| Step |
Hyp |
Ref |
Expression |
| 1 |
|
pzriprng.r |
⊢ 𝑅 = ( ℤring ×s ℤring ) |
| 2 |
|
pzriprng.i |
⊢ 𝐼 = ( ℤ × { 0 } ) |
| 3 |
|
pzriprng.j |
⊢ 𝐽 = ( 𝑅 ↾s 𝐼 ) |
| 4 |
|
pzriprng.1 |
⊢ 1 = ( 1r ‘ 𝐽 ) |
| 5 |
|
pzriprng.g |
⊢ ∼ = ( 𝑅 ~QG 𝐼 ) |
| 6 |
|
pzriprng.q |
⊢ 𝑄 = ( 𝑅 /s ∼ ) |
| 7 |
1 2 3 4 5 6
|
pzriprnglem11 |
⊢ ( Base ‘ 𝑄 ) = ∪ 𝑦 ∈ ℤ { ( ℤ × { 𝑦 } ) } |
| 8 |
7
|
eleq2i |
⊢ ( 𝑋 ∈ ( Base ‘ 𝑄 ) ↔ 𝑋 ∈ ∪ 𝑦 ∈ ℤ { ( ℤ × { 𝑦 } ) } ) |
| 9 |
|
eliun |
⊢ ( 𝑋 ∈ ∪ 𝑦 ∈ ℤ { ( ℤ × { 𝑦 } ) } ↔ ∃ 𝑦 ∈ ℤ 𝑋 ∈ { ( ℤ × { 𝑦 } ) } ) |
| 10 |
8 9
|
bitri |
⊢ ( 𝑋 ∈ ( Base ‘ 𝑄 ) ↔ ∃ 𝑦 ∈ ℤ 𝑋 ∈ { ( ℤ × { 𝑦 } ) } ) |
| 11 |
|
elsni |
⊢ ( 𝑋 ∈ { ( ℤ × { 𝑦 } ) } → 𝑋 = ( ℤ × { 𝑦 } ) ) |
| 12 |
|
1z |
⊢ 1 ∈ ℤ |
| 13 |
1 2 3 4 5
|
pzriprnglem10 |
⊢ ( ( 1 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ ) → [ 〈 1 , 𝑦 〉 ] ∼ = ( ℤ × { 𝑦 } ) ) |
| 14 |
12 13
|
mpan |
⊢ ( 𝑦 ∈ ℤ → [ 〈 1 , 𝑦 〉 ] ∼ = ( ℤ × { 𝑦 } ) ) |
| 15 |
14
|
eqcomd |
⊢ ( 𝑦 ∈ ℤ → ( ℤ × { 𝑦 } ) = [ 〈 1 , 𝑦 〉 ] ∼ ) |
| 16 |
15
|
eqeq2d |
⊢ ( 𝑦 ∈ ℤ → ( 𝑋 = ( ℤ × { 𝑦 } ) ↔ 𝑋 = [ 〈 1 , 𝑦 〉 ] ∼ ) ) |
| 17 |
1
|
pzriprnglem1 |
⊢ 𝑅 ∈ Rng |
| 18 |
17
|
a1i |
⊢ ( 𝑦 ∈ ℤ → 𝑅 ∈ Rng ) |
| 19 |
1 2 3
|
pzriprnglem8 |
⊢ 𝐼 ∈ ( 2Ideal ‘ 𝑅 ) |
| 20 |
19
|
a1i |
⊢ ( 𝑦 ∈ ℤ → 𝐼 ∈ ( 2Ideal ‘ 𝑅 ) ) |
| 21 |
1 2
|
pzriprnglem4 |
⊢ 𝐼 ∈ ( SubGrp ‘ 𝑅 ) |
| 22 |
21
|
a1i |
⊢ ( 𝑦 ∈ ℤ → 𝐼 ∈ ( SubGrp ‘ 𝑅 ) ) |
| 23 |
12
|
a1i |
⊢ ( 𝑦 ∈ ℤ → 1 ∈ ℤ ) |
| 24 |
23 23
|
opelxpd |
⊢ ( 𝑦 ∈ ℤ → 〈 1 , 1 〉 ∈ ( ℤ × ℤ ) ) |
| 25 |
|
id |
⊢ ( 𝑦 ∈ ℤ → 𝑦 ∈ ℤ ) |
| 26 |
23 25
|
opelxpd |
⊢ ( 𝑦 ∈ ℤ → 〈 1 , 𝑦 〉 ∈ ( ℤ × ℤ ) ) |
| 27 |
1
|
pzriprnglem2 |
⊢ ( Base ‘ 𝑅 ) = ( ℤ × ℤ ) |
| 28 |
27
|
eqcomi |
⊢ ( ℤ × ℤ ) = ( Base ‘ 𝑅 ) |
| 29 |
|
eqid |
⊢ ( .r ‘ 𝑅 ) = ( .r ‘ 𝑅 ) |
| 30 |
|
eqid |
⊢ ( .r ‘ 𝑄 ) = ( .r ‘ 𝑄 ) |
| 31 |
5 6 28 29 30
|
qusmulrng |
⊢ ( ( ( 𝑅 ∈ Rng ∧ 𝐼 ∈ ( 2Ideal ‘ 𝑅 ) ∧ 𝐼 ∈ ( SubGrp ‘ 𝑅 ) ) ∧ ( 〈 1 , 1 〉 ∈ ( ℤ × ℤ ) ∧ 〈 1 , 𝑦 〉 ∈ ( ℤ × ℤ ) ) ) → ( [ 〈 1 , 1 〉 ] ∼ ( .r ‘ 𝑄 ) [ 〈 1 , 𝑦 〉 ] ∼ ) = [ ( 〈 1 , 1 〉 ( .r ‘ 𝑅 ) 〈 1 , 𝑦 〉 ) ] ∼ ) |
| 32 |
18 20 22 24 26 31
|
syl32anc |
⊢ ( 𝑦 ∈ ℤ → ( [ 〈 1 , 1 〉 ] ∼ ( .r ‘ 𝑄 ) [ 〈 1 , 𝑦 〉 ] ∼ ) = [ ( 〈 1 , 1 〉 ( .r ‘ 𝑅 ) 〈 1 , 𝑦 〉 ) ] ∼ ) |
| 33 |
|
zringbas |
⊢ ℤ = ( Base ‘ ℤring ) |
| 34 |
|
zringring |
⊢ ℤring ∈ Ring |
| 35 |
34
|
a1i |
⊢ ( 𝑦 ∈ ℤ → ℤring ∈ Ring ) |
| 36 |
23 23
|
zmulcld |
⊢ ( 𝑦 ∈ ℤ → ( 1 · 1 ) ∈ ℤ ) |
| 37 |
23 25
|
zmulcld |
⊢ ( 𝑦 ∈ ℤ → ( 1 · 𝑦 ) ∈ ℤ ) |
| 38 |
|
zringmulr |
⊢ · = ( .r ‘ ℤring ) |
| 39 |
1 33 33 35 35 23 23 23 25 36 37 38 38 29
|
xpsmul |
⊢ ( 𝑦 ∈ ℤ → ( 〈 1 , 1 〉 ( .r ‘ 𝑅 ) 〈 1 , 𝑦 〉 ) = 〈 ( 1 · 1 ) , ( 1 · 𝑦 ) 〉 ) |
| 40 |
|
1cnd |
⊢ ( 𝑦 ∈ ℤ → 1 ∈ ℂ ) |
| 41 |
40
|
mulridd |
⊢ ( 𝑦 ∈ ℤ → ( 1 · 1 ) = 1 ) |
| 42 |
|
zcn |
⊢ ( 𝑦 ∈ ℤ → 𝑦 ∈ ℂ ) |
| 43 |
42
|
mullidd |
⊢ ( 𝑦 ∈ ℤ → ( 1 · 𝑦 ) = 𝑦 ) |
| 44 |
41 43
|
opeq12d |
⊢ ( 𝑦 ∈ ℤ → 〈 ( 1 · 1 ) , ( 1 · 𝑦 ) 〉 = 〈 1 , 𝑦 〉 ) |
| 45 |
39 44
|
eqtrd |
⊢ ( 𝑦 ∈ ℤ → ( 〈 1 , 1 〉 ( .r ‘ 𝑅 ) 〈 1 , 𝑦 〉 ) = 〈 1 , 𝑦 〉 ) |
| 46 |
45
|
eceq1d |
⊢ ( 𝑦 ∈ ℤ → [ ( 〈 1 , 1 〉 ( .r ‘ 𝑅 ) 〈 1 , 𝑦 〉 ) ] ∼ = [ 〈 1 , 𝑦 〉 ] ∼ ) |