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Theorem prdsidlem

Description: Characterization of identity in a structure product. (Contributed by Mario Carneiro, 10-Jan-2015)

Ref Expression
Hypotheses prdsplusgcl.y ⊢ Y = S ⨉ 𝑠 R
prdsplusgcl.b ⊢ B = Base Y
prdsplusgcl.p ⊢ + ˙ = + Y
prdsplusgcl.s ⊢ φ → S ∈ V
prdsplusgcl.i ⊢ φ → I ∈ W
prdsplusgcl.r ⊢ φ → R : I ⟶ Mnd
prdsidlem.z ⊢ 0 ˙ = 0 𝑔 ∘ R
Assertion prdsidlem ⊢ φ → 0 ˙ ∈ B ∧ ∀ x ∈ B 0 ˙ + ˙ x = x ∧ x + ˙ 0 ˙ = x

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 prdsplusgcl.y ⊢ Y = S ⨉ 𝑠 R
2 prdsplusgcl.b ⊢ B = Base Y
3 prdsplusgcl.p ⊢ + ˙ = + Y
4 prdsplusgcl.s ⊢ φ → S ∈ V
5 prdsplusgcl.i ⊢ φ → I ∈ W
6 prdsplusgcl.r ⊢ φ → R : I ⟶ Mnd
7 prdsidlem.z ⊢ 0 ˙ = 0 𝑔 ∘ R
8 fvexd ⊢ φ ∧ y ∈ I → R ⁡ y ∈ V
9 6 feqmptd ⊢ φ → R = y ∈ I ⟼ R ⁡ y
10 fn0g ⊢ 0 𝑔 Fn V
11 10 a1i ⊢ φ → 0 𝑔 Fn V
12 dffn5 ⊢ 0 𝑔 Fn V ↔ 0 𝑔 = x ∈ V ⟼ 0 x
13 11 12 sylib ⊢ φ → 0 𝑔 = x ∈ V ⟼ 0 x
14 fveq2 ⊢ x = R ⁡ y → 0 x = 0 R ⁡ y
15 8 9 13 14 fmptco ⊢ φ → 0 𝑔 ∘ R = y ∈ I ⟼ 0 R ⁡ y
16 7 15 eqtrid ⊢ φ → 0 ˙ = y ∈ I ⟼ 0 R ⁡ y
17 6 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ y ∈ I → R ⁡ y ∈ Mnd
18 eqid ⊢ Base R ⁡ y = Base R ⁡ y
19 eqid ⊢ 0 R ⁡ y = 0 R ⁡ y
20 18 19 mndidcl ⊢ R ⁡ y ∈ Mnd → 0 R ⁡ y ∈ Base R ⁡ y
21 17 20 syl ⊢ φ ∧ y ∈ I → 0 R ⁡ y ∈ Base R ⁡ y
22 21 ralrimiva ⊢ φ → ∀ y ∈ I 0 R ⁡ y ∈ Base R ⁡ y
23 6 ffnd ⊢ φ → R Fn I
24 1 2 4 5 23 prdsbasmpt ⊢ φ → y ∈ I ⟼ 0 R ⁡ y ∈ B ↔ ∀ y ∈ I 0 R ⁡ y ∈ Base R ⁡ y
25 22 24 mpbird ⊢ φ → y ∈ I ⟼ 0 R ⁡ y ∈ B
26 16 25 eqeltrd ⊢ φ → 0 ˙ ∈ B
27 7 fveq1i ⊢ 0 ˙ ⁡ y = 0 𝑔 ∘ R ⁡ y
28 fvco2 ⊢ R Fn I ∧ y ∈ I → 0 𝑔 ∘ R ⁡ y = 0 R ⁡ y
29 23 28 sylan ⊢ φ ∧ y ∈ I → 0 𝑔 ∘ R ⁡ y = 0 R ⁡ y
30 27 29 eqtrid ⊢ φ ∧ y ∈ I → 0 ˙ ⁡ y = 0 R ⁡ y
31 30 adantlr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ I → 0 ˙ ⁡ y = 0 R ⁡ y
32 31 oveq1d ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ I → 0 ˙ ⁡ y + R ⁡ y x ⁡ y = 0 R ⁡ y + R ⁡ y x ⁡ y
33 6 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ B → R : I ⟶ Mnd
34 33 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ I → R ⁡ y ∈ Mnd
35 4 ad2antrr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ I → S ∈ V
