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Theorem srgrmhm

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

Ref Expression
Hypotheses srglmhm.b ⊢ B = Base R
srglmhm.t ⊢ · ˙ = ⋅ R
Assertion srgrmhm ⊢ 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 3com23 ⊢ R ∈ SRing ∧ X ∈ B ∧ x ∈ B → x · ˙ X ∈ B
8 7 3expa ⊢ R ∈ SRing ∧ X ∈ B ∧ x ∈ B → x · ˙ X ∈ B
9 8 fmpttd ⊢ R ∈ SRing ∧ X ∈ B → x ∈ B ⟼ x · ˙ X : B ⟶ B
10 3anrot ⊢ X ∈ B ∧ a ∈ B ∧ b ∈ B ↔ a ∈ B ∧ b ∈ B ∧ X ∈ B
11 3anass ⊢ X ∈ B ∧ a ∈ B ∧ b ∈ B ↔ X ∈ B ∧ a ∈ B ∧ b ∈ B
12 10 11 bitr3i ⊢ a ∈ B ∧ b ∈ B ∧ X ∈ B ↔ X ∈ B ∧ a ∈ B ∧ b ∈ B
13 eqid ⊢ + R = + R
14 1 13 2 srgdir ⊢ R ∈ SRing ∧ a ∈ B ∧ b ∈ B ∧ X ∈ B → a + R b · ˙ X = a · ˙ X + R b · ˙ X
15 12 14 sylan2br ⊢ R ∈ SRing ∧ X ∈ B ∧ a ∈ B ∧ b ∈ B → a + R b · ˙ X = a · ˙ X + R b · ˙ X
16 15 anassrs ⊢ R ∈ SRing ∧ X ∈ B ∧ a ∈ B ∧ b ∈ B → a + R b · ˙ X = a · ˙ X + R b · ˙ X
17 1 13 srgacl ⊢ R ∈ SRing ∧ a ∈ B ∧ b ∈ B → a + R b ∈ B
18 17 3expb ⊢ R ∈ SRing ∧ a ∈ B ∧ b ∈ B → a + R b ∈ B
19 18 adantlr ⊢ R ∈ SRing ∧ X ∈ B ∧ a ∈ B ∧ b ∈ B → a + R b ∈ B
20 oveq1 ⊢ x = a + R b → x · ˙ X = a + R b · ˙ X
21 eqid ⊢ x ∈ B ⟼ x · ˙ X = x ∈ B ⟼ x · ˙ X
22 ovex ⊢ a + R b · ˙ X ∈ V
23 20 21 22 fvmpt ⊢ a + R b ∈ B → x ∈ B ⟼ x · ˙ X ⁡ a + R b = a + R b · ˙ X
24 19 23 syl ⊢ R ∈ SRing ∧ X ∈ B ∧ a ∈ B ∧ b ∈ B → x ∈ B ⟼ x · ˙ X ⁡ a + R b = a + R b · ˙ X
25 oveq1 ⊢ x = a → x · ˙ X = a · ˙ X
26 ovex ⊢ a · ˙ X ∈ V
27 25 21 26 fvmpt ⊢ a ∈ B → x ∈ B ⟼ x · ˙ X ⁡ a = a · ˙ X
28 oveq1 ⊢ x = b → x · ˙ X = b · ˙ X
29 ovex ⊢ b · ˙ X ∈ V
30 28 21 29 fvmpt ⊢ b ∈ B → x ∈ B ⟼ x · ˙ X ⁡ b = b · ˙ X
31 27 30 oveqan12d ⊢ a ∈ B ∧ b ∈ B → x ∈ B ⟼ x · ˙ X ⁡ a + R x ∈ B ⟼ x · ˙ X ⁡ b = a · ˙ X + R b · ˙ X
32 31 adantl ⊢ R ∈ SRing ∧ X ∈ B ∧ a ∈ B ∧ b ∈ B → x ∈ B ⟼ x · ˙ X ⁡ a + R x ∈ B ⟼ x · ˙ X ⁡ b = a · ˙ X + R b · ˙ X
33 16 24 32 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
34 33 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
35 eqid ⊢ 0 R = 0 R
36 1 35 srg0cl ⊢ R ∈ SRing → 0 R ∈ B
37 36 adantr ⊢ R ∈ SRing ∧ X ∈ B → 0 R ∈ B
38 oveq1 ⊢ x = 0 R → x · ˙ X = 0 R · ˙ X
39 ovex ⊢ 0 R · ˙ X ∈ V
40 38 21 39 fvmpt ⊢ 0 R ∈ B → x ∈ B ⟼ x · ˙ X ⁡ 0 R = 0 R · ˙ X
41 37 40 syl ⊢ R ∈ SRing ∧ X ∈ B → x ∈ B ⟼ x · ˙ X ⁡ 0 R = 0 R · ˙ X
42 1 2 35 srglz ⊢ R ∈ SRing ∧ X ∈ B → 0 R · ˙ X = 0 R
43 41 42 eqtrd ⊢ R ∈ SRing ∧ X ∈ B → x ∈ B ⟼ x · ˙ X ⁡ 0 R = 0 R
44 9 34 43 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
45 1 1 13 13 35 35 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
46 5 44 45 sylanbrc ⊢ R ∈ SRing ∧ X ∈ B → x ∈ B ⟼ x · ˙ X ∈ R MndHom R