Mathbox for Alexander van der Vekens < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  2zrngagrp Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem 2zrngagrp 41733
 Description: R is an (additive) group. (Contributed by AV, 6-Jan-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
2zrng.e 𝐸 = {𝑧 ∈ ℤ ∣ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥)}
2zrngbas.r 𝑅 = (ℂflds 𝐸)
Assertion
Ref Expression
2zrngagrp 𝑅 ∈ Grp
Distinct variable groups:   𝑥,𝑧,𝑅   𝑥,𝐸,𝑧

Proof of Theorem 2zrngagrp
Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 2zrng.e . . 3 𝐸 = {𝑧 ∈ ℤ ∣ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥)}
2 2zrngbas.r . . 3 𝑅 = (ℂflds 𝐸)
31, 22zrngamnd 41731 . 2 𝑅 ∈ Mnd
4 eqeq1 2614 . . . . . . 7 (𝑧 = 𝑦 → (𝑧 = (2 · 𝑥) ↔ 𝑦 = (2 · 𝑥)))
54rexbidv 3034 . . . . . 6 (𝑧 = 𝑦 → (∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥) ↔ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑦 = (2 · 𝑥)))
65, 1elrab2 3333 . . . . 5 (𝑦𝐸 ↔ (𝑦 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑦 = (2 · 𝑥)))
7 znegcl 11289 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ ℤ → -𝑦 ∈ ℤ)
87adantr 480 . . . . . 6 ((𝑦 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑦 = (2 · 𝑥)) → -𝑦 ∈ ℤ)
9 nfv 1830 . . . . . . . 8 𝑥 𝑦 ∈ ℤ
10 nfre1 2988 . . . . . . . 8 𝑥𝑥 ∈ ℤ -𝑦 = (2 · 𝑥)
11 znegcl 11289 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 ∈ ℤ → -𝑥 ∈ ℤ)
1211adantl 481 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → -𝑥 ∈ ℤ)
1312adantr 480 . . . . . . . . . . 11 (((𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 = (2 · 𝑥)) → -𝑥 ∈ ℤ)
14 oveq2 6557 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 = -𝑥 → (2 · 𝑧) = (2 · -𝑥))
1514eqeq2d 2620 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 = -𝑥 → (-𝑦 = (2 · 𝑧) ↔ -𝑦 = (2 · -𝑥)))
1615adantl 481 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 = (2 · 𝑥)) ∧ 𝑧 = -𝑥) → (-𝑦 = (2 · 𝑧) ↔ -𝑦 = (2 · -𝑥)))
17 negeq 10152 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = (2 · 𝑥) → -𝑦 = -(2 · 𝑥))
18 2cnd 10970 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 ∈ ℤ → 2 ∈ ℂ)
19 zcn 11259 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 ∈ ℤ → 𝑥 ∈ ℂ)
2018, 19mulneg2d 10363 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 ∈ ℤ → (2 · -𝑥) = -(2 · 𝑥))
2120eqcomd 2616 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 ∈ ℤ → -(2 · 𝑥) = (2 · -𝑥))
2221adantl 481 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → -(2 · 𝑥) = (2 · -𝑥))
