Theorem sdrgacs 30755

Description: Closure property of division subrings. (Contributed by Mario Carneiro, 3-Oct-2015.)

Hypothesis

Ref	Expression
subrgacs.b	|- B = ( Base ` R )

Assertion

Ref	Expression
sdrgacs	|- ( R e. DivRing -> (SubDRing ` R ) e. (ACS ` B ) )

Proof of Theorem sdrgacs

Dummy variables x s y are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqid 2467	. . . . . . . 8 |- ( invr ` R ) = ( invr ` R )
2		eqid 2467	. . . . . . . 8 |- ( 0g ` R ) = ( 0g ` R )
3	1, 2	issdrg2 30752	. . . . . . 7 |- ( s e. (SubDRing ` R ) <-> ( R e. DivRing /\ s e. (SubRing ` R ) /\ A. x e. ( s \ { ( 0g ` R ) } ) ( ( invr ` R ) ` x ) e. s ) )
4		3anass 977	. . . . . . 7 |- ( ( R e. DivRing /\ s e. (SubRing ` R ) /\ A. x e. ( s \ { ( 0g ` R ) } ) ( ( invr ` R ) ` x ) e. s ) <-> ( R e. DivRing /\ ( s e. (SubRing ` R ) /\ A. x e. ( s \ { ( 0g ` R ) } ) ( ( invr ` R ) ` x ) e. s ) ) )
5	3, 4	bitri 249	. . . . . 6 |- ( s e. (SubDRing ` R ) <-> ( R e. DivRing /\ ( s e. (SubRing ` R ) /\ A. x e. ( s \ { ( 0g ` R ) } ) ( ( invr ` R ) ` x ) e. s ) ) )
6	5	baib 901	. . . . 5 |- ( R e. DivRing -> ( s e. (SubDRing ` R ) <-> ( s e. (SubRing ` R ) /\ A. x e. ( s \ { ( 0g ` R ) } ) ( ( invr ` R ) ` x ) e. s ) ) )
7		subrgacs.b	. . . . . . . . . 10 |- B = ( Base ` R )
8	7	subrgss 17213	. . . . . . . . 9 |- ( s e. (SubRing ` R ) -> s C_ B )
9		selpw 4017	. . . . . . . . 9 |- ( s e. ~P B <-> s C_ B )
10	8, 9	sylibr 212	. . . . . . . 8 |- ( s e. (SubRing ` R ) -> s e. ~P B )
11	10	adantl 466	. . . . . . 7 |- ( ( R e. DivRing /\ s e. (SubRing ` R ) ) -> s e. ~P B )
12		iftrue 3945	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( x = ( 0g ` R ) -> if ( x = ( 0g ` R ) , x , ( ( invr ` R ) ` x ) ) = x )
13	12	eleq1d 2536	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( x = ( 0g ` R ) -> ( if ( x = ( 0g ` R ) , x , ( ( invr ` R ) ` x ) ) e. y <-> x e. y ) )
14	13	biimprd 223	. . . . . . . . . . . 12 |- ( x = ( 0g ` R ) -> ( x e. y -> if ( x = ( 0g ` R ) , x , ( ( invr ` R ) ` x ) ) e. y ) )
15		eldifsni 4153	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( x e. ( y \ { ( 0g ` R ) } ) -> x =/= ( 0g ` R ) )
16	15	necon2bi 2704	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( x = ( 0g ` R ) -> -. x e. ( y \ { ( 0g ` R ) } ) )
17	16	pm2.21d 106	. . . . . . . . . . . 12 |- ( x = ( 0g ` R ) -> ( x e. ( y \ { ( 0g ` R ) } ) -> ( ( invr ` R ) ` x ) e. y ) )
18	14, 17	2thd 240	. . . . . . . . . . 11 |- ( x = ( 0g ` R ) -> ( ( x e. y -> if ( x = ( 0g ` R ) , x , ( ( invr ` R ) ` x ) ) e. y ) <-> ( x e. ( y \ { ( 0g ` R ) } ) -> ( ( invr ` R ) ` x ) e. y ) ) )
