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Theorem 2zrngnmrid

Description: R has no multiplicative (right) identity. (Contributed by AV, 12-Feb-2020)

Ref Expression
Hypotheses 2zrng.e ⊢ 𝐸 = { 𝑧 ∈ ℤ ∣ ∃ 𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = ( 2 · 𝑥 ) }
2zrngbas.r ⊢ 𝑅 = ( ℂfld ↾s 𝐸 )
2zrngmmgm.1 ⊢ 𝑀 = ( mulGrp ‘ 𝑅 )
Assertion 2zrngnmrid ∀ 𝑎 ∈ ( 𝐸 ∖ { 0 } ) ∀ 𝑏 ∈ 𝐸 ( 𝑎 · 𝑏 ) ≠ 𝑎

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 2zrng.e ⊢ 𝐸 = { 𝑧 ∈ ℤ ∣ ∃ 𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = ( 2 · 𝑥 ) }
2 2zrngbas.r ⊢ 𝑅 = ( ℂfld ↾s 𝐸 )
3 2zrngmmgm.1 ⊢ 𝑀 = ( mulGrp ‘ 𝑅 )
4 eldifsn ⊢ ( 𝑎 ∈ ( 𝐸 ∖ { 0 } ) ↔ ( 𝑎 ∈ 𝐸 ∧ 𝑎 ≠ 0 ) )
5 eqeq1 ⊢ ( 𝑧 = 𝑎 → ( 𝑧 = ( 2 · 𝑥 ) ↔ 𝑎 = ( 2 · 𝑥 ) ) )
6 5 rexbidv ⊢ ( 𝑧 = 𝑎 → ( ∃ 𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = ( 2 · 𝑥 ) ↔ ∃ 𝑥 ∈ ℤ 𝑎 = ( 2 · 𝑥 ) ) )
7 6 1 elrab2 ⊢ ( 𝑎 ∈ 𝐸 ↔ ( 𝑎 ∈ ℤ ∧ ∃ 𝑥 ∈ ℤ 𝑎 = ( 2 · 𝑥 ) ) )
8 zcn ⊢ ( 𝑎 ∈ ℤ → 𝑎 ∈ ℂ )
9 8 adantr ⊢ ( ( 𝑎 ∈ ℤ ∧ ∃ 𝑥 ∈ ℤ 𝑎 = ( 2 · 𝑥 ) ) → 𝑎 ∈ ℂ )
10 7 9 sylbi ⊢ ( 𝑎 ∈ 𝐸 → 𝑎 ∈ ℂ )
11 10 anim1i ⊢ ( ( 𝑎 ∈ 𝐸 ∧ 𝑎 ≠ 0 ) → ( 𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0 ) )
12 4 11 sylbi ⊢ ( 𝑎 ∈ ( 𝐸 ∖ { 0 } ) → ( 𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0 ) )
13 eqeq1 ⊢ ( 𝑧 = 𝑏 → ( 𝑧 = ( 2 · 𝑥 ) ↔ 𝑏 = ( 2 · 𝑥 ) ) )
14 13 rexbidv ⊢ ( 𝑧 = 𝑏 → ( ∃ 𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = ( 2 · 𝑥 ) ↔ ∃ 𝑥 ∈ ℤ 𝑏 = ( 2 · 𝑥 ) ) )
15 14 1 elrab2 ⊢ ( 𝑏 ∈ 𝐸 ↔ ( 𝑏 ∈ ℤ ∧ ∃ 𝑥 ∈ ℤ 𝑏 = ( 2 · 𝑥 ) ) )
16 zcn ⊢ ( 𝑏 ∈ ℤ → 𝑏 ∈ ℂ )
17 16 adantr ⊢ ( ( 𝑏 ∈ ℤ ∧ ∃ 𝑥 ∈ ℤ 𝑏 = ( 2 · 𝑥 ) ) → 𝑏 ∈ ℂ )
18 15 17 sylbi ⊢ ( 𝑏 ∈ 𝐸 → 𝑏 ∈ ℂ )
19 18 ancli ⊢ ( 𝑏 ∈ 𝐸 → ( 𝑏 ∈ 𝐸 ∧ 𝑏 ∈ ℂ ) )
20 1 1neven ⊢ 1 ∉ 𝐸
21 elnelne2 ⊢ ( ( 𝑏 ∈ 𝐸 ∧ 1 ∉ 𝐸 ) → 𝑏 ≠ 1 )
22 20 21 mpan2 ⊢ ( 𝑏 ∈ 𝐸 → 𝑏 ≠ 1 )
23 22 ad2antrl ⊢ ( ( ( 𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0 ) ∧ ( 𝑏 ∈ 𝐸 ∧ 𝑏 ∈ ℂ ) ) → 𝑏 ≠ 1 )
24 simpr ⊢ ( ( 𝑏 ∈ 𝐸 ∧ 𝑏 ∈ ℂ ) → 𝑏 ∈ ℂ )
25 24 anim2i ⊢ ( ( ( 𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0 ) ∧ ( 𝑏 ∈ 𝐸 ∧ 𝑏 ∈ ℂ ) ) → ( ( 𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0 ) ∧ 𝑏 ∈ ℂ ) )
26 3anass ⊢ ( ( 𝑏 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0 ) ↔ ( 𝑏 ∈ ℂ ∧ ( 𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0 ) ) )
27 ancom ⊢ ( ( 𝑏 ∈ ℂ ∧ ( 𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0 ) ) ↔ ( ( 𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0 ) ∧ 𝑏 ∈ ℂ ) )
