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Theorem dfrhm2

Description: The property of a ring homomorphism can be decomposed into separate homomorphic conditions for addition and multiplication. (Contributed by Stefan O'Rear, 7-Mar-2015)

Ref Expression
Assertion dfrhm2 RingHom = r Ring , s Ring r GrpHom s mulGrp r MndHom mulGrp s

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 df-rnghom RingHom = r Ring , s Ring Base r / v Base s / w f w v | f 1 r = 1 s x v y v f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y
2 ringgrp r Ring r Grp
3 ringgrp s Ring s Grp
4 eqid Base r = Base r
5 eqid Base s = Base s
6 eqid + r = + r
7 eqid + s = + s
8 4 5 6 7 isghm3 r Grp s Grp f r GrpHom s f : Base r Base s x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y
9 2 3 8 syl2an r Ring s Ring f r GrpHom s f : Base r Base s x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y
10 9 abbi2dv r Ring s Ring r GrpHom s = f | f : Base r Base s x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y
11 df-rab f Base s Base r | x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y = f | f Base s Base r x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y
12 fvex Base s V
13 fvex Base r V
14 12 13 elmap f Base s Base r f : Base r Base s
15 14 anbi1i f Base s Base r x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y f : Base r Base s x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y
16 15 abbii f | f Base s Base r x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y = f | f : Base r Base s x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y
17 11 16 eqtri f Base s Base r | x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y = f | f : Base r Base s x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y
18 10 17 eqtr4di r Ring s Ring r GrpHom s = f Base s Base r | x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y
19 eqid mulGrp r = mulGrp r
20 19 ringmgp r Ring mulGrp r Mnd
21 eqid mulGrp s = mulGrp s
22 21 ringmgp s Ring mulGrp s Mnd
23 19 4 mgpbas Base r = Base mulGrp r
24 21 5 mgpbas Base s = Base mulGrp s
25 eqid r = r
26 19 25 mgpplusg r = + mulGrp r
27 eqid s = s
28 21 27 mgpplusg s = + mulGrp s
29 eqid 1 r = 1 r
30 19 29 ringidval 1 r = 0 mulGrp r
31 eqid 1 s = 1 s
32 21 31 ringidval 1 s = 0 mulGrp s
33 23 24 26 28 30 32 ismhm f mulGrp r MndHom mulGrp s mulGrp r Mnd mulGrp s Mnd f : Base r Base s x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s
34 33 baib mulGrp r Mnd mulGrp s Mnd f mulGrp r MndHom mulGrp s f : Base r Base s x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s
35 20 22 34 syl2an r Ring s Ring f mulGrp r MndHom mulGrp s f : Base r Base s x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s
36 35 abbi2dv r Ring s Ring mulGrp r MndHom mulGrp s = f | f : Base r Base s x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s
37 df-rab f Base s Base r | x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s = f | f Base s Base r x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s
38 14 anbi1i f Base s Base r x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s f : Base r Base s x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s
39 3anass f : Base r Base s x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s f : Base r Base s x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s
40 38 39 bitr4i f Base s Base r x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s f : Base r Base s x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s
41 40 abbii f | f Base s Base r x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s = f | f : Base r Base s x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s
42 37 41 eqtri f Base s Base r | x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s = f | f : Base r Base s x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s
43 36 42 eqtr4di r Ring s Ring mulGrp r MndHom mulGrp s = f Base s Base r | x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s
44 18 43 ineq12d r Ring s Ring r GrpHom s mulGrp r MndHom mulGrp s = f Base s Base r | x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y f Base s Base r | x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s
45 ancom f 1 r = 1 s x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s
46 r19.26-2 x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y x Base r y Base r f x r y = f x s f y
47 46 anbi1i x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s
48 anass x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s
49 45 47 48 3bitri f 1 r = 1 s x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s
50 49 rabbii f Base s Base r | f 1 r = 1 s x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y = f Base s Base r | x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s
51 oveq12 w = Base s v = Base r w v = Base s Base r
52 51 ancoms v = Base r w = Base s w v = Base s Base r
53 raleq v = Base r y v f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y y Base r f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y
54 53 raleqbi1dv v = Base r x v y v f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y
55 54 adantr v = Base r w = Base s x v y v f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y
56 55 anbi2d v = Base r w = Base s f 1 r = 1 s x v y v f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y
57 52 56 rabeqbidv v = Base r w = Base s f w v | f 1 r = 1 s x v y v f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y = f Base s Base r | f 1 r = 1 s x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y
58 13 12 57 csbie2 Base r / v Base s / w f w v | f 1 r = 1 s x v y v f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y = f Base s Base r | f 1 r = 1 s x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y
59 inrab f Base s Base r | x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y f Base s Base r | x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s = f Base s Base r | x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s
60 50 58 59 3eqtr4i Base r / v Base s / w f w v | f 1 r = 1 s x v y v f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y = f Base s Base r | x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y f Base s Base r | x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s
61 44 60 syl6reqr r Ring s Ring Base r / v Base s / w f w v | f 1 r = 1 s x v y v f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y = r GrpHom s mulGrp r MndHom mulGrp s
62 61 mpoeq3ia r Ring , s Ring Base r / v Base s / w f w v | f 1 r = 1 s x v y v f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y = r Ring , s Ring r GrpHom s mulGrp r MndHom mulGrp s
63 1 62 eqtri RingHom = r Ring , s Ring r GrpHom s mulGrp r MndHom mulGrp s