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Theorem rhmsubcrngclem2

Description: Lemma 2 for rhmsubcrngc . (Contributed by AV, 12-Mar-2020)

Ref Expression
Hypotheses rhmsubcrngc.c ⊢ C = RngCat ⁡ U
rhmsubcrngc.u ⊢ φ → U ∈ V
rhmsubcrngc.b ⊢ φ → B = Ring ∩ U
rhmsubcrngc.h ⊢ φ → H = RingHom ↾ B × B
Assertion rhmsubcrngclem2 ⊢ φ ∧ x ∈ B → ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B ∀ f ∈ x H y ∀ g ∈ y H z g x y comp ⁡ C z f ∈ x H z

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 rhmsubcrngc.c ⊢ C = RngCat ⁡ U
2 rhmsubcrngc.u ⊢ φ → U ∈ V
3 rhmsubcrngc.b ⊢ φ → B = Ring ∩ U
4 rhmsubcrngc.h ⊢ φ → H = RingHom ↾ B × B
5 simpl ⊢ φ ∧ x ∈ B → φ
6 5 ad2antrr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B ∧ f ∈ x H y ∧ g ∈ y H z → φ
7 simpr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → y ∈ B ∧ z ∈ B
8 7 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B ∧ f ∈ x H y ∧ g ∈ y H z → y ∈ B ∧ z ∈ B
9 simprr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B ∧ f ∈ x H y ∧ g ∈ y H z → g ∈ y H z
10 4 rhmresel ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B ∧ g ∈ y H z → g ∈ y RingHom z
11 6 8 9 10 syl3anc ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B ∧ f ∈ x H y ∧ g ∈ y H z → g ∈ y RingHom z
12 simpr ⊢ φ ∧ x ∈ B → x ∈ B
13 simpl ⊢ y ∈ B ∧ z ∈ B → y ∈ B
14 12 13 anim12i ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → x ∈ B ∧ y ∈ B
15 14 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B ∧ f ∈ x H y ∧ g ∈ y H z → x ∈ B ∧ y ∈ B
16 simprl ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B ∧ f ∈ x H y ∧ g ∈ y H z → f ∈ x H y
17 4 rhmresel ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ f ∈ x H y → f ∈ x RingHom y
18 6 15 16 17 syl3anc ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B ∧ f ∈ x H y ∧ g ∈ y H z → f ∈ x RingHom y
19 rhmco ⊢ g ∈ y RingHom z ∧ f ∈ x RingHom y → g ∘ f ∈ x RingHom z
20 11 18 19 syl2anc ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B ∧ f ∈ x H y ∧ g ∈ y H z → g ∘ f ∈ x RingHom z
21 2 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ B → U ∈ V
22 21 ad2antrr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B ∧ f ∈ x H y ∧ g ∈ y H z → U ∈ V
23 eqid ⊢ comp ⁡ C = comp ⁡ C
24 3 eleq2d ⊢ φ → x ∈ B ↔ x ∈ Ring ∩ U
25 elinel2 ⊢ x ∈ Ring ∩ U → x ∈ U
26 24 25 biimtrdi ⊢ φ → x ∈ B → x ∈ U
27 26 imp ⊢ φ ∧ x ∈ B → x ∈ U
28 27 ad2antrr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B ∧ f ∈ x H y ∧ g ∈ y H z → x ∈ U
29 3 eleq2d ⊢ φ → y ∈ B ↔ y ∈ Ring ∩ U
30 elinel2 ⊢ y ∈ Ring ∩ U → y ∈ U
31 29 30 biimtrdi ⊢ φ → y ∈ B → y ∈ U
32 31 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ B → y ∈ B → y ∈ U
33 32 com12 ⊢ y ∈ B → φ ∧ x ∈ B → y ∈ U
34 33 adantr ⊢ y ∈ B ∧ z ∈ B → φ ∧ x ∈ B → y ∈ U
35 34 impcom ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → y ∈ U
36 35 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B ∧ f ∈ x H y ∧ g ∈ y H z → y ∈ U
37 3 eleq2d ⊢ φ → z ∈ B ↔ z ∈ Ring ∩ U
38 elinel2 ⊢ z ∈ Ring ∩ U → z ∈ U
39 37 38 biimtrdi ⊢ φ → z ∈ B → z ∈ U
40 39 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ B → z ∈ B → z ∈ U