28 26 27 bitri ⊢ ( ( 𝑏 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0 ) ↔ ( ( 𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0 ) ∧ 𝑏 ∈ ℂ ) )
29 25 28 sylibr ⊢ ( ( ( 𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0 ) ∧ ( 𝑏 ∈ 𝐸 ∧ 𝑏 ∈ ℂ ) ) → ( 𝑏 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0 ) )
30 divcan3 ⊢ ( ( 𝑏 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0 ) → ( ( 𝑎 · 𝑏 ) / 𝑎 ) = 𝑏 )
31 29 30 syl ⊢ ( ( ( 𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0 ) ∧ ( 𝑏 ∈ 𝐸 ∧ 𝑏 ∈ ℂ ) ) → ( ( 𝑎 · 𝑏 ) / 𝑎 ) = 𝑏 )
32 divid ⊢ ( ( 𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0 ) → ( 𝑎 / 𝑎 ) = 1 )
33 32 adantr ⊢ ( ( ( 𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0 ) ∧ ( 𝑏 ∈ 𝐸 ∧ 𝑏 ∈ ℂ ) ) → ( 𝑎 / 𝑎 ) = 1 )
34 23 31 33 3netr4d ⊢ ( ( ( 𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0 ) ∧ ( 𝑏 ∈ 𝐸 ∧ 𝑏 ∈ ℂ ) ) → ( ( 𝑎 · 𝑏 ) / 𝑎 ) ≠ ( 𝑎 / 𝑎 ) )
35 simpl ⊢ ( ( 𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0 ) → 𝑎 ∈ ℂ )
36 mulcl ⊢ ( ( 𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑏 ∈ ℂ ) → ( 𝑎 · 𝑏 ) ∈ ℂ )
37 35 24 36 syl2an ⊢ ( ( ( 𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0 ) ∧ ( 𝑏 ∈ 𝐸 ∧ 𝑏 ∈ ℂ ) ) → ( 𝑎 · 𝑏 ) ∈ ℂ )
38 35 adantr ⊢ ( ( ( 𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0 ) ∧ ( 𝑏 ∈ 𝐸 ∧ 𝑏 ∈ ℂ ) ) → 𝑎 ∈ ℂ )
39 simpl ⊢ ( ( ( 𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0 ) ∧ ( 𝑏 ∈ 𝐸 ∧ 𝑏 ∈ ℂ ) ) → ( 𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0 ) )
40 div11 ⊢ ( ( ( 𝑎 · 𝑏 ) ∈ ℂ ∧ 𝑎 ∈ ℂ ∧ ( 𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0 ) ) → ( ( ( 𝑎 · 𝑏 ) / 𝑎 ) = ( 𝑎 / 𝑎 ) ↔ ( 𝑎 · 𝑏 ) = 𝑎 ) )
41 37 38 39 40 syl3anc ⊢ ( ( ( 𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0 ) ∧ ( 𝑏 ∈ 𝐸 ∧ 𝑏 ∈ ℂ ) ) → ( ( ( 𝑎 · 𝑏 ) / 𝑎 ) = ( 𝑎 / 𝑎 ) ↔ ( 𝑎 · 𝑏 ) = 𝑎 ) )
42 41 biimprd ⊢ ( ( ( 𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0 ) ∧ ( 𝑏 ∈ 𝐸 ∧ 𝑏 ∈ ℂ ) ) → ( ( 𝑎 · 𝑏 ) = 𝑎 → ( ( 𝑎 · 𝑏 ) / 𝑎 ) = ( 𝑎 / 𝑎 ) ) )
43 42 necon3d ⊢ ( ( ( 𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0 ) ∧ ( 𝑏 ∈ 𝐸 ∧ 𝑏 ∈ ℂ ) ) → ( ( ( 𝑎 · 𝑏 ) / 𝑎 ) ≠ ( 𝑎 / 𝑎 ) → ( 𝑎 · 𝑏 ) ≠ 𝑎 ) )
44 34 43 mpd ⊢ ( ( ( 𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑎 ≠ 0 ) ∧ ( 𝑏 ∈ 𝐸 ∧ 𝑏 ∈ ℂ ) ) → ( 𝑎 · 𝑏 ) ≠ 𝑎 )
45 12 19 44 syl2an ⊢ ( ( 𝑎 ∈ ( 𝐸 ∖ { 0 } ) ∧ 𝑏 ∈ 𝐸 ) → ( 𝑎 · 𝑏 ) ≠ 𝑎 )
46 45 rgen2 ⊢ ∀ 𝑎 ∈ ( 𝐸 ∖ { 0 } ) ∀ 𝑏 ∈ 𝐸 ( 𝑎 · 𝑏 ) ≠ 𝑎