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Theorem isrngod

Description: Obsolete theorem, use isringd instead. Conditions that determine a ring. (Changed label from isringd to isrngod -NM 2-Aug-2013.) (Contributed by Jeff Madsen, 19-Jun-2010) (Revised by Mario Carneiro, 21-Dec-2013) (New usage is discouraged.) (Proof modification is discouraged.)

Ref Expression
Hypotheses isringod.1 ⊢ φ → G ∈ AbelOp
isringod.2 ⊢ φ → X = ran ⁡ G
isringod.3 ⊢ φ → H : X × X ⟶ X
isringod.4 ⊢ φ ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → x H y H z = x H y H z
isringod.5 ⊢ φ ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → x H y G z = x H y G x H z
isringod.6 ⊢ φ ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → x G y H z = x H z G y H z
isringod.7 ⊢ φ → U ∈ X
isringod.8 ⊢ φ ∧ y ∈ X → U H y = y
isringod.9 ⊢ φ ∧ y ∈ X → y H U = y
Assertion isrngod ⊢ φ → G H ∈ RingOps

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 isringod.1 ⊢ φ → G ∈ AbelOp
2 isringod.2 ⊢ φ → X = ran ⁡ G
3 isringod.3 ⊢ φ → H : X × X ⟶ X
4 isringod.4 ⊢ φ ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → x H y H z = x H y H z
5 isringod.5 ⊢ φ ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → x H y G z = x H y G x H z
6 isringod.6 ⊢ φ ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → x G y H z = x H z G y H z
7 isringod.7 ⊢ φ → U ∈ X
8 isringod.8 ⊢ φ ∧ y ∈ X → U H y = y
9 isringod.9 ⊢ φ ∧ y ∈ X → y H U = y
10 2 sqxpeqd ⊢ φ → X × X = ran ⁡ G × ran ⁡ G
11 10 2 feq23d ⊢ φ → H : X × X ⟶ X ↔ H : ran ⁡ G × ran ⁡ G ⟶ ran ⁡ G
12 3 11 mpbid ⊢ φ → H : ran ⁡ G × ran ⁡ G ⟶ ran ⁡ G
13 4 5 6 3jca ⊢ φ ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → x H y H z = x H y H z ∧ x H y G z = x H y G x H z ∧ x G y H z = x H z G y H z
14 13 ralrimivvva ⊢ φ → ∀ x ∈ X ∀ y ∈ X ∀ z ∈ X x H y H z = x H y H z ∧ x H y G z = x H y G x H z ∧ x G y H z = x H z G y H z
15 2 raleqdv ⊢ φ → ∀ z ∈ X x H y H z = x H y H z ∧ x H y G z = x H y G x H z ∧ x G y H z = x H z G y H z ↔ ∀ z ∈ ran ⁡ G x H y H z = x H y H z ∧ x H y G z = x H y G x H z ∧ x G y H z = x H z G y H z
16 2 15 raleqbidv ⊢ φ → ∀ y ∈ X ∀ z ∈ X x H y H z = x H y H z ∧ x H y G z = x H y G x H z ∧ x G y H z = x H z G y H z ↔ ∀ y ∈ ran ⁡ G ∀ z ∈ ran ⁡ G x H y H z = x H y H z ∧ x H y G z = x H y G x H z ∧ x G y H z = x H z G y H z