36 5 ad2antrr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ I → I ∈ W
37 23 ad2antrr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ I → R Fn I
38 simplr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ I → x ∈ B
39 simpr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ I → y ∈ I
40 1 2 35 36 37 38 39 prdsbasprj ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ I → x ⁡ y ∈ Base R ⁡ y
41 eqid ⊢ + R ⁡ y = + R ⁡ y
42 18 41 19 mndlid ⊢ R ⁡ y ∈ Mnd ∧ x ⁡ y ∈ Base R ⁡ y → 0 R ⁡ y + R ⁡ y x ⁡ y = x ⁡ y
43 34 40 42 syl2anc ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ I → 0 R ⁡ y + R ⁡ y x ⁡ y = x ⁡ y
44 32 43 eqtrd ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ I → 0 ˙ ⁡ y + R ⁡ y x ⁡ y = x ⁡ y
45 44 mpteq2dva ⊢ φ ∧ x ∈ B → y ∈ I ⟼ 0 ˙ ⁡ y + R ⁡ y x ⁡ y = y ∈ I ⟼ x ⁡ y
46 4 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ B → S ∈ V
47 5 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ B → I ∈ W
48 23 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ B → R Fn I
49 26 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ B → 0 ˙ ∈ B
50 simpr ⊢ φ ∧ x ∈ B → x ∈ B
51 1 2 46 47 48 49 50 3 prdsplusgval ⊢ φ ∧ x ∈ B → 0 ˙ + ˙ x = y ∈ I ⟼ 0 ˙ ⁡ y + R ⁡ y x ⁡ y
52 1 2 46 47 48 50 prdsbasfn ⊢ φ ∧ x ∈ B → x Fn I
53 dffn5 ⊢ x Fn I ↔ x = y ∈ I ⟼ x ⁡ y
54 52 53 sylib ⊢ φ ∧ x ∈ B → x = y ∈ I ⟼ x ⁡ y
55 45 51 54 3eqtr4d ⊢ φ ∧ x ∈ B → 0 ˙ + ˙ x = x
56 31 oveq2d ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ I → x ⁡ y + R ⁡ y 0 ˙ ⁡ y = x ⁡ y + R ⁡ y 0 R ⁡ y
57 18 41 19 mndrid ⊢ R ⁡ y ∈ Mnd ∧ x ⁡ y ∈ Base R ⁡ y → x ⁡ y + R ⁡ y 0 R ⁡ y = x ⁡ y
58 34 40 57 syl2anc ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ I → x ⁡ y + R ⁡ y 0 R ⁡ y = x ⁡ y
59 56 58 eqtrd ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ I → x ⁡ y + R ⁡ y 0 ˙ ⁡ y = x ⁡ y
60 59 mpteq2dva ⊢ φ ∧ x ∈ B → y ∈ I ⟼ x ⁡ y + R ⁡ y 0 ˙ ⁡ y = y ∈ I ⟼ x ⁡ y
61 1 2 46 47 48 50 49 3 prdsplusgval ⊢ φ ∧ x ∈ B → x + ˙ 0 ˙ = y ∈ I ⟼ x ⁡ y + R ⁡ y 0 ˙ ⁡ y
62 60 61 54 3eqtr4d ⊢ φ ∧ x ∈ B → x + ˙ 0 ˙ = x
63 55 62 jca ⊢ φ ∧ x ∈ B → 0 ˙ + ˙ x = x ∧ x + ˙ 0 ˙ = x
64 63 ralrimiva ⊢ φ → ∀ x ∈ B 0 ˙ + ˙ x = x ∧ x + ˙ 0 ˙ = x
65 26 64 jca ⊢ φ → 0 ˙ ∈ B ∧ ∀ x ∈ B 0 ˙ + ˙ x = x ∧ x + ˙ 0 ˙ = x