19		eldifsn 4152	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( x e. ( y \ { ( 0g ` R ) } ) <-> ( x e. y /\ x =/= ( 0g ` R ) ) )
20	19	rbaibr 903	. . . . . . . . . . . 12 |- ( x =/= ( 0g ` R ) -> ( x e. y <-> x e. ( y \ { ( 0g ` R ) } ) ) )
21		ifnefalse 3951	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( x =/= ( 0g ` R ) -> if ( x = ( 0g ` R ) , x , ( ( invr ` R ) ` x ) ) = ( ( invr ` R ) ` x ) )
22	21	eleq1d 2536	. . . . . . . . . . . 12 |- ( x =/= ( 0g ` R ) -> ( if ( x = ( 0g ` R ) , x , ( ( invr ` R ) ` x ) ) e. y <-> ( ( invr ` R ) ` x ) e. y ) )
23	20, 22	imbi12d 320	. . . . . . . . . . 11 |- ( x =/= ( 0g ` R ) -> ( ( x e. y -> if ( x = ( 0g ` R ) , x , ( ( invr ` R ) ` x ) ) e. y ) <-> ( x e. ( y \ { ( 0g ` R ) } ) -> ( ( invr ` R ) ` x ) e. y ) ) )
24	18, 23	pm2.61ine 2780	. . . . . . . . . 10 |- ( ( x e. y -> if ( x = ( 0g ` R ) , x , ( ( invr ` R ) ` x ) ) e. y ) <-> ( x e. ( y \ { ( 0g ` R ) } ) -> ( ( invr ` R ) ` x ) e. y ) )
25	24	ralbii2 2893	. . . . . . . . 9 |- ( A. x e. y if ( x = ( 0g ` R ) , x , ( ( invr ` R ) ` x ) ) e. y <-> A. x e. ( y \ { ( 0g ` R ) } ) ( ( invr ` R ) ` x ) e. y )
26		difeq1 3615	. . . . . . . . . 10 |- ( y = s -> ( y \ { ( 0g ` R ) } ) = ( s \ { ( 0g ` R ) } ) )
27		eleq2 2540	. . . . . . . . . 10 |- ( y = s -> ( ( ( invr ` R ) ` x ) e. y <-> ( ( invr ` R ) ` x ) e. s ) )
28	26, 27	raleqbidv 3072	. . . . . . . . 9 |- ( y = s -> ( A. x e. ( y \ { ( 0g ` R ) } ) ( ( invr ` R ) ` x ) e. y <-> A. x e. ( s \ { ( 0g ` R ) } ) ( ( invr ` R ) ` x ) e. s ) )
29	25, 28	syl5bb 257	. . . . . . . 8 |- ( y = s -> ( A. x e. y if ( x = ( 0g ` R ) , x , ( ( invr ` R ) ` x ) ) e. y <-> A. x e. ( s \ { ( 0g ` R ) } ) ( ( invr ` R ) ` x ) e. s ) )
30	29	elrab3 3262	. . . . . . 7 |- ( s e. ~P B -> ( s e. { y e. ~P B | A. x e. y if ( x = ( 0g ` R ) , x , ( ( invr ` R ) ` x ) ) e. y } <-> A. x e. ( s \ { ( 0g ` R ) } ) ( ( invr ` R ) ` x ) e. s ) )
31	11, 30	syl 16	. . . . . 6 |- ( ( R e. DivRing /\ s e. (SubRing ` R ) ) -> ( s e. { y e. ~P B | A. x e. y if ( x = ( 0g ` R ) , x , ( ( invr ` R ) ` x ) ) e. y } <-> A. x e. ( s \ { ( 0g ` R ) } ) ( ( invr ` R ) ` x ) e. s ) )
32	31	pm5.32da 641	. . . . 5 |- ( R e. DivRing -> ( ( s e. (SubRing ` R ) /\ s e. { y e. ~P B | A. x e. y if ( x = ( 0g ` R ) , x , ( ( invr ` R ) ` x ) ) e. y } ) <-> ( s e. (SubRing ` R ) /\ A. x e. ( s \ { ( 0g ` R ) } ) ( ( invr ` R ) ` x ) e. s ) ) )
33	6, 32	bitr4d 256	. . . 4 |- ( R e. DivRing -> ( s e. (SubDRing ` R ) <-> ( s e. (SubRing ` R ) /\ s e. { y e. ~P B | A. x e. y if ( x = ( 0g ` R ) , x , ( ( invr ` R ) ` x ) ) e. y } ) ) )
