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Theorem mulgrhm

Description: The powers of the element 1 give a ring homomorphism from ZZ to a ring. (Contributed by Mario Carneiro, 14-Jun-2015) (Revised by AV, 12-Jun-2019)

Ref Expression
Hypotheses mulgghm2.m · ˙ = R
mulgghm2.f F = n n · ˙ 1 ˙
mulgrhm.1 1 ˙ = 1 R
Assertion mulgrhm R Ring F ring RingHom R

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mulgghm2.m · ˙ = R
2 mulgghm2.f F = n n · ˙ 1 ˙
3 mulgrhm.1 1 ˙ = 1 R
4 zringbas = Base ring
5 zring1 1 = 1 ring
6 zringmulr × = ring
7 eqid R = R
8 zringring ring Ring
9 8 a1i R Ring ring Ring
10 id R Ring R Ring
11 1z 1
12 oveq1 n = 1 n · ˙ 1 ˙ = 1 · ˙ 1 ˙
13 ovex 1 · ˙ 1 ˙ V
14 12 2 13 fvmpt 1 F 1 = 1 · ˙ 1 ˙
15 11 14 ax-mp F 1 = 1 · ˙ 1 ˙
16 eqid Base R = Base R
17 16 3 ringidcl R Ring 1 ˙ Base R
18 16 1 mulg1 1 ˙ Base R 1 · ˙ 1 ˙ = 1 ˙
19 17 18 syl R Ring 1 · ˙ 1 ˙ = 1 ˙
20 15 19 syl5eq R Ring F 1 = 1 ˙
21 ringgrp R Ring R Grp
22 21 adantr R Ring x y R Grp
23 simprr R Ring x y y
24 17 adantr R Ring x y 1 ˙ Base R
25 16 1 mulgcl R Grp y 1 ˙ Base R y · ˙ 1 ˙ Base R
26 22 23 24 25 syl3anc R Ring x y y · ˙ 1 ˙ Base R
27 16 7 3 ringlidm R Ring y · ˙ 1 ˙ Base R 1 ˙ R y · ˙ 1 ˙ = y · ˙ 1 ˙
28 26 27 syldan R Ring x y 1 ˙ R y · ˙ 1 ˙ = y · ˙ 1 ˙
29 28 oveq2d R Ring x y x · ˙ 1 ˙ R y · ˙ 1 ˙ = x · ˙ y · ˙ 1 ˙
30 simpl R Ring x y R Ring
31 simprl R Ring x y x
32 16 1 7 mulgass2 R Ring x 1 ˙ Base R y · ˙ 1 ˙ Base R x · ˙ 1 ˙ R y · ˙ 1 ˙ = x · ˙ 1 ˙ R y · ˙ 1 ˙
33 30 31 24 26 32 syl13anc R Ring x y x · ˙ 1 ˙ R y · ˙ 1 ˙ = x · ˙ 1 ˙ R y · ˙ 1 ˙
34 16 1 mulgass R Grp x y 1 ˙ Base R x y · ˙ 1 ˙ = x · ˙ y · ˙ 1 ˙
35 22 31 23 24 34 syl13anc R Ring x y x y · ˙ 1 ˙ = x · ˙ y · ˙ 1 ˙
36 29 33 35 3eqtr4rd R Ring x y x y · ˙ 1 ˙ = x · ˙ 1 ˙ R y · ˙ 1 ˙
37 zmulcl x y x y
38 37 adantl R Ring x y x y
39 oveq1 n = x y n · ˙ 1 ˙ = x y · ˙ 1 ˙
40 ovex x y · ˙ 1 ˙ V
41 39 2 40 fvmpt x y F x y = x y · ˙ 1 ˙
42 38 41 syl R Ring x y F x y = x y · ˙ 1 ˙
43 oveq1 n = x n · ˙ 1 ˙ = x · ˙ 1 ˙
44 ovex x · ˙ 1 ˙ V
45 43 2 44 fvmpt x F x = x · ˙ 1 ˙
46 oveq1 n = y n · ˙ 1 ˙ = y · ˙ 1 ˙
47 ovex y · ˙ 1 ˙ V
48 46 2 47 fvmpt y F y = y · ˙ 1 ˙
49 45 48 oveqan12d x y F x R F y = x · ˙ 1 ˙ R y · ˙ 1 ˙
50 49 adantl R Ring x y F x R F y = x · ˙ 1 ˙ R y · ˙ 1 ˙
51 36 42 50 3eqtr4d R Ring x y F x y = F x R F y
52 1 2 16 mulgghm2 R Grp 1 ˙ Base R F ring GrpHom R
53 21 17 52 syl2anc R Ring F ring GrpHom R
54 4 5 3 6 7 9 10 20 51 53 isrhm2d R Ring F ring RingHom R