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Theorem ringlghm

Description: Left-multiplication in a ring by a fixed element of the ring is a group homomorphism. (It is not usually a ring homomorphism.) (Contributed by Mario Carneiro, 4-May-2015)

Ref Expression
Hypotheses ringlghm.b ⊢ B = Base R
ringlghm.t ⊢ · ˙ = ⋅ R
Assertion ringlghm ⊢ R ∈ Ring ∧ X ∈ B → x ∈ B ⟼ X · ˙ x ∈ R GrpHom R

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ringlghm.b ⊢ B = Base R
2 ringlghm.t ⊢ · ˙ = ⋅ R
3 eqid ⊢ + R = + R
4 ringgrp ⊢ R ∈ Ring → R ∈ Grp
5 4 adantr ⊢ R ∈ Ring ∧ X ∈ B → R ∈ Grp
6 1 2 ringcl ⊢ R ∈ Ring ∧ X ∈ B ∧ x ∈ B → X · ˙ x ∈ B
7 6 3expa ⊢ R ∈ Ring ∧ X ∈ B ∧ x ∈ B → X · ˙ x ∈ B
8 7 fmpttd ⊢ R ∈ Ring ∧ X ∈ B → x ∈ B ⟼ X · ˙ x : B ⟶ B
9 3anass ⊢ X ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B ↔ X ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B
10 1 3 2 ringdi ⊢ R ∈ Ring ∧ X ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → X · ˙ y + R z = X · ˙ y + R X · ˙ z
11 9 10 sylan2br ⊢ R ∈ Ring ∧ X ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → X · ˙ y + R z = X · ˙ y + R X · ˙ z
12 11 anassrs ⊢ R ∈ Ring ∧ X ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → X · ˙ y + R z = X · ˙ y + R X · ˙ z
13 1 3 ringacl ⊢ R ∈ Ring ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → y + R z ∈ B
14 13 3expb ⊢ R ∈ Ring ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → y + R z ∈ B
15 14 adantlr ⊢ R ∈ Ring ∧ X ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → y + R z ∈ B
16 oveq2 ⊢ x = y + R z → X · ˙ x = X · ˙ y + R z
17 eqid ⊢ x ∈ B ⟼ X · ˙ x = x ∈ B ⟼ X · ˙ x
18 ovex ⊢ X · ˙ y + R z ∈ V
19 16 17 18 fvmpt ⊢ y + R z ∈ B → x ∈ B ⟼ X · ˙ x ⁡ y + R z = X · ˙ y + R z
20 15 19 syl ⊢ R ∈ Ring ∧ X ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → x ∈ B ⟼ X · ˙ x ⁡ y + R z = X · ˙ y + R z
21 oveq2 ⊢ x = y → X · ˙ x = X · ˙ y
22 ovex ⊢ X · ˙ y ∈ V
23 21 17 22 fvmpt ⊢ y ∈ B → x ∈ B ⟼ X · ˙ x ⁡ y = X · ˙ y
24 oveq2 ⊢ x = z → X · ˙ x = X · ˙ z
25 ovex ⊢ X · ˙ z ∈ V
26 24 17 25 fvmpt ⊢ z ∈ B → x ∈ B ⟼ X · ˙ x ⁡ z = X · ˙ z
27 23 26 oveqan12d ⊢ y ∈ B ∧ z ∈ B → x ∈ B ⟼ X · ˙ x ⁡ y + R x ∈ B ⟼ X · ˙ x ⁡ z = X · ˙ y + R X · ˙ z
28 27 adantl ⊢ R ∈ Ring ∧ X ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → x ∈ B ⟼ X · ˙ x ⁡ y + R x ∈ B ⟼ X · ˙ x ⁡ z = X · ˙ y + R X · ˙ z
29 12 20 28 3eqtr4d ⊢ R ∈ Ring ∧ X ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → x ∈ B ⟼ X · ˙ x ⁡ y + R z = x ∈ B ⟼ X · ˙ x ⁡ y + R x ∈ B ⟼ X · ˙ x ⁡ z
30 1 1 3 3 5 5 8 29 isghmd ⊢ R ∈ Ring ∧ X ∈ B → x ∈ B ⟼ X · ˙ x ∈ R GrpHom R