34		elin 3687	. . . 4 |- ( s e. ( (SubRing ` R ) i^i { y e. ~P B | A. x e. y if ( x = ( 0g ` R ) , x , ( ( invr ` R ) ` x ) ) e. y } ) <-> ( s e. (SubRing ` R ) /\ s e. { y e. ~P B | A. x e. y if ( x = ( 0g ` R ) , x , ( ( invr ` R ) ` x ) ) e. y } ) )
35	33, 34	syl6bbr 263	. . 3 |- ( R e. DivRing -> ( s e. (SubDRing ` R ) <-> s e. ( (SubRing ` R ) i^i { y e. ~P B | A. x e. y if ( x = ( 0g ` R ) , x , ( ( invr ` R ) ` x ) ) e. y } ) ) )
36	35	eqrdv 2464	. 2 |- ( R e. DivRing -> (SubDRing ` R ) = ( (SubRing ` R ) i^i { y e. ~P B | A. x e. y if ( x = ( 0g ` R ) , x , ( ( invr ` R ) ` x ) ) e. y } ) )
37		fvex 5874	. . . . 5 |- ( Base ` R ) e. _V
38	7, 37	eqeltri 2551	. . . 4 |- B e. _V
39		mreacs 14909	. . . 4 |- ( B e. _V -> (ACS ` B ) e. (Moore ` ~P B ) )
40	38, 39	mp1i 12	. . 3 |- ( R e. DivRing -> (ACS ` B ) e. (Moore ` ~P B ) )
41		drngrng 17186	. . . 4 |- ( R e. DivRing -> R e. Ring )
42	7	subrgacs 30754	. . . 4 |- ( R e. Ring -> (SubRing ` R ) e. (ACS ` B ) )
43	41, 42	syl 16	. . 3 |- ( R e. DivRing -> (SubRing ` R ) e. (ACS ` B ) )
44		simplr 754	. . . . . 6 |- ( ( ( R e. DivRing /\ x e. B ) /\ x = ( 0g ` R ) ) -> x e. B )
45		df-ne 2664	. . . . . . 7 |- ( x =/= ( 0g ` R ) <-> -. x = ( 0g ` R ) )
46	7, 2, 1	drnginvrcl 17196	. . . . . . . 8 |- ( ( R e. DivRing /\ x e. B /\ x =/= ( 0g ` R ) ) -> ( ( invr ` R ) ` x ) e. B )
47	46	3expa 1196	. . . . . . 7 |- ( ( ( R e. DivRing /\ x e. B ) /\ x =/= ( 0g ` R ) ) -> ( ( invr ` R ) ` x ) e. B )
48	45, 47	sylan2br 476	. . . . . 6 |- ( ( ( R e. DivRing /\ x e. B ) /\ -. x = ( 0g ` R ) ) -> ( ( invr ` R ) ` x ) e. B )
49	44, 48	ifclda 3971	. . . . 5 |- ( ( R e. DivRing /\ x e. B ) -> if ( x = ( 0g ` R ) , x , ( ( invr ` R ) ` x ) ) e. B )
50	49	ralrimiva 2878	. . . 4 |- ( R e. DivRing -> A. x e. B if ( x = ( 0g ` R ) , x , ( ( invr ` R ) ` x ) ) e. B )
51		acsfn1 14912	. . . 4 |- ( ( B e. _V /\ A. x e. B if ( x = ( 0g ` R ) , x , ( ( invr ` R ) ` x ) ) e. B ) -> { y e. ~P B | A. x e. y if ( x = ( 0g ` R ) , x , ( ( invr ` R ) ` x ) ) e. y } e. (ACS ` B ) )
52	38, 50, 51	sylancr 663	. . 3 |- ( R e. DivRing -> { y e. ~P B | A. x e. y if ( x = ( 0g ` R ) , x , ( ( invr ` R ) ` x ) ) e. y } e. (ACS ` B ) )
53		mreincl 14850	. . 3 |- ( ( (ACS ` B ) e. (Moore ` ~P B ) /\ (SubRing ` R ) e. (ACS ` B ) /\ { y e. ~P B | A. x e. y if ( x = ( 0g ` R ) , x , ( ( invr ` R ) ` x ) ) e. y } e. (ACS ` B ) ) -> ( (SubRing ` R ) i^i { y e. ~P B | A. x e. y if ( x = ( 0g ` R ) , x , ( ( invr ` R ) ` x ) ) e. y } ) e. (ACS ` B ) )
54	40, 43, 52, 53	syl3anc 1228	. 2 |- ( R e. DivRing -> ( (SubRing ` R ) i^i { y e. ~P B | A. x e. y if ( x = ( 0g ` R ) , x , ( ( invr ` R ) ` x ) ) e. y } ) e. (ACS ` B ) )
55	36, 54	eqeltrd 2555	1 |- ( R e. DivRing -> (SubDRing ` R ) e. (ACS ` B ) )

