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Theorem rngqiprngimfolem

Description: Lemma for rngqiprngimfo . (Contributed by AV, 5-Mar-2025) (Proof shortened by AV, 24-Mar-2025)

Ref Expression
Hypotheses rng2idlring.r ⊢ φ → R ∈ Rng
rng2idlring.i ⊢ φ → I ∈ 2Ideal ⁡ R
rng2idlring.j ⊢ J = R ↾ 𝑠 I
rng2idlring.u ⊢ φ → J ∈ Ring
rng2idlring.b ⊢ B = Base R
rng2idlring.t ⊢ · ˙ = ⋅ R
rng2idlring.1 ⊢ 1 ˙ = 1 J
Assertion rngqiprngimfolem ⊢ φ ∧ A ∈ I ∧ C ∈ B → 1 ˙ · ˙ C - R 1 ˙ · ˙ C + R A = A

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 rng2idlring.r ⊢ φ → R ∈ Rng
2 rng2idlring.i ⊢ φ → I ∈ 2Ideal ⁡ R
3 rng2idlring.j ⊢ J = R ↾ 𝑠 I
4 rng2idlring.u ⊢ φ → J ∈ Ring
5 rng2idlring.b ⊢ B = Base R
6 rng2idlring.t ⊢ · ˙ = ⋅ R
7 rng2idlring.1 ⊢ 1 ˙ = 1 J
8 1 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ A ∈ I ∧ C ∈ B → R ∈ Rng
9 1 2 3 4 5 6 7 rngqiprng1elbas ⊢ φ → 1 ˙ ∈ B
10 9 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ A ∈ I ∧ C ∈ B → 1 ˙ ∈ B
11 rnggrp ⊢ R ∈ Rng → R ∈ Grp
12 1 11 syl ⊢ φ → R ∈ Grp
13 12 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ A ∈ I ∧ C ∈ B → R ∈ Grp
14 simp3 ⊢ φ ∧ A ∈ I ∧ C ∈ B → C ∈ B
15 5 6 rngcl ⊢ R ∈ Rng ∧ 1 ˙ ∈ B ∧ C ∈ B → 1 ˙ · ˙ C ∈ B
16 8 10 14 15 syl3anc ⊢ φ ∧ A ∈ I ∧ C ∈ B → 1 ˙ · ˙ C ∈ B
17 eqid ⊢ - R = - R
18 5 17 grpsubcl ⊢ R ∈ Grp ∧ C ∈ B ∧ 1 ˙ · ˙ C ∈ B → C - R 1 ˙ · ˙ C ∈ B
19 13 14 16 18 syl3anc ⊢ φ ∧ A ∈ I ∧ C ∈ B → C - R 1 ˙ · ˙ C ∈ B
20 eqid ⊢ 2Ideal ⁡ R = 2Ideal ⁡ R
21 5 20 2idlss ⊢ I ∈ 2Ideal ⁡ R → I ⊆ B
22 2 21 syl ⊢ φ → I ⊆ B
23 22 sselda ⊢ φ ∧ A ∈ I → A ∈ B
24 23 3adant3 ⊢ φ ∧ A ∈ I ∧ C ∈ B → A ∈ B
25 eqid ⊢ + R = + R
26 5 25 6 rngdi ⊢ R ∈ Rng ∧ 1 ˙ ∈ B ∧ C - R 1 ˙ · ˙ C ∈ B ∧ A ∈ B → 1 ˙ · ˙ C - R 1 ˙ · ˙ C + R A = 1 ˙ · ˙ C - R 1 ˙ · ˙ C + R 1 ˙ · ˙ A
27 8 10 19 24 26 syl13anc ⊢ φ ∧ A ∈ I ∧ C ∈ B → 1 ˙ · ˙ C - R 1 ˙ · ˙ C + R A = 1 ˙ · ˙ C - R 1 ˙ · ˙ C + R 1 ˙ · ˙ A
