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

Theorem fidomndrng 18543
Description: A finite domain is a division ring. (Contributed by Mario Carneiro, 15-Jun-2015.)
Hypothesis
Ref Expression
fidomndrng.b  |-  B  =  ( Base `  R
)
Assertion
Ref Expression
fidomndrng  |-  ( B  e.  Fin  ->  ( R  e. Domn  <->  R  e.  DivRing ) )

Proof of Theorem fidomndrng
Dummy variables  x  y are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 domnring 18532 . . . . 5  |-  ( R  e. Domn  ->  R  e.  Ring )
21adantl 468 . . . 4  |-  ( ( B  e.  Fin  /\  R  e. Domn )  ->  R  e.  Ring )
3 domnnzr 18531 . . . . . . . . . . 11  |-  ( R  e. Domn  ->  R  e. NzRing )
43adantl 468 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( B  e.  Fin  /\  R  e. Domn )  ->  R  e. NzRing )
5 eqid 2453 . . . . . . . . . . 11  |-  ( 1r
`  R )  =  ( 1r `  R
)
6 eqid 2453 . . . . . . . . . . 11  |-  ( 0g
`  R )  =  ( 0g `  R
)
75, 6nzrnz 18496 . . . . . . . . . 10  |-  ( R  e. NzRing  ->  ( 1r `  R )  =/=  ( 0g `  R ) )
84, 7syl 17 . . . . . . . . 9  |-  ( ( B  e.  Fin  /\  R  e. Domn )  ->  ( 1r `  R )  =/=  ( 0g `  R ) )
98neneqd 2631 . . . . . . . 8  |-  ( ( B  e.  Fin  /\  R  e. Domn )  ->  -.  ( 1r `  R
)  =  ( 0g
`  R ) )
10 eqid 2453 . . . . . . . . . 10  |-  (Unit `  R )  =  (Unit `  R )
1110, 6, 50unit 17920 . . . . . . . . 9  |-  ( R  e.  Ring  ->  ( ( 0g `  R )  e.  (Unit `  R
)  <->  ( 1r `  R )  =  ( 0g `  R ) ) )
122, 11syl 17 . . . . . . . 8  |-  ( ( B  e.  Fin  /\  R  e. Domn )  ->  ( ( 0g `  R
)  e.  (Unit `  R )  <->  ( 1r `  R )  =  ( 0g `  R ) ) )
139, 12mtbird 303 . . . . . . 7  |-  ( ( B  e.  Fin  /\  R  e. Domn )  ->  -.  ( 0g `  R
)  e.  (Unit `  R ) )
14 disjsn 4034 . . . . . . 7  |-  ( ( (Unit `  R )  i^i  { ( 0g `  R ) } )  =  (/)  <->  -.  ( 0g `  R )  e.  (Unit `  R ) )
1513, 14sylibr 216 . . . . . 6  |-  ( ( B  e.  Fin  /\  R  e. Domn )  ->  ( (Unit `  R )  i^i  { ( 0g `  R ) } )  =  (/) )
16 fidomndrng.b . . . . . . . 8  |-  B  =  ( Base `  R
)
1716, 10unitss 17900 . . . . . . 7  |-  (Unit `  R )  C_  B
18 reldisj 3810 . . . . . . 7  |-  ( (Unit `  R )  C_  B  ->  ( ( (Unit `  R )  i^i  {
( 0g `  R
) } )  =  (/) 
<->  (Unit `  R )  C_  ( B  \  {
( 0g `  R
) } ) ) )
1917, 18ax-mp 5 . . . . . 6  |-  ( ( (Unit `  R )  i^i  { ( 0g `  R ) } )  =  (/)  <->  (Unit `  R )  C_  ( B  \  {
( 0g `  R
) } ) )
2015, 19sylib 200 . . . . 5  |-  ( ( B  e.  Fin  /\  R  e. Domn )  ->  (Unit `  R )  C_  ( B  \  { ( 0g
`  R ) } ) )
21 eqid 2453 . . . . . . . . 9  |-  ( ||r `  R
)  =  ( ||r `  R
)
22 eqid 2453 . . . . . . . . 9  |-  ( .r
`  R )  =  ( .r `  R
)
23 simplr 763 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( B  e.  Fin  /\  R  e. Domn )  /\  x  e.  ( B  \  { ( 0g `  R ) } ) )  ->  R  e. Domn )
