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Theorem sdrgacs

Description: Closure property of division subrings. (Contributed by Mario Carneiro, 3-Oct-2015)

Ref Expression
Hypothesis subrgacs.b ⊢ B = Base R
Assertion sdrgacs ⊢ R ∈ DivRing → SubDRing ⁡ R ∈ ACS ⁡ B

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 subrgacs.b ⊢ B = Base R
2 eqid ⊢ inv r ⁡ R = inv r ⁡ R
3 eqid ⊢ 0 R = 0 R
4 2 3 issdrg2 ⊢ s ∈ SubDRing ⁡ R ↔ R ∈ DivRing ∧ s ∈ SubRing ⁡ R ∧ ∀ x ∈ s ∖ 0 R inv r ⁡ R ⁡ x ∈ s
5 3anass ⊢ R ∈ DivRing ∧ s ∈ SubRing ⁡ R ∧ ∀ x ∈ s ∖ 0 R inv r ⁡ R ⁡ x ∈ s ↔ R ∈ DivRing ∧ s ∈ SubRing ⁡ R ∧ ∀ x ∈ s ∖ 0 R inv r ⁡ R ⁡ x ∈ s
6 4 5 bitri ⊢ s ∈ SubDRing ⁡ R ↔ R ∈ DivRing ∧ s ∈ SubRing ⁡ R ∧ ∀ x ∈ s ∖ 0 R inv r ⁡ R ⁡ x ∈ s
7 6 baib ⊢ R ∈ DivRing → s ∈ SubDRing ⁡ R ↔ s ∈ SubRing ⁡ R ∧ ∀ x ∈ s ∖ 0 R inv r ⁡ R ⁡ x ∈ s
8 1 subrgss ⊢ s ∈ SubRing ⁡ R → s ⊆ B
9 velpw ⊢ s ∈ 𝒫 B ↔ s ⊆ B
10 8 9 sylibr ⊢ s ∈ SubRing ⁡ R → s ∈ 𝒫 B
11 10 adantl ⊢ R ∈ DivRing ∧ s ∈ SubRing ⁡ R → s ∈ 𝒫 B
12 iftrue ⊢ x = 0 R → if x = 0 R x inv r ⁡ R ⁡ x = x
13 12 eleq1d ⊢ x = 0 R → if x = 0 R x inv r ⁡ R ⁡ x ∈ y ↔ x ∈ y
14 13 biimprd ⊢ x = 0 R → x ∈ y → if x = 0 R x inv r ⁡ R ⁡ x ∈ y
15 eldifsni ⊢ x ∈ y ∖ 0 R → x ≠ 0 R
16 15 necon2bi ⊢ x = 0 R → ¬ x ∈ y ∖ 0 R
17 16 pm2.21d ⊢ x = 0 R → x ∈ y ∖ 0 R → inv r ⁡ R ⁡ x ∈ y
18 14 17 2thd ⊢ x = 0 R → x ∈ y → if x = 0 R x inv r ⁡ R ⁡ x ∈ y ↔ x ∈ y ∖ 0 R → inv r ⁡ R ⁡ x ∈ y
19 eldifsn ⊢ x ∈ y ∖ 0 R ↔ x ∈ y ∧ x ≠ 0 R
20 19 rbaibr ⊢ x ≠ 0 R → x ∈ y ↔ x ∈ y ∖ 0 R
21 ifnefalse ⊢ x ≠ 0 R → if x = 0 R x inv r ⁡ R ⁡ x = inv r ⁡ R ⁡ x
22 21 eleq1d ⊢ x ≠ 0 R → if x = 0 R x inv r ⁡ R ⁡ x ∈ y ↔ inv r ⁡ R ⁡ x ∈ y
23 20 22 imbi12d ⊢ x ≠ 0 R → x ∈ y → if x = 0 R x inv r ⁡ R ⁡ x ∈ y ↔ x ∈ y ∖ 0 R → inv r ⁡ R ⁡ x ∈ y
24 18 23 pm2.61ine ⊢ x ∈ y → if x = 0 R x inv r ⁡ R ⁡ x ∈ y ↔ x ∈ y ∖ 0 R → inv r ⁡ R ⁡ x ∈ y
25 24 ralbii2 ⊢ ∀ x ∈ y if x = 0 R x inv r ⁡ R ⁡ x ∈ y ↔ ∀ x ∈ y ∖ 0 R inv r ⁡ R ⁡ x ∈ y
26 difeq1 ⊢ y = s → y ∖ 0 R = s ∖ 0 R
27 eleq2w ⊢ y = s → inv r ⁡ R ⁡ x ∈ y ↔ inv r ⁡ R ⁡ x ∈ s
28 26 27 raleqbidv ⊢ y = s → ∀ x ∈ y ∖ 0 R inv r ⁡ R ⁡ x ∈ y ↔ ∀ x ∈ s ∖ 0 R inv r ⁡ R ⁡ x ∈ s
29 25 28 bitrid ⊢ y = s → ∀ x ∈ y if x = 0 R x inv r ⁡ R ⁡ x ∈ y ↔ ∀ x ∈ s ∖ 0 R inv r ⁡ R ⁡ x ∈ s