2317, 22sylan9eqr 2666 . . . . . . . . . . 11 (((𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 = (2 · 𝑥)) → -𝑦 = (2 · -𝑥))
2413, 16, 23rspcedvd 3289 . . . . . . . . . 10 (((𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 = (2 · 𝑥)) → ∃𝑧 ∈ ℤ -𝑦 = (2 · 𝑧))
25 oveq2 6557 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑧 → (2 · 𝑥) = (2 · 𝑧))
2625eqeq2d 2620 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 𝑧 → (-𝑦 = (2 · 𝑥) ↔ -𝑦 = (2 · 𝑧)))
2726cbvrexv 3148 . . . . . . . . . 10 (∃𝑥 ∈ ℤ -𝑦 = (2 · 𝑥) ↔ ∃𝑧 ∈ ℤ -𝑦 = (2 · 𝑧))
2824, 27sylibr 223 . . . . . . . . 9 (((𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 = (2 · 𝑥)) → ∃𝑥 ∈ ℤ -𝑦 = (2 · 𝑥))
2928exp31 628 . . . . . . . 8 (𝑦 ∈ ℤ → (𝑥 ∈ ℤ → (𝑦 = (2 · 𝑥) → ∃𝑥 ∈ ℤ -𝑦 = (2 · 𝑥))))
309, 10, 29rexlimd 3008 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ ℤ → (∃𝑥 ∈ ℤ 𝑦 = (2 · 𝑥) → ∃𝑥 ∈ ℤ -𝑦 = (2 · 𝑥)))
3130imp 444 . . . . . 6 ((𝑦 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑦 = (2 · 𝑥)) → ∃𝑥 ∈ ℤ -𝑦 = (2 · 𝑥))
32 eqeq1 2614 . . . . . . . 8 (𝑧 = -𝑦 → (𝑧 = (2 · 𝑥) ↔ -𝑦 = (2 · 𝑥)))
3332rexbidv 3034 . . . . . . 7 (𝑧 = -𝑦 → (∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥) ↔ ∃𝑥 ∈ ℤ -𝑦 = (2 · 𝑥)))
3433, 1elrab2 3333 . . . . . 6 (-𝑦𝐸 ↔ (-𝑦 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ -𝑦 = (2 · 𝑥)))
358, 31, 34sylanbrc 695 . . . . 5 ((𝑦 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑦 = (2 · 𝑥)) → -𝑦𝐸)
366, 35sylbi 206 . . . 4 (𝑦𝐸 → -𝑦𝐸)
37 oveq1 6556 . . . . . 6 (𝑧 = -𝑦 → (𝑧 + 𝑦) = (-𝑦 + 𝑦))
3837eqeq1d 2612 . . . . 5 (𝑧 = -𝑦 → ((𝑧 + 𝑦) = 0 ↔ (-𝑦 + 𝑦) = 0))
3938adantl 481 . . . 4 ((𝑦𝐸𝑧 = -𝑦) → ((𝑧 + 𝑦) = 0 ↔ (-𝑦 + 𝑦) = 0))
40 elrabi 3328 . . . . . . . . 9 (𝑦 ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥)} → 𝑦 ∈ ℤ)
4140, 1eleq2s 2706 . . . . . . . 8 (𝑦𝐸𝑦 ∈ ℤ)
4241zcnd 11359 . . . . . . 7 (𝑦𝐸𝑦 ∈ ℂ)
4342negcld 10258 . . . . . 6 (𝑦𝐸 → -𝑦 ∈ ℂ)
4443, 42addcomd 10117 . . . . 5 (𝑦𝐸 → (-𝑦 + 𝑦) = (𝑦 + -𝑦))
4542negidd 10261 . . . . 5 (𝑦𝐸 → (𝑦 + -𝑦) = 0)
4644, 45eqtrd 2644 . . . 4 (𝑦𝐸 → (-𝑦 + 𝑦) = 0)
4736, 39, 46rspcedvd 3289 . . 3 (𝑦𝐸 → ∃𝑧𝐸 (𝑧 + 𝑦) = 0)
4847rgen 2906 . 2 𝑦𝐸𝑧𝐸 (𝑧 + 𝑦) = 0
491, 22zrngbas 41726 . . 3 𝐸 = (Base‘𝑅)
501, 22zrngadd 41727 . . 3 + = (+g𝑅)
511, 22zrng0 41728 . . 3 0 = (0g𝑅)
5249, 50, 51isgrp 17251 . 2 (𝑅 ∈ Grp ↔ (𝑅 ∈ Mnd ∧ ∀𝑦𝐸𝑧𝐸 (𝑧 + 𝑦) = 0))
533, 48, 52mpbir2an 957 1 𝑅 ∈ Grp