24 simpll 761 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( B  e.  Fin  /\  R  e. Domn )  /\  x  e.  ( B  \  { ( 0g `  R ) } ) )  ->  B  e.  Fin )
25 simpr 463 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( B  e.  Fin  /\  R  e. Domn )  /\  x  e.  ( B  \  { ( 0g `  R ) } ) )  ->  x  e.  ( B  \  { ( 0g `  R ) } ) )
26 eqid 2453 . . . . . . . . 9  |-  ( y  e.  B  |->  ( y ( .r `  R
) x ) )  =  ( y  e.  B  |->  ( y ( .r `  R ) x ) )
2716, 6, 5, 21, 22, 23, 24, 25, 26fidomndrnglem 18542 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( B  e.  Fin  /\  R  e. Domn )  /\  x  e.  ( B  \  { ( 0g `  R ) } ) )  ->  x ( ||r `  R ) ( 1r
`  R ) )
28 eqid 2453 . . . . . . . . . 10  |-  (oppr `  R
)  =  (oppr `  R
)
2928, 16opprbas 17869 . . . . . . . . 9  |-  B  =  ( Base `  (oppr `  R
) )
3028, 6oppr0 17873 . . . . . . . . 9  |-  ( 0g
`  R )  =  ( 0g `  (oppr `  R
) )
3128, 5oppr1 17874 . . . . . . . . 9  |-  ( 1r
`  R )  =  ( 1r `  (oppr `  R
) )
32 eqid 2453 . . . . . . . . 9  |-  ( ||r `  (oppr `  R
) )  =  (
||r `  (oppr
`  R ) )
33 eqid 2453 . . . . . . . . 9  |-  ( .r
`  (oppr
`  R ) )  =  ( .r `  (oppr `  R ) )
3428opprdomn 18537 . . . . . . . . . 10  |-  ( R  e. Domn  ->  (oppr
`  R )  e. Domn
)
3523, 34syl 17 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( B  e.  Fin  /\  R  e. Domn )  /\  x  e.  ( B  \  { ( 0g `  R ) } ) )  ->  (oppr
`  R )  e. Domn
)
36 eqid 2453 . . . . . . . . 9  |-  ( y  e.  B  |->  ( y ( .r `  (oppr `  R
) ) x ) )  =  ( y  e.  B  |->  ( y ( .r `  (oppr `  R
) ) x ) )
3729, 30, 31, 32, 33, 35, 24, 25, 36fidomndrnglem 18542 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( B  e.  Fin  /\  R  e. Domn )  /\  x  e.  ( B  \  { ( 0g `  R ) } ) )  ->  x ( ||r `  (oppr
`  R ) ) ( 1r `  R
) )
3810, 5, 21, 28, 32isunit 17897 . . . . . . . 8  |-  ( x  e.  (Unit `  R
)  <->  ( x (
||r `  R ) ( 1r
`  R )  /\  x ( ||r `
 (oppr
`  R ) ) ( 1r `  R
) ) )
3927, 37, 38sylanbrc 671 . . . . . . 7  |-  ( ( ( B  e.  Fin  /\  R  e. Domn )  /\  x  e.  ( B  \  { ( 0g `  R ) } ) )  ->  x  e.  (Unit `  R ) )
4039ex 436 . . . . . 6  |-  ( ( B  e.  Fin  /\  R  e. Domn )  ->  ( x  e.  ( B 
\  { ( 0g
`  R ) } )  ->  x  e.  (Unit `  R ) ) )
4140ssrdv 3440 . . . . 5  |-  ( ( B  e.  Fin  /\  R  e. Domn )  ->  ( B  \  { ( 0g `  R ) } )  C_  (Unit `  R ) )
4220, 41eqssd 3451 . . . 4  |-  ( ( B  e.  Fin  /\  R  e. Domn )  ->  (Unit `  R )  =  ( B  \  { ( 0g `  R ) } ) )
4316, 10, 6isdrng 17991 . . . 4  |-  ( R  e.  DivRing 
<->  ( R  e.  Ring  /\  (Unit `  R )  =  ( B  \  { ( 0g `  R ) } ) ) )
442, 42, 43sylanbrc 671 . . 3  |-  ( ( B  e.  Fin  /\  R  e. Domn )  ->  R  e.  DivRing )
4544ex 436 . 2  |-  ( B  e.  Fin  ->  ( R  e. Domn  ->  R  e.  DivRing ) )
46 drngdomn 18539 . 2  |-  ( R  e.  DivRing  ->  R  e. Domn )
4745, 46impbid1 207 1  |-  ( B  e.  Fin  ->  ( R  e. Domn  <->  R  e.  DivRing ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 188    /\ wa 371    = wceq 1446    e. wcel 1889    =/= wne 2624    \ cdif 3403    i^i cin 3405    C_ wss 3406   (/)c0 3733   {csn 3970   class class class wbr 4405    |-> cmpt 4464   ` cfv 5585  (class class class)co 6295   Fincfn 7574   Basecbs 15133   .rcmulr 15203   0gc0g 15350   1rcur 17747   Ringcrg 17792  opprcoppr 17862   ||rcdsr 17878  Unitcui 17879   DivRingcdr 17987  NzRingcnzr 18493  Domncdomn 18516
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1671  ax-4 1684  ax-5 1760  ax-6 1807  ax-7 1853  ax-8 1891  ax-9 1898  ax-10 1917  ax-11 1922  ax-12 1935  ax-13 2093  ax-ext 2433  ax-rep 4518  ax-sep 4528  ax-nul 4537  ax-pow 4584  ax-pr 4642  ax-un 6588  ax-cnex 9600  ax-resscn 9601  ax-1cn 9602  ax-icn 9603  ax-addcl 9604  ax-addrcl 9605  ax-mulcl 9606  ax-mulrcl 9607  ax-mulcom 9608  ax-addass 9609  ax-mulass 9610  ax-distr 9611  ax-i2m1 9612  ax-1ne0 9613  ax-1rid 9614  ax-rnegex 9615  ax-rrecex 9616  ax-cnre 9617  ax-pre-lttri 9618  ax-pre-lttrn 9619  ax-pre-ltadd 9620  ax-pre-mulgt0 9621
This theorem depends on definitions:  df-bi 189  df-or 372  df-an 373  df-3or 987  df-3an 988  df-tru 1449  df-ex 1666  df-nf 1670  df-sb 1800  df-eu 2305  df-mo 2306  df-clab 2440  df-cleq 2446  df-clel 2449  df-nfc 2583  df-ne 2626  df-nel 2627  df-ral 2744  df-rex 2745  df-reu 2746  df-rmo 2747  df-rab 2748  df-v 3049  df-sbc 3270  df-csb 3366  df-dif 3409  df-un 3411  df-in 3413  df-ss 3420  df-pss 3422  df-nul 3734  df-if 3884  df-pw 3955  df-sn 3971  df-pr 3973  df-tp 3975  df-op 3977  df-uni 4202  df-iun 4283  df-br 4406  df-opab 4465  df-mpt 4466  df-tr 4501  df-eprel 4748  df-id 4752  df-po 4758  df-so 4759  df-fr 4796  df-we 4798  df-xp 4843  df-rel 4844  df-cnv 4845  df-co 4846  df-dm 4847  df-rn 4848  df-res 4849  df-ima 4850  df-pred 5383  df-ord 5429  df-on 5430  df-lim 5431  df-suc 5432  df-iota 5549  df-fun 5587  df-fn 5588  df-f 5589  df-f1 5590  df-fo 5591  df-f1o 5592  df-fv 5593  df-riota 6257  df-ov 6298  df-oprab 6299  df-mpt2 6300  df-om 6698  df-1st 6798  df-2nd 6799  df-tpos 6978  df-wrecs 7033  df-recs 7095  df-rdg 7133  df-1o 7187  df-2o 7188  df-er 7368  df-map 7479  df-en 7575  df-dom 7576  df-sdom 7577  df-fin 7578  df-pnf 9682  df-mnf 9683  df-xr 9684  df-ltxr 9685  df-le 9686  df-sub 9867  df-neg 9868  df-nn 10617  df-2 10675  df-3 10676  df-ndx 15136  df-slot 15137  df-base 15138  df-sets 15139  df-ress 15140  df-plusg 15215  df-mulr 15216  df-0g 15352  df-mgm 16500  df-sgrp 16539  df-mnd 16549  df-grp 16685  df-minusg 16686  df-sbg 16687  df-ghm 16893  df-mgp 17736  df-ur 17748  df-ring 17794  df-oppr 17863  df-dvdsr 17881  df-unit 17882  df-invr 17912  df-drng 17989  df-nzr 18494  df-rlreg 18519  df-domn 18520
This theorem is referenced by:  fiidomfld  18544
  Copyright terms: Public domain W3C validator