41 40 adantld ⊢ φ ∧ x ∈ B → y ∈ B ∧ z ∈ B → z ∈ U
42 41 imp ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → z ∈ U
43 42 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B ∧ f ∈ x H y ∧ g ∈ y H z → z ∈ U
44 simprl ⊢ y ∈ B ∧ φ ∧ x ∈ B → φ
45 44 adantr ⊢ y ∈ B ∧ φ ∧ x ∈ B ∧ f ∈ x H y → φ
46 12 anim1i ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → x ∈ B ∧ y ∈ B
47 46 ancoms ⊢ y ∈ B ∧ φ ∧ x ∈ B → x ∈ B ∧ y ∈ B
48 47 adantr ⊢ y ∈ B ∧ φ ∧ x ∈ B ∧ f ∈ x H y → x ∈ B ∧ y ∈ B
49 simpr ⊢ y ∈ B ∧ φ ∧ x ∈ B ∧ f ∈ x H y → f ∈ x H y
50 45 48 49 17 syl3anc ⊢ y ∈ B ∧ φ ∧ x ∈ B ∧ f ∈ x H y → f ∈ x RingHom y
51 eqid ⊢ Base x = Base x
52 eqid ⊢ Base y = Base y
53 51 52 rhmf ⊢ f ∈ x RingHom y → f : Base x ⟶ Base y
54 50 53 syl ⊢ y ∈ B ∧ φ ∧ x ∈ B ∧ f ∈ x H y → f : Base x ⟶ Base y
55 54 exp31 ⊢ y ∈ B → φ ∧ x ∈ B → f ∈ x H y → f : Base x ⟶ Base y
56 55 adantr ⊢ y ∈ B ∧ z ∈ B → φ ∧ x ∈ B → f ∈ x H y → f : Base x ⟶ Base y
57 56 impcom ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → f ∈ x H y → f : Base x ⟶ Base y
58 57 com12 ⊢ f ∈ x H y → φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → f : Base x ⟶ Base y
59 58 adantr ⊢ f ∈ x H y ∧ g ∈ y H z → φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → f : Base x ⟶ Base y
60 59 impcom ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B ∧ f ∈ x H y ∧ g ∈ y H z → f : Base x ⟶ Base y
61 10 3expa ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B ∧ g ∈ y H z → g ∈ y RingHom z
62 eqid ⊢ Base z = Base z
63 52 62 rhmf ⊢ g ∈ y RingHom z → g : Base y ⟶ Base z
64 61 63 syl ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B ∧ g ∈ y H z → g : Base y ⟶ Base z
65 64 ex ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → g ∈ y H z → g : Base y ⟶ Base z
66 65 adantlr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → g ∈ y H z → g : Base y ⟶ Base z
67 66 adantld ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → f ∈ x H y ∧ g ∈ y H z → g : Base y ⟶ Base z
68 67 imp ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B ∧ f ∈ x H y ∧ g ∈ y H z → g : Base y ⟶ Base z
69 1 22 23 28 36 43 60 68 rngcco ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B ∧ f ∈ x H y ∧ g ∈ y H z → g x y comp ⁡ C z f = g ∘ f
70 4 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ B → H = RingHom ↾ B × B
71 70 oveqdr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → x H z = x RingHom ↾ B × B z
72 ovres ⊢ x ∈ B ∧ z ∈ B → x RingHom ↾ B × B z = x RingHom z
73 72 ad2ant2l ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → x RingHom ↾ B × B z = x RingHom z
74 71 73 eqtrd ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → x H z = x RingHom z
75 74 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B ∧ f ∈ x H y ∧ g ∈ y H z → x H z = x RingHom z
76 20 69 75 3eltr4d ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B ∧ f ∈ x H y ∧ g ∈ y H z → g x y comp ⁡ C z f ∈ x H z
77 76 ralrimivva ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → ∀ f ∈ x H y ∀ g ∈ y H z g x y comp ⁡ C z f ∈ x H z
78 77 ralrimivva ⊢ φ ∧ x ∈ B → ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B ∀ f ∈ x H y ∀ g ∈ y H z g x y comp ⁡ C z f ∈ x H z