Metamath Proof Explorer


Theorem isrhm2d

Description: Demonstration of ring homomorphism. (Contributed by Mario Carneiro, 13-Jun-2015)

Ref Expression
Hypotheses isrhmd.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐‘… )
isrhmd.o โŠข 1 = ( 1r โ€˜ ๐‘… )
isrhmd.n โŠข ๐‘ = ( 1r โ€˜ ๐‘† )
isrhmd.t โŠข ยท = ( .r โ€˜ ๐‘… )
isrhmd.u โŠข ร— = ( .r โ€˜ ๐‘† )
isrhmd.r โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘… โˆˆ Ring )
isrhmd.s โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘† โˆˆ Ring )
isrhmd.ho โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐น โ€˜ 1 ) = ๐‘ )
isrhmd.ht โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) ร— ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) ) )
isrhm2d.f โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น โˆˆ ( ๐‘… GrpHom ๐‘† ) )
Assertion isrhm2d ( ๐œ‘ โ†’ ๐น โˆˆ ( ๐‘… RingHom ๐‘† ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 isrhmd.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐‘… )
2 isrhmd.o โŠข 1 = ( 1r โ€˜ ๐‘… )
3 isrhmd.n โŠข ๐‘ = ( 1r โ€˜ ๐‘† )
4 isrhmd.t โŠข ยท = ( .r โ€˜ ๐‘… )
5 isrhmd.u โŠข ร— = ( .r โ€˜ ๐‘† )
6 isrhmd.r โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘… โˆˆ Ring )
7 isrhmd.s โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘† โˆˆ Ring )
8 isrhmd.ho โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐น โ€˜ 1 ) = ๐‘ )
9 isrhmd.ht โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) ร— ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) ) )
10 isrhm2d.f โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น โˆˆ ( ๐‘… GrpHom ๐‘† ) )
11 eqid โŠข ( mulGrp โ€˜ ๐‘… ) = ( mulGrp โ€˜ ๐‘… )
12 11 ringmgp โŠข ( ๐‘… โˆˆ Ring โ†’ ( mulGrp โ€˜ ๐‘… ) โˆˆ Mnd )
13 6 12 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( mulGrp โ€˜ ๐‘… ) โˆˆ Mnd )
14 eqid โŠข ( mulGrp โ€˜ ๐‘† ) = ( mulGrp โ€˜ ๐‘† )
15 14 ringmgp โŠข ( ๐‘† โˆˆ Ring โ†’ ( mulGrp โ€˜ ๐‘† ) โˆˆ Mnd )
16 7 15 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( mulGrp โ€˜ ๐‘† ) โˆˆ Mnd )
17 eqid โŠข ( Base โ€˜ ๐‘† ) = ( Base โ€˜ ๐‘† )
18 1 17 ghmf โŠข ( ๐น โˆˆ ( ๐‘… GrpHom ๐‘† ) โ†’ ๐น : ๐ต โŸถ ( Base โ€˜ ๐‘† ) )
19 10 18 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น : ๐ต โŸถ ( Base โ€˜ ๐‘† ) )
20 9 ralrimivva โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) ร— ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) ) )
21 11 2 ringidval โŠข 1 = ( 0g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘… ) )
22 21 fveq2i โŠข ( ๐น โ€˜ 1 ) = ( ๐น โ€˜ ( 0g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘… ) ) )
23 14 3 ringidval โŠข ๐‘ = ( 0g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘† ) )
24 8 22 23 3eqtr3g โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐น โ€˜ ( 0g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘… ) ) ) = ( 0g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘† ) ) )
25 19 20 24 3jca โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐น : ๐ต โŸถ ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆง โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) ร— ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) ) โˆง ( ๐น โ€˜ ( 0g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘… ) ) ) = ( 0g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘† ) ) ) )
26 11 1 mgpbas โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘… ) )
27 14 17 mgpbas โŠข ( Base โ€˜ ๐‘† ) = ( Base โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘† ) )
28 11 4 mgpplusg โŠข ยท = ( +g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘… ) )
29 14 5 mgpplusg โŠข ร— = ( +g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘† ) )
30 eqid โŠข ( 0g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘… ) ) = ( 0g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘… ) )
31 eqid โŠข ( 0g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘† ) ) = ( 0g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘† ) )
32 26 27 28 29 30 31 ismhm โŠข ( ๐น โˆˆ ( ( mulGrp โ€˜ ๐‘… ) MndHom ( mulGrp โ€˜ ๐‘† ) ) โ†” ( ( ( mulGrp โ€˜ ๐‘… ) โˆˆ Mnd โˆง ( mulGrp โ€˜ ๐‘† ) โˆˆ Mnd ) โˆง ( ๐น : ๐ต โŸถ ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆง โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) ร— ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) ) โˆง ( ๐น โ€˜ ( 0g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘… ) ) ) = ( 0g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘† ) ) ) ) )
33 13 16 25 32 syl21anbrc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น โˆˆ ( ( mulGrp โ€˜ ๐‘… ) MndHom ( mulGrp โ€˜ ๐‘† ) ) )
34 10 33 jca โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐น โˆˆ ( ๐‘… GrpHom ๐‘† ) โˆง ๐น โˆˆ ( ( mulGrp โ€˜ ๐‘… ) MndHom ( mulGrp โ€˜ ๐‘† ) ) ) )
35 11 14 isrhm โŠข ( ๐น โˆˆ ( ๐‘… RingHom ๐‘† ) โ†” ( ( ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘† โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐น โˆˆ ( ๐‘… GrpHom ๐‘† ) โˆง ๐น โˆˆ ( ( mulGrp โ€˜ ๐‘… ) MndHom ( mulGrp โ€˜ ๐‘† ) ) ) ) )
36 6 7 34 35 syl21anbrc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น โˆˆ ( ๐‘… RingHom ๐‘† ) )