28 5 6 17 8 10 14 16 rngsubdi ⊢ φ ∧ A ∈ I ∧ C ∈ B → 1 ˙ · ˙ C - R 1 ˙ · ˙ C = 1 ˙ · ˙ C - R 1 ˙ · ˙ 1 ˙ · ˙ C
29 3 6 ressmulr ⊢ I ∈ 2Ideal ⁡ R → · ˙ = ⋅ J
30 2 29 syl ⊢ φ → · ˙ = ⋅ J
31 30 oveqd ⊢ φ → 1 ˙ · ˙ 1 ˙ · ˙ C = 1 ˙ ⋅ J 1 ˙ · ˙ C
32 31 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ A ∈ I ∧ C ∈ B → 1 ˙ · ˙ 1 ˙ · ˙ C = 1 ˙ ⋅ J 1 ˙ · ˙ C
33 eqid ⊢ Base J = Base J
34 eqid ⊢ ⋅ J = ⋅ J
35 4 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ A ∈ I ∧ C ∈ B → J ∈ Ring
36 1 2 3 4 5 6 7 rngqiprngghmlem1 ⊢ φ ∧ C ∈ B → 1 ˙ · ˙ C ∈ Base J
37 36 3adant2 ⊢ φ ∧ A ∈ I ∧ C ∈ B → 1 ˙ · ˙ C ∈ Base J
38 33 34 7 35 37 ringlidmd ⊢ φ ∧ A ∈ I ∧ C ∈ B → 1 ˙ ⋅ J 1 ˙ · ˙ C = 1 ˙ · ˙ C
39 32 38 eqtrd ⊢ φ ∧ A ∈ I ∧ C ∈ B → 1 ˙ · ˙ 1 ˙ · ˙ C = 1 ˙ · ˙ C
40 39 oveq2d ⊢ φ ∧ A ∈ I ∧ C ∈ B → 1 ˙ · ˙ C - R 1 ˙ · ˙ 1 ˙ · ˙ C = 1 ˙ · ˙ C - R 1 ˙ · ˙ C
41 eqid ⊢ 0 R = 0 R
42 5 41 17 grpsubid ⊢ R ∈ Grp ∧ 1 ˙ · ˙ C ∈ B → 1 ˙ · ˙ C - R 1 ˙ · ˙ C = 0 R
43 13 16 42 syl2anc ⊢ φ ∧ A ∈ I ∧ C ∈ B → 1 ˙ · ˙ C - R 1 ˙ · ˙ C = 0 R
44 28 40 43 3eqtrd ⊢ φ ∧ A ∈ I ∧ C ∈ B → 1 ˙ · ˙ C - R 1 ˙ · ˙ C = 0 R
45 44 oveq1d ⊢ φ ∧ A ∈ I ∧ C ∈ B → 1 ˙ · ˙ C - R 1 ˙ · ˙ C + R 1 ˙ · ˙ A = 0 R + R 1 ˙ · ˙ A
46 5 6 rngcl ⊢ R ∈ Rng ∧ 1 ˙ ∈ B ∧ A ∈ B → 1 ˙ · ˙ A ∈ B
47 8 10 24 46 syl3anc ⊢ φ ∧ A ∈ I ∧ C ∈ B → 1 ˙ · ˙ A ∈ B
48 5 25 41 13 47 grplidd ⊢ φ ∧ A ∈ I ∧ C ∈ B → 0 R + R 1 ˙ · ˙ A = 1 ˙ · ˙ A
49 30 oveqd ⊢ φ → 1 ˙ · ˙ A = 1 ˙ ⋅ J A
50 49 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ A ∈ I ∧ C ∈ B → 1 ˙ · ˙ A = 1 ˙ ⋅ J A
51 4 adantr ⊢ φ ∧ A ∈ I → J ∈ Ring
52 2 3 33 2idlbas ⊢ φ → Base J = I
53 52 eqcomd ⊢ φ → I = Base J
54 53 eleq2d ⊢ φ → A ∈ I ↔ A ∈ Base J
55 54 biimpa ⊢ φ ∧ A ∈ I → A ∈ Base J
56 33 34 7 51 55 ringlidmd ⊢ φ ∧ A ∈ I → 1 ˙ ⋅ J A = A
57 56 3adant3 ⊢ φ ∧ A ∈ I ∧ C ∈ B → 1 ˙ ⋅ J A = A
58 48 50 57 3eqtrd ⊢ φ ∧ A ∈ I ∧ C ∈ B → 0 R + R 1 ˙ · ˙ A = A
59 27 45 58 3eqtrd ⊢ φ ∧ A ∈ I ∧ C ∈ B → 1 ˙ · ˙ C - R 1 ˙ · ˙ C + R A = A