17 2 16 raleqbidv ⊢ φ → ∀ x ∈ X ∀ y ∈ X ∀ z ∈ X x H y H z = x H y H z ∧ x H y G z = x H y G x H z ∧ x G y H z = x H z G y H z ↔ ∀ x ∈ ran ⁡ G ∀ y ∈ ran ⁡ G ∀ z ∈ ran ⁡ G x H y H z = x H y H z ∧ x H y G z = x H y G x H z ∧ x G y H z = x H z G y H z
18 14 17 mpbid ⊢ φ → ∀ x ∈ ran ⁡ G ∀ y ∈ ran ⁡ G ∀ z ∈ ran ⁡ G x H y H z = x H y H z ∧ x H y G z = x H y G x H z ∧ x G y H z = x H z G y H z
19 8 9 jca ⊢ φ ∧ y ∈ X → U H y = y ∧ y H U = y
20 19 ralrimiva ⊢ φ → ∀ y ∈ X U H y = y ∧ y H U = y
21 oveq1 ⊢ x = U → x H y = U H y
22 21 eqeq1d ⊢ x = U → x H y = y ↔ U H y = y
23 22 ovanraleqv ⊢ x = U → ∀ y ∈ X x H y = y ∧ y H x = y ↔ ∀ y ∈ X U H y = y ∧ y H U = y
24 23 rspcev ⊢ U ∈ X ∧ ∀ y ∈ X U H y = y ∧ y H U = y → ∃ x ∈ X ∀ y ∈ X x H y = y ∧ y H x = y
25 7 20 24 syl2anc ⊢ φ → ∃ x ∈ X ∀ y ∈ X x H y = y ∧ y H x = y
26 2 raleqdv ⊢ φ → ∀ y ∈ X x H y = y ∧ y H x = y ↔ ∀ y ∈ ran ⁡ G x H y = y ∧ y H x = y
27 2 26 rexeqbidv ⊢ φ → ∃ x ∈ X ∀ y ∈ X x H y = y ∧ y H x = y ↔ ∃ x ∈ ran ⁡ G ∀ y ∈ ran ⁡ G x H y = y ∧ y H x = y
28 25 27 mpbid ⊢ φ → ∃ x ∈ ran ⁡ G ∀ y ∈ ran ⁡ G x H y = y ∧ y H x = y
29 18 28 jca ⊢ φ → ∀ x ∈ ran ⁡ G ∀ y ∈ ran ⁡ G ∀ z ∈ ran ⁡ G x H y H z = x H y H z ∧ x H y G z = x H y G x H z ∧ x G y H z = x H z G y H z ∧ ∃ x ∈ ran ⁡ G ∀ y ∈ ran ⁡ G x H y = y ∧ y H x = y
30 1 12 29 jca31 ⊢ φ → G ∈ AbelOp ∧ H : ran ⁡ G × ran ⁡ G ⟶ ran ⁡ G ∧ ∀ x ∈ ran ⁡ G ∀ y ∈ ran ⁡ G ∀ z ∈ ran ⁡ G x H y H z = x H y H z ∧ x H y G z = x H y G x H z ∧ x G y H z = x H z G y H z ∧ ∃ x ∈ ran ⁡ G ∀ y ∈ ran ⁡ G x H y = y ∧ y H x = y
31 rnexg ⊢ G ∈ AbelOp → ran ⁡ G ∈ V
32 1 31 syl ⊢ φ → ran ⁡ G ∈ V
33 32 32 xpexd ⊢ φ → ran ⁡ G × ran ⁡ G ∈ V
34 12 33 fexd ⊢ φ → H ∈ V
35 eqid ⊢ ran ⁡ G = ran ⁡ G
36 35 isrngo ⊢ H ∈ V → G H ∈ RingOps ↔ G ∈ AbelOp ∧ H : ran ⁡ G × ran ⁡ G ⟶ ran ⁡ G ∧ ∀ x ∈ ran ⁡ G ∀ y ∈ ran ⁡ G ∀ z ∈ ran ⁡ G x H y H z = x H y H z ∧ x H y G z = x H y G x H z ∧ x G y H z = x H z G y H z ∧ ∃ x ∈ ran ⁡ G ∀ y ∈ ran ⁡ G x H y = y ∧ y H x = y
37 34 36 syl ⊢ φ → G H ∈ RingOps ↔ G ∈ AbelOp ∧ H : ran ⁡ G × ran ⁡ G ⟶ ran ⁡ G ∧ ∀ x ∈ ran ⁡ G ∀ y ∈ ran ⁡ G ∀ z ∈ ran ⁡ G x H y H z = x H y H z ∧ x H y G z = x H y G x H z ∧ x G y H z = x H z G y H z ∧ ∃ x ∈ ran ⁡ G ∀ y ∈ ran ⁡ G x H y = y ∧ y H x = y
38 30 37 mpbird ⊢ φ → G H ∈ RingOps