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Theorem qqhval2lem

Description: Lemma for qqhval2 . (Contributed by Thierry Arnoux, 29-Oct-2017)

Ref Expression
Hypotheses qqhval2.0 B = Base R
qqhval2.1 × ˙ = / r R
qqhval2.2 L = ℤRHom R
Assertion qqhval2lem R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 L numer X Y × ˙ L denom X Y = L X × ˙ L Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 qqhval2.0 B = Base R
2 qqhval2.1 × ˙ = / r R
3 qqhval2.2 L = ℤRHom R
4 drngring R DivRing R Ring
5 3 zrhrhm R Ring L ring RingHom R
6 4 5 syl R DivRing L ring RingHom R
7 6 ad2antrr R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 L ring RingHom R
8 simpr1 R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 X
9 simpr2 R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y
10 8 9 gcdcld R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 X gcd Y 0
11 10 nn0zd R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 X gcd Y
12 simpr3 R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y 0
13 gcdeq0 X Y X gcd Y = 0 X = 0 Y = 0
14 13 simplbda X Y X gcd Y = 0 Y = 0
15 14 ex X Y X gcd Y = 0 Y = 0
16 15 necon3d X Y Y 0 X gcd Y 0
17 16 imp X Y Y 0 X gcd Y 0
18 8 9 12 17 syl21anc R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 X gcd Y 0
19 gcddvds X Y X gcd Y X X gcd Y Y
20 8 9 19 syl2anc R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 X gcd Y X X gcd Y Y
21 20 simpld R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 X gcd Y X
22 dvdsval2 X gcd Y X gcd Y 0 X X gcd Y X X X gcd Y
23 22 biimpa X gcd Y X gcd Y 0 X X gcd Y X X X gcd Y
24 11 18 8 21 23 syl31anc R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 X X gcd Y
25 20 simprd R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 X gcd Y Y
26 dvdsval2 X gcd Y X gcd Y 0 Y X gcd Y Y Y X gcd Y
27 26 biimpa X gcd Y X gcd Y 0 Y X gcd Y Y Y X gcd Y
28 11 18 9 25 27 syl31anc R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y X gcd Y
29 zringbas = Base ring
30 29 1 rhmf L ring RingHom R L : B
31 7 30 syl R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 L : B
32 31 28 ffvelrnd R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 L Y X gcd Y B
33 31 ffnd R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 L Fn
34 9 zcnd R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y
35 11 zcnd R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 X gcd Y
36 34 35 12 18 divne0d R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y X gcd Y 0
37 ovex Y X gcd Y V
38 37 elsn Y X gcd Y 0 Y X gcd Y = 0
39 38 necon3bbii ¬ Y X gcd Y 0 Y X gcd Y 0
40 36 39 sylibr R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 ¬ Y X gcd Y 0
41 4 ad2antrr R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 R Ring
42 simplr R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 chr R = 0
43 eqid 0 R = 0 R
44 1 3 43 zrhker R Ring chr R = 0 L -1 0 R = 0
45 44 biimpa R Ring chr R = 0 L -1 0 R = 0
46 41 42 45 syl2anc R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 L -1 0 R = 0
47 40 46 neleqtrrd R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 ¬ Y X gcd Y L -1 0 R
48 elpreima L Fn Y X gcd Y L -1 0 R Y X gcd Y L Y X gcd Y 0 R
49 48 baibd L Fn Y X gcd Y Y X gcd Y L -1 0 R L Y X gcd Y 0 R
50 49 biimprd L Fn Y X gcd Y L Y X gcd Y 0 R Y X gcd Y L -1 0 R
51 50 con3dimp L Fn Y X gcd Y ¬ Y X gcd Y L -1 0 R ¬ L Y X gcd Y 0 R
52 fvex L Y X gcd Y V
53 52 elsn L Y X gcd Y 0 R L Y X gcd Y = 0 R
54 53 necon3bbii ¬ L Y X gcd Y 0 R L Y X gcd Y 0 R
55 51 54 sylib L Fn Y X gcd Y ¬ Y X gcd Y L -1 0 R L Y X gcd Y 0 R
56 33 28 47 55 syl21anc R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 L Y X gcd Y 0 R