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   ↔ wb 195   ∧ wa 383   = wceq 1475   ∈ wcel 1977  ∀wral 2896  ∃wrex 2897  {crab 2900  (class class class)co 6549  0cc0 9815   + caddc 9818   · cmul 9820  -cneg 10146  2c2 10947  ℤcz 11254   ↾s cress 15696  Mndcmnd 17117  Grpcgrp 17245  ℂfldccnfld 19567 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1713  ax-4 1728  ax-5 1827  ax-6 1875  ax-7 1922  ax-8 1979  ax-9 1986  ax-10 2006  ax-11 2021  ax-12 2034  ax-13 2234  ax-ext 2590  ax-sep 4709  ax-nul 4717  ax-pow 4769  ax-pr 4833  ax-un 6847  ax-cnex 9871  ax-resscn 9872  ax-1cn 9873  ax-icn 9874  ax-addcl 9875  ax-addrcl 9876  ax-mulcl 9877  ax-mulrcl 9878  ax-mulcom 9879  ax-addass 9880  ax-mulass 9881  ax-distr 9882  ax-i2m1 9883  ax-1ne0 9884  ax-1rid 9885  ax-rnegex 9886  ax-rrecex 9887  ax-cnre 9888  ax-pre-lttri 9889  ax-pre-lttrn 9890  ax-pre-ltadd 9891  ax-pre-mulgt0 9892  ax-addf 9894  ax-mulf 9895 This theorem depends on definitions:  df-bi 196  df-or 384  df-an 385  df-3or 1032  df-3an 1033  df-tru 1478  df-ex 1696  df-nf 1701  df-sb 1868  df-eu 2462  df-mo 2463  df-clab 2597  df-cleq 2603  df-clel 2606  df-nfc 2740  df-ne 2782  df-nel 2783  df-ral 2901  df-rex 2902  df-reu 2903  df-rmo 2904  df-rab 2905  df-v 3175  df-sbc 3403  df-csb 3500  df-dif 3543  df-un 3545  df-in 3547  df-ss 3554  df-pss 3556  df-nul 3875  df-if 4037  df-pw 4110  df-sn 4126  df-pr 4128  df-tp 4130  df-op 4132  df-uni 4373  df-int 4411  df-iun 4457  df-br 4584  df-opab 4644  df-mpt 4645  df-tr 4681  df-eprel 4949  df-id 4953  df-po 4959  df-so 4960  df-fr 4997  df-we 4999  df-xp 5044  df-rel 5045  df-cnv 5046  df-co 5047  df-dm 5048  df-rn 5049  df-res 5050  df-ima 5051  df-pred 5597  df-ord 5643  df-on 5644  df-lim 5645  df-suc 5646  df-iota 5768  df-fun 5806  df-fn 5807  df-f 5808  df-f1 5809  df-fo 5810  df-f1o 5811  df-fv 5812  df-riota 6511  df-ov 6552  df-oprab 6553  df-mpt2 6554  df-om 6958  df-1st 7059  df-2nd 7060  df-wrecs 7294  df-recs 7355  df-rdg 7393  df-1o 7447  df-oadd 7451  df-er 7629  df-en 7842  df-dom 7843  df-sdom 7844  df-fin 7845  df-pnf 9955  df-mnf 9956  df-xr 9957  df-ltxr 9958  df-le 9959  df-sub 10147  df-neg 10148  df-nn 10898  df-2 10956  df-3 10957  df-4 10958  df-5 10959  df-6 10960  df-7 10961  df-8 10962  df-9 10963  df-n0 11170  df-z 11255  df-dec 11370  df-uz 11564  df-fz 12198  df-struct 15697  df-ndx 15698  df-slot 15699  df-base 15700  df-sets 15701  df-ress 15702  df-plusg 15781  df-mulr 15782  df-starv 15783  df-tset 15787  df-ple 15788  df-ds 15791  df-unif 15792  df-0g 15925  df-mgm 17065  df-sgrp 17107  df-mnd 17118  df-grp 17248  df-cmn 18018  df-mgp 18313  df-ring 18372  df-cring 18373  df-cnfld 19568 This theorem is referenced by:  2zrngaabl  41734
 Copyright terms: Public domain W3C validator