30 29 elrab3 ⊢ s ∈ 𝒫 B → s ∈ y ∈ 𝒫 B | ∀ x ∈ y if x = 0 R x inv r ⁡ R ⁡ x ∈ y ↔ ∀ x ∈ s ∖ 0 R inv r ⁡ R ⁡ x ∈ s
31 11 30 syl ⊢ R ∈ DivRing ∧ s ∈ SubRing ⁡ R → s ∈ y ∈ 𝒫 B | ∀ x ∈ y if x = 0 R x inv r ⁡ R ⁡ x ∈ y ↔ ∀ x ∈ s ∖ 0 R inv r ⁡ R ⁡ x ∈ s
32 31 pm5.32da ⊢ R ∈ DivRing → s ∈ SubRing ⁡ R ∧ s ∈ y ∈ 𝒫 B | ∀ x ∈ y if x = 0 R x inv r ⁡ R ⁡ x ∈ y ↔ s ∈ SubRing ⁡ R ∧ ∀ x ∈ s ∖ 0 R inv r ⁡ R ⁡ x ∈ s
33 7 32 bitr4d ⊢ R ∈ DivRing → s ∈ SubDRing ⁡ R ↔ s ∈ SubRing ⁡ R ∧ s ∈ y ∈ 𝒫 B | ∀ x ∈ y if x = 0 R x inv r ⁡ R ⁡ x ∈ y
34 elin ⊢ s ∈ SubRing ⁡ R ∩ y ∈ 𝒫 B | ∀ x ∈ y if x = 0 R x inv r ⁡ R ⁡ x ∈ y ↔ s ∈ SubRing ⁡ R ∧ s ∈ y ∈ 𝒫 B | ∀ x ∈ y if x = 0 R x inv r ⁡ R ⁡ x ∈ y
35 33 34 bitr4di ⊢ R ∈ DivRing → s ∈ SubDRing ⁡ R ↔ s ∈ SubRing ⁡ R ∩ y ∈ 𝒫 B | ∀ x ∈ y if x = 0 R x inv r ⁡ R ⁡ x ∈ y
36 35 eqrdv ⊢ R ∈ DivRing → SubDRing ⁡ R = SubRing ⁡ R ∩ y ∈ 𝒫 B | ∀ x ∈ y if x = 0 R x inv r ⁡ R ⁡ x ∈ y
37 1 fvexi ⊢ B ∈ V
38 mreacs ⊢ B ∈ V → ACS ⁡ B ∈ Moore ⁡ 𝒫 B
39 37 38 mp1i ⊢ R ∈ DivRing → ACS ⁡ B ∈ Moore ⁡ 𝒫 B
40 drngring ⊢ R ∈ DivRing → R ∈ Ring
41 1 subrgacs ⊢ R ∈ Ring → SubRing ⁡ R ∈ ACS ⁡ B
42 40 41 syl ⊢ R ∈ DivRing → SubRing ⁡ R ∈ ACS ⁡ B
43 simplr ⊢ R ∈ DivRing ∧ x ∈ B ∧ x = 0 R → x ∈ B
44 df-ne ⊢ x ≠ 0 R ↔ ¬ x = 0 R
45 1 3 2 drnginvrcl ⊢ R ∈ DivRing ∧ x ∈ B ∧ x ≠ 0 R → inv r ⁡ R ⁡ x ∈ B
46 45 3expa ⊢ R ∈ DivRing ∧ x ∈ B ∧ x ≠ 0 R → inv r ⁡ R ⁡ x ∈ B
47 44 46 sylan2br ⊢ R ∈ DivRing ∧ x ∈ B ∧ ¬ x = 0 R → inv r ⁡ R ⁡ x ∈ B
48 43 47 ifclda ⊢ R ∈ DivRing ∧ x ∈ B → if x = 0 R x inv r ⁡ R ⁡ x ∈ B
49 48 ralrimiva ⊢ R ∈ DivRing → ∀ x ∈ B if x = 0 R x inv r ⁡ R ⁡ x ∈ B
50 acsfn1 ⊢ B ∈ V ∧ ∀ x ∈ B if x = 0 R x inv r ⁡ R ⁡ x ∈ B → y ∈ 𝒫 B | ∀ x ∈ y if x = 0 R x inv r ⁡ R ⁡ x ∈ y ∈ ACS ⁡ B
51 37 49 50 sylancr ⊢ R ∈ DivRing → y ∈ 𝒫 B | ∀ x ∈ y if x = 0 R x inv r ⁡ R ⁡ x ∈ y ∈ ACS ⁡ B
52 mreincl ⊢ ACS ⁡ B ∈ Moore ⁡ 𝒫 B ∧ SubRing ⁡ R ∈ ACS ⁡ B ∧ y ∈ 𝒫 B | ∀ x ∈ y if x = 0 R x inv r ⁡ R ⁡ x ∈ y ∈ ACS ⁡ B → SubRing ⁡ R ∩ y ∈ 𝒫 B | ∀ x ∈ y if x = 0 R x inv r ⁡ R ⁡ x ∈ y ∈ ACS ⁡ B
53 39 42 51 52 syl3anc ⊢ R ∈ DivRing → SubRing ⁡ R ∩ y ∈ 𝒫 B | ∀ x ∈ y if x = 0 R x inv r ⁡ R ⁡ x ∈ y ∈ ACS ⁡ B
54 36 53 eqeltrd ⊢ R ∈ DivRing → SubDRing ⁡ R ∈ ACS ⁡ B