Metamath Proof Explorer


Theorem isringid

Description: Properties showing that an element I is the unity element of a ring. (Contributed by NM, 7-Aug-2013)

Ref Expression
Hypotheses ringidm.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐‘… )
ringidm.t โŠข ยท = ( .r โ€˜ ๐‘… )
ringidm.u โŠข 1 = ( 1r โ€˜ ๐‘… )
Assertion isringid ( ๐‘… โˆˆ Ring โ†’ ( ( ๐ผ โˆˆ ๐ต โˆง โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ( ( ๐ผ ยท ๐‘ฅ ) = ๐‘ฅ โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐ผ ) = ๐‘ฅ ) ) โ†” 1 = ๐ผ ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ringidm.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐‘… )
2 ringidm.t โŠข ยท = ( .r โ€˜ ๐‘… )
3 ringidm.u โŠข 1 = ( 1r โ€˜ ๐‘… )
4 eqid โŠข ( mulGrp โ€˜ ๐‘… ) = ( mulGrp โ€˜ ๐‘… )
5 4 1 mgpbas โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘… ) )
6 4 3 ringidval โŠข 1 = ( 0g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘… ) )
7 4 2 mgpplusg โŠข ยท = ( +g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘… ) )
8 1 2 ringideu โŠข ( ๐‘… โˆˆ Ring โ†’ โˆƒ! ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ( ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ฅ ) = ๐‘ฅ โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) = ๐‘ฅ ) )
9 reurex โŠข ( โˆƒ! ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ( ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ฅ ) = ๐‘ฅ โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) = ๐‘ฅ ) โ†’ โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ( ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ฅ ) = ๐‘ฅ โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) = ๐‘ฅ ) )
10 8 9 syl โŠข ( ๐‘… โˆˆ Ring โ†’ โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ( ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ฅ ) = ๐‘ฅ โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) = ๐‘ฅ ) )
11 5 6 7 10 ismgmid โŠข ( ๐‘… โˆˆ Ring โ†’ ( ( ๐ผ โˆˆ ๐ต โˆง โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ( ( ๐ผ ยท ๐‘ฅ ) = ๐‘ฅ โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐ผ ) = ๐‘ฅ ) ) โ†” 1 = ๐ผ ) )