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Theorem srglmhm

Description: Left-multiplication in a semiring by a fixed element of the ring is a monoid homomorphism, analogous to ringlghm . (Contributed by AV, 23-Aug-2019)

Ref Expression
Hypotheses srglmhm.b ⊢ B = Base R
srglmhm.t ⊢ · ˙ = ⋅ R
Assertion srglmhm ⊢ R ∈ SRing ∧ X ∈ B → x ∈ B ⟼ X · ˙ x ∈ R MndHom R

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 srglmhm.b ⊢ B = Base R
2 srglmhm.t ⊢ · ˙ = ⋅ R
3 srgmnd ⊢ R ∈ SRing → R ∈ Mnd
4 3 3 jca ⊢ R ∈ SRing → R ∈ Mnd ∧ R ∈ Mnd
5 4 adantr ⊢ R ∈ SRing ∧ X ∈ B → R ∈ Mnd ∧ R ∈ Mnd
6 1 2 srgcl ⊢ R ∈ SRing ∧ X ∈ B ∧ x ∈ B → X · ˙ x ∈ B
7 6 3expa ⊢ R ∈ SRing ∧ X ∈ B ∧ x ∈ B → X · ˙ x ∈ B
8 7 fmpttd ⊢ R ∈ SRing ∧ X ∈ B → x ∈ B ⟼ X · ˙ x : B ⟶ B
9 3anass ⊢ X ∈ B ∧ a ∈ B ∧ b ∈ B ↔ X ∈ B ∧ a ∈ B ∧ b ∈ B
10 eqid ⊢ + R = + R
11 1 10 2 srgdi ⊢ R ∈ SRing ∧ X ∈ B ∧ a ∈ B ∧ b ∈ B → X · ˙ a + R b = X · ˙ a + R X · ˙ b
12 9 11 sylan2br ⊢ R ∈ SRing ∧ X ∈ B ∧ a ∈ B ∧ b ∈ B → X · ˙ a + R b = X · ˙ a + R X · ˙ b
13 12 anassrs ⊢ R ∈ SRing ∧ X ∈ B ∧ a ∈ B ∧ b ∈ B → X · ˙ a + R b = X · ˙ a + R X · ˙ b
14 1 10 srgacl ⊢ R ∈ SRing ∧ a ∈ B ∧ b ∈ B → a + R b ∈ B
15 14 3expb ⊢ R ∈ SRing ∧ a ∈ B ∧ b ∈ B → a + R b ∈ B
16 15 adantlr ⊢ R ∈ SRing ∧ X ∈ B ∧ a ∈ B ∧ b ∈ B → a + R b ∈ B
17 oveq2 ⊢ x = a + R b → X · ˙ x = X · ˙ a + R b
18 eqid ⊢ x ∈ B ⟼ X · ˙ x = x ∈ B ⟼ X · ˙ x
19 ovex ⊢ X · ˙ a + R b ∈ V
20 17 18 19 fvmpt ⊢ a + R b ∈ B → x ∈ B ⟼ X · ˙ x ⁡ a + R b = X · ˙ a + R b
21 16 20 syl ⊢ R ∈ SRing ∧ X ∈ B ∧ a ∈ B ∧ b ∈ B → x ∈ B ⟼ X · ˙ x ⁡ a + R b = X · ˙ a + R b
22 oveq2 ⊢ x = a → X · ˙ x = X · ˙ a
23 ovex ⊢ X · ˙ a ∈ V
24 22 18 23 fvmpt ⊢ a ∈ B → x ∈ B ⟼ X · ˙ x ⁡ a = X · ˙ a
25 oveq2 ⊢ x = b → X · ˙ x = X · ˙ b
26 ovex ⊢ X · ˙ b ∈ V
27 25 18 26 fvmpt ⊢ b ∈ B → x ∈ B ⟼ X · ˙ x ⁡ b = X · ˙ b
28 24 27 oveqan12d ⊢ a ∈ B ∧ b ∈ B → x ∈ B ⟼ X · ˙ x ⁡ a + R x ∈ B ⟼ X · ˙ x ⁡ b = X · ˙ a + R X · ˙ b
29 28 adantl ⊢ R ∈ SRing ∧ X ∈ B ∧ a ∈ B ∧ b ∈ B → x ∈ B ⟼ X · ˙ x ⁡ a + R x ∈ B ⟼ X · ˙ x ⁡ b = X · ˙ a + R X · ˙ b
30 13 21 29 3eqtr4d ⊢ R ∈ SRing ∧ X ∈ B ∧ a ∈ B ∧ b ∈ B → x ∈ B ⟼ X · ˙ x ⁡ a + R b = x ∈ B ⟼ X · ˙ x ⁡ a + R x ∈ B ⟼ X · ˙ x ⁡ b
31 30 ralrimivva ⊢ R ∈ SRing ∧ X ∈ B → ∀ a ∈ B ∀ b ∈ B x ∈ B ⟼ X · ˙ x ⁡ a + R b = x ∈ B ⟼ X · ˙ x ⁡ a + R x ∈ B ⟼ X · ˙ x ⁡ b
32 eqid ⊢ 0 R = 0 R
33 1 32 srg0cl ⊢ R ∈ SRing → 0 R ∈ B
34 33 adantr ⊢ R ∈ SRing ∧ X ∈ B → 0 R ∈ B
35 oveq2 ⊢ x = 0 R → X · ˙ x = X · ˙ 0 R
36 ovex ⊢ X · ˙ 0 R ∈ V
37 35 18 36 fvmpt ⊢ 0 R ∈ B → x ∈ B ⟼ X · ˙ x ⁡ 0 R = X · ˙ 0 R
38 34 37 syl ⊢ R ∈ SRing ∧ X ∈ B → x ∈ B ⟼ X · ˙ x ⁡ 0 R = X · ˙ 0 R
39 1 2 32 srgrz ⊢ R ∈ SRing ∧ X ∈ B → X · ˙ 0 R = 0 R
40 38 39 eqtrd ⊢ R ∈ SRing ∧ X ∈ B → x ∈ B ⟼ X · ˙ x ⁡ 0 R = 0 R
41 8 31 40 3jca ⊢ R ∈ SRing ∧ X ∈ B → x ∈ B ⟼ X · ˙ x : B ⟶ B ∧ ∀ a ∈ B ∀ b ∈ B x ∈ B ⟼ X · ˙ x ⁡ a + R b = x ∈ B ⟼ X · ˙ x ⁡ a + R x ∈ B ⟼ X · ˙ x ⁡ b ∧ x ∈ B ⟼ X · ˙ x ⁡ 0 R = 0 R
42 1 1 10 10 32 32 ismhm ⊢ x ∈ B ⟼ X · ˙ x ∈ R MndHom R ↔ R ∈ Mnd ∧ R ∈ Mnd ∧ x ∈ B ⟼ X · ˙ x : B ⟶ B ∧ ∀ a ∈ B ∀ b ∈ B x ∈ B ⟼ X · ˙ x ⁡ a + R b = x ∈ B ⟼ X · ˙ x ⁡ a + R x ∈ B ⟼ X · ˙ x ⁡ b ∧ x ∈ B ⟼ X · ˙ x ⁡ 0 R = 0 R
43 5 41 42 sylanbrc ⊢ R ∈ SRing ∧ X ∈ B → x ∈ B ⟼ X · ˙ x ∈ R MndHom R