57 eqid Unit R = Unit R
58 1 57 43 drngunit R DivRing L Y X gcd Y Unit R L Y X gcd Y B L Y X gcd Y 0 R
59 58 ad2antrr R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 L Y X gcd Y Unit R L Y X gcd Y B L Y X gcd Y 0 R
60 32 56 59 mpbir2and R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 L Y X gcd Y Unit R
61 31 11 ffvelrnd R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 L X gcd Y B
62 ovex X gcd Y V
63 62 elsn X gcd Y 0 X gcd Y = 0
64 63 necon3bbii ¬ X gcd Y 0 X gcd Y 0
65 18 64 sylibr R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 ¬ X gcd Y 0
66 65 46 neleqtrrd R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 ¬ X gcd Y L -1 0 R
67 elpreima L Fn X gcd Y L -1 0 R X gcd Y L X gcd Y 0 R
68 67 baibd L Fn X gcd Y X gcd Y L -1 0 R L X gcd Y 0 R
69 68 biimprd L Fn X gcd Y L X gcd Y 0 R X gcd Y L -1 0 R
70 69 con3dimp L Fn X gcd Y ¬ X gcd Y L -1 0 R ¬ L X gcd Y 0 R
71 fvex L X gcd Y V
72 71 elsn L X gcd Y 0 R L X gcd Y = 0 R
73 72 necon3bbii ¬ L X gcd Y 0 R L X gcd Y 0 R
74 70 73 sylib L Fn X gcd Y ¬ X gcd Y L -1 0 R L X gcd Y 0 R
75 33 11 66 74 syl21anc R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 L X gcd Y 0 R
76 1 57 43 drngunit R DivRing L X gcd Y Unit R L X gcd Y B L X gcd Y 0 R
77 76 ad2antrr R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 L X gcd Y Unit R L X gcd Y B L X gcd Y 0 R
78 61 75 77 mpbir2and R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 L X gcd Y Unit R
79 zringmulr × = ring
80 57 29 2 79 rhmdvd L ring RingHom R X X gcd Y Y X gcd Y X gcd Y L Y X gcd Y Unit R L X gcd Y Unit R L X X gcd Y × ˙ L Y X gcd Y = L X X gcd Y X gcd Y × ˙ L Y X gcd Y X gcd Y
81 7 24 28 11 60 78 80 syl132anc R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 L X X gcd Y × ˙ L Y X gcd Y = L X X gcd Y X gcd Y × ˙ L Y X gcd Y X gcd Y
82 divnumden X Y numer X Y = X X gcd Y denom X Y = Y X gcd Y
83 8 82 sylan R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y numer X Y = X X gcd Y denom X Y = Y X gcd Y
84 83 simpld R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y numer X Y = X X gcd Y
85 84 eqcomd R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y X X gcd Y = numer X Y
86 85 fveq2d R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y L X X gcd Y = L numer X Y
87 83 simprd R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y denom X Y = Y X gcd Y
88 87 eqcomd R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y Y X gcd Y = denom X Y
89 88 fveq2d R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y L Y X gcd Y = L denom X Y
90 86 89 oveq12d R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y L X X gcd Y × ˙ L Y X gcd Y = L numer X Y × ˙ L denom X Y
91 24 adantr R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y X X gcd Y
92 91 zcnd R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y X X gcd Y
93 92 mulm1d R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y -1 X X gcd Y = X X gcd Y
94 neg1cn 1
95 94 a1i R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y 1
96 95 92 mulcomd R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y -1 X X gcd Y = X X gcd Y -1
97 93 96 eqtr3d R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y X X gcd Y = X X gcd Y -1
98 97 fveq2d R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y L X X gcd Y = L X X gcd Y -1
99 28 adantr R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y Y X gcd Y
100 99 zcnd R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y Y X gcd Y
101 100 mulm1d R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y -1 Y X gcd Y = Y X gcd Y
102 95 100 mulcomd R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y -1 Y X gcd Y = Y X gcd Y -1
