Metamath Proof Explorer


Theorem 2zrngamnd

Description: R is an (additive) monoid. (Contributed by AV, 11-Feb-2020)

Ref Expression
Hypotheses 2zrng.e โŠข ๐ธ = { ๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆฃ โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ง = ( 2 ยท ๐‘ฅ ) }
2zrngbas.r โŠข ๐‘… = ( โ„‚fld โ†พs ๐ธ )
Assertion 2zrngamnd ๐‘… โˆˆ Mnd

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 2zrng.e โŠข ๐ธ = { ๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆฃ โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ง = ( 2 ยท ๐‘ฅ ) }
2 2zrngbas.r โŠข ๐‘… = ( โ„‚fld โ†พs ๐ธ )
3 1 2 2zrngasgrp โŠข ๐‘… โˆˆ Smgrp
4 1 0even โŠข 0 โˆˆ ๐ธ
5 id โŠข ( 0 โˆˆ ๐ธ โ†’ 0 โˆˆ ๐ธ )
6 oveq1 โŠข ( ๐‘ฅ = 0 โ†’ ( ๐‘ฅ + ๐‘ฆ ) = ( 0 + ๐‘ฆ ) )
7 6 eqeq1d โŠข ( ๐‘ฅ = 0 โ†’ ( ( ๐‘ฅ + ๐‘ฆ ) = ๐‘ฆ โ†” ( 0 + ๐‘ฆ ) = ๐‘ฆ ) )
8 7 ovanraleqv โŠข ( ๐‘ฅ = 0 โ†’ ( โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ธ ( ( ๐‘ฅ + ๐‘ฆ ) = ๐‘ฆ โˆง ( ๐‘ฆ + ๐‘ฅ ) = ๐‘ฆ ) โ†” โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ธ ( ( 0 + ๐‘ฆ ) = ๐‘ฆ โˆง ( ๐‘ฆ + 0 ) = ๐‘ฆ ) ) )
9 8 adantl โŠข ( ( 0 โˆˆ ๐ธ โˆง ๐‘ฅ = 0 ) โ†’ ( โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ธ ( ( ๐‘ฅ + ๐‘ฆ ) = ๐‘ฆ โˆง ( ๐‘ฆ + ๐‘ฅ ) = ๐‘ฆ ) โ†” โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ธ ( ( 0 + ๐‘ฆ ) = ๐‘ฆ โˆง ( ๐‘ฆ + 0 ) = ๐‘ฆ ) ) )
10 elrabi โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ { ๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆฃ โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ง = ( 2 ยท ๐‘ฅ ) } โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค )
11 10 1 eleq2s โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ ๐ธ โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค )
12 11 zcnd โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ ๐ธ โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ )
13 addlid โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†’ ( 0 + ๐‘ฆ ) = ๐‘ฆ )
14 addrid โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ๐‘ฆ + 0 ) = ๐‘ฆ )
15 13 14 jca โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( 0 + ๐‘ฆ ) = ๐‘ฆ โˆง ( ๐‘ฆ + 0 ) = ๐‘ฆ ) )
16 12 15 syl โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ ๐ธ โ†’ ( ( 0 + ๐‘ฆ ) = ๐‘ฆ โˆง ( ๐‘ฆ + 0 ) = ๐‘ฆ ) )
17 16 adantl โŠข ( ( 0 โˆˆ ๐ธ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ธ ) โ†’ ( ( 0 + ๐‘ฆ ) = ๐‘ฆ โˆง ( ๐‘ฆ + 0 ) = ๐‘ฆ ) )
18 17 ralrimiva โŠข ( 0 โˆˆ ๐ธ โ†’ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ธ ( ( 0 + ๐‘ฆ ) = ๐‘ฆ โˆง ( ๐‘ฆ + 0 ) = ๐‘ฆ ) )
19 5 9 18 rspcedvd โŠข ( 0 โˆˆ ๐ธ โ†’ โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ธ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ธ ( ( ๐‘ฅ + ๐‘ฆ ) = ๐‘ฆ โˆง ( ๐‘ฆ + ๐‘ฅ ) = ๐‘ฆ ) )
20 4 19 ax-mp โŠข โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ธ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ธ ( ( ๐‘ฅ + ๐‘ฆ ) = ๐‘ฆ โˆง ( ๐‘ฆ + ๐‘ฅ ) = ๐‘ฆ )
21 1 2 2zrngbas โŠข ๐ธ = ( Base โ€˜ ๐‘… )
22 1 2 2zrngadd โŠข + = ( +g โ€˜ ๐‘… )
23 21 22 ismnddef โŠข ( ๐‘… โˆˆ Mnd โ†” ( ๐‘… โˆˆ Smgrp โˆง โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ธ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ธ ( ( ๐‘ฅ + ๐‘ฆ ) = ๐‘ฆ โˆง ( ๐‘ฆ + ๐‘ฅ ) = ๐‘ฆ ) ) )
24 3 20 23 mpbir2an โŠข ๐‘… โˆˆ Mnd