Syntax hints:   -. wn 3   -> wi 4   <-> wb 184   /\ wa 369   /\ w3a 973   = wceq 1379   e. wcel 1767   =/= wne 2662   A.wral 2814   {crab 2818   _Vcvv 3113   \ cdif 3473   i^i cin 3475   C_ wss 3476   ifcif 3939   ~Pcpw 4010   {csn 4027   ` cfv 5586   Basecbs 14486   0gc0g 14691  Moorecmre 14833  ACScacs 14836   Ringcrg 16986   invrcinvr 17104   DivRingcdr 17179  SubRingcsubrg 17208  SubDRingcsdrg 30749

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1601  ax-4 1612  ax-5 1680  ax-6 1719  ax-7 1739  ax-8 1769  ax-9 1771  ax-10 1786  ax-11 1791  ax-12 1803  ax-13 1968  ax-ext 2445  ax-rep 4558  ax-sep 4568  ax-nul 4576  ax-pow 4625  ax-pr 4686  ax-un 6574  ax-cnex 9544  ax-resscn 9545  ax-1cn 9546  ax-icn 9547  ax-addcl 9548  ax-addrcl 9549  ax-mulcl 9550  ax-mulrcl 9551  ax-mulcom 9552  ax-addass 9553  ax-mulass 9554  ax-distr 9555  ax-i2m1 9556  ax-1ne0 9557  ax-1rid 9558  ax-rnegex 9559  ax-rrecex 9560  ax-cnre 9561  ax-pre-lttri 9562  ax-pre-lttrn 9563  ax-pre-ltadd 9564  ax-pre-mulgt0 9565

This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 974  df-3an 975  df-tru 1382  df-ex 1597  df-nf 1600  df-sb 1712  df-eu 2279  df-mo 2280  df-clab 2453  df-cleq 2459  df-clel 2462  df-nfc 2617  df-ne 2664  df-nel 2665  df-ral 2819  df-rex 2820  df-reu 2821  df-rmo 2822  df-rab 2823  df-v 3115  df-sbc 3332  df-csb 3436  df-dif 3479  df-un 3481  df-in 3483  df-ss 3490  df-pss 3492  df-nul 3786  df-if 3940  df-pw 4012  df-sn 4028  df-pr 4030  df-tp 4032  df-op 4034  df-uni 4246  df-int 4283  df-iun 4327  df-iin 4328  df-br 4448  df-opab 4506  df-mpt 4507  df-tr 4541  df-eprel 4791  df-id 4795  df-po 4800  df-so 4801  df-fr 4838  df-we 4840  df-ord 4881  df-on 4882  df-lim 4883  df-suc 4884  df-xp 5005  df-rel 5006  df-cnv 5007  df-co 5008  df-dm 5009  df-rn 5010  df-res 5011  df-ima 5012  df-iota 5549  df-fun 5588  df-fn 5589  df-f 5590  df-f1 5591  df-fo 5592  df-f1o 5593  df-fv 5594  df-riota 6243  df-ov 6285  df-oprab 6286  df-mpt2 6287  df-om 6679  df-tpos 6952  df-recs 7039  df-rdg 7073  df-1o 7127  df-oadd 7131  df-er 7308  df-en 7514  df-dom 7515  df-sdom 7516  df-fin 7517  df-pnf 9626  df-mnf 9627  df-xr 9628  df-ltxr 9629  df-le 9630  df-sub 9803  df-neg 9804  df-nn 10533  df-2 10590  df-3 10591  df-ndx 14489  df-slot 14490  df-base 14491  df-sets 14492  df-ress 14493  df-plusg 14564  df-mulr 14565  df-0g 14693  df-mre 14837  df-mrc 14838  df-acs 14840  df-mnd 15728  df-submnd 15778  df-grp 15858  df-minusg 15859  df-subg 15993  df-mgp 16932  df-ur 16944  df-rng 16988  df-oppr 17056  df-dvdsr 17074  df-unit 17075  df-invr 17105  df-drng 17181  df-subrg 17210  df-sdrg 30750

This theorem is referenced by: (None)