103 101 102 eqtr3d R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y Y X gcd Y = Y X gcd Y -1
104 103 fveq2d R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y L Y X gcd Y = L Y X gcd Y -1
105 98 104 oveq12d R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y L X X gcd Y × ˙ L Y X gcd Y = L X X gcd Y -1 × ˙ L Y X gcd Y -1
106 8 adantr R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y X
107 9 adantr R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y Y
108 simpr R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y Y
109 divnumden2 X Y Y numer X Y = X X gcd Y denom X Y = Y X gcd Y
110 106 107 108 109 syl3anc R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y numer X Y = X X gcd Y denom X Y = Y X gcd Y
111 110 simpld R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y numer X Y = X X gcd Y
112 111 fveq2d R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y L numer X Y = L X X gcd Y
113 110 simprd R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y denom X Y = Y X gcd Y
114 113 fveq2d R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y L denom X Y = L Y X gcd Y
115 112 114 oveq12d R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y L numer X Y × ˙ L denom X Y = L X X gcd Y × ˙ L Y X gcd Y
116 7 adantr R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y L ring RingHom R
117 1zzd R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y 1
118 117 znegcld R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y 1
119 60 adantr R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y L Y X gcd Y Unit R
120 neg1z 1
121 ax-1cn 1
122 121 absnegi 1 = 1
123 abs1 1 = 1
124 122 123 eqtri 1 = 1
125 zringunit 1 Unit ring 1 1 = 1
126 120 124 125 mpbir2an 1 Unit ring
127 126 a1i R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y 1 Unit ring
128 elrhmunit L ring RingHom R 1 Unit ring L 1 Unit R
129 116 127 128 syl2anc R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y L 1 Unit R
130 57 29 2 79 rhmdvd L ring RingHom R X X gcd Y Y X gcd Y 1 L Y X gcd Y Unit R L 1 Unit R L X X gcd Y × ˙ L Y X gcd Y = L X X gcd Y -1 × ˙ L Y X gcd Y -1
131 116 91 99 118 119 129 130 syl132anc R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y L X X gcd Y × ˙ L Y X gcd Y = L X X gcd Y -1 × ˙ L Y X gcd Y -1
132 105 115 131 3eqtr4rd R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y L X X gcd Y × ˙ L Y X gcd Y = L numer X Y × ˙ L denom X Y
133 simp3 X Y Y 0 Y 0
134 133 neneqd X Y Y 0 ¬ Y = 0
135 simp2 X Y Y 0 Y
136 elz Y Y Y = 0 Y Y
137 135 136 sylib X Y Y 0 Y Y = 0 Y Y
138 137 simprd X Y Y 0 Y = 0 Y Y
139 3orass Y = 0 Y Y Y = 0 Y Y
140 138 139 sylib X Y Y 0 Y = 0 Y Y
141 orel1 ¬ Y = 0 Y = 0 Y Y Y Y
142 134 140 141 sylc X Y Y 0 Y Y
143 142 adantl R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y Y
144 90 132 143 mpjaodan R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 L X X gcd Y × ˙ L Y X gcd Y = L numer X Y × ˙ L denom X Y
145 8 zcnd R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 X
146 145 35 18 divcan1d R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 X X gcd Y X gcd Y = X
147 146 fveq2d R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 L X X gcd Y X gcd Y = L X
148 34 35 18 divcan1d R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 Y X gcd Y X gcd Y = Y
149 148 fveq2d R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 L Y X gcd Y X gcd Y = L Y
150 147 149 oveq12d R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 L X X gcd Y X gcd Y × ˙ L Y X gcd Y X gcd Y = L X × ˙ L Y
151 81 144 150 3eqtr3d R DivRing chr R = 0 X Y Y 0 L numer X Y × ˙ L denom X Y = L X × ˙ L Y