprab 6805  df-mpt2 6806  df-om 7219  df-tpos 7509  df-wrecs 7564  df-recs 7625  df-rdg 7663  df-er 7899  df-en 8110  df-dom 8111  df-sdom 8112  df-pnf 10239  df-mnf 10240  df-xr 10241  df-ltxr 10242  df-le 10243  df-sub 10431  df-neg 10432  df-nn 11184  df-2 11242  df-3 11243  df-ndx 16033  df-slot 16034  df-base 16036  df-sets 16037  df-ress 16038  df-plusg 16127  df-mulr 16128  df-0g 16275  df-mgm 17414  df-sgrp 17456  df-mnd 17467  df-grp 17597  df-minusg 17598  df-subg 17763  df-mgp 18661  df-ur 18673  df-ring 18720  df-oppr 18794  df-dvdsr 18812  df-unit 18813  df-invr 18843  df-subrg 18951
This theorem is referenced by:  subrginv  18969  subrgdv  18970  subrgunit  18971  subrgugrp  18972  issubdrg  18978  zringunit  20009
  Copyright terms: Public domain W3C validator