Metamath Proof Explorer


Theorem erlbr2d

Description: Deduce the ring localization equivalence relation. Pairs <. E , G >. and <. T x. E , T x. G >. for T e. S are equivalent under the localization relation. (Contributed by Thierry Arnoux, 4-May-2025)

Ref Expression
Hypotheses erlbr2d.b ⊢ B = Base R
erlbr2d.q ⊢ ∼ ˙ = R ~RL S
erlbr2d.r ⊢ φ → R ∈ CRing
erlbr2d.s ⊢ φ → S ∈ SubMnd ⁡ mulGrp R
erlbr2d.m ⊢ · ˙ = ⋅ R
erlbr2d.u ⊢ φ → U = E G
erlbr2d.v ⊢ φ → V = F H
erlbr2d.e ⊢ φ → E ∈ B
erlbr2d.f ⊢ φ → F ∈ B
erlbr2d.g ⊢ φ → G ∈ S
erlbr2d.h ⊢ φ → H ∈ S
erlbr2d.1 ⊢ φ → T ∈ S
erlbr2d.2 ⊢ φ → F = T · ˙ E
erlbr2d.3 ⊢ φ → H = T · ˙ G
Assertion erlbr2d ⊢ φ → U ∼ ˙ V

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 erlbr2d.b ⊢ B = Base R
2 erlbr2d.q ⊢ ∼ ˙ = R ~RL S
3 erlbr2d.r ⊢ φ → R ∈ CRing
4 erlbr2d.s ⊢ φ → S ∈ SubMnd ⁡ mulGrp R
5 erlbr2d.m ⊢ · ˙ = ⋅ R
6 erlbr2d.u ⊢ φ → U = E G
7 erlbr2d.v ⊢ φ → V = F H
8 erlbr2d.e ⊢ φ → E ∈ B
9 erlbr2d.f ⊢ φ → F ∈ B
10 erlbr2d.g ⊢ φ → G ∈ S
11 erlbr2d.h ⊢ φ → H ∈ S
12 erlbr2d.1 ⊢ φ → T ∈ S
13 erlbr2d.2 ⊢ φ → F = T · ˙ E
14 erlbr2d.3 ⊢ φ → H = T · ˙ G
15 eqid ⊢ mulGrp R = mulGrp R
16 15 1 mgpbas ⊢ B = Base mulGrp R
17 16 submss ⊢ S ∈ SubMnd ⁡ mulGrp R → S ⊆ B
18 4 17 syl ⊢ φ → S ⊆ B
19 eqid ⊢ 0 R = 0 R
20 eqid ⊢ - R = - R
21 eqid ⊢ 1 R = 1 R
22 15 21 ringidval ⊢ 1 R = 0 mulGrp R
23 22 subm0cl ⊢ S ∈ SubMnd ⁡ mulGrp R → 1 R ∈ S
24 4 23 syl ⊢ φ → 1 R ∈ S
25 14 oveq2d ⊢ φ → E · ˙ H = E · ˙ T · ˙ G
26 13 oveq1d ⊢ φ → F · ˙ G = T · ˙ E · ˙ G
27 25 26 oveq12d ⊢ φ → E · ˙ H - R F · ˙ G = E · ˙ T · ˙ G - R T · ˙ E · ˙ G
28 18 12 sseldd ⊢ φ → T ∈ B
29 18 10 sseldd ⊢ φ → G ∈ B
30 1 5 3 28 8 29 crng32d ⊢ φ → T · ˙ E · ˙ G = T · ˙ G · ˙ E
31 3 crngringd ⊢ φ → R ∈ Ring
32 1 5 31 28 29 ringcld ⊢ φ → T · ˙ G ∈ B
33 1 5 3 32 8 crngcomd ⊢ φ → T · ˙ G · ˙ E = E · ˙ T · ˙ G
34 30 33 eqtrd ⊢ φ → T · ˙ E · ˙ G = E · ˙ T · ˙ G
35 34 oveq2d ⊢ φ → E · ˙ T · ˙ G - R T · ˙ E · ˙ G = E · ˙ T · ˙ G - R E · ˙ T · ˙ G
36 3 crnggrpd ⊢ φ → R ∈ Grp
37 1 5 31 8 32 ringcld ⊢ φ → E · ˙ T · ˙ G ∈ B
38 1 19 20 grpsubid ⊢ R ∈ Grp ∧ E · ˙ T · ˙ G ∈ B → E · ˙ T · ˙ G - R E · ˙ T · ˙ G = 0 R
39 36 37 38 syl2anc ⊢ φ → E · ˙ T · ˙ G - R E · ˙ T · ˙ G = 0 R
40 27 35 39 3eqtrd ⊢ φ → E · ˙ H - R F · ˙ G = 0 R
41 40 oveq2d ⊢ φ → 1 R · ˙ E · ˙ H - R F · ˙ G = 1 R · ˙ 0 R
42 18 24 sseldd ⊢ φ → 1 R ∈ B
43 1 5 19 31 42 ringrzd ⊢ φ → 1 R · ˙ 0 R = 0 R
44 41 43 eqtrd ⊢ φ → 1 R · ˙ E · ˙ H - R F · ˙ G = 0 R
45 1 2 18 19 5 20 6 7 8 9 10 11 24 44 erlbrd ⊢ φ → U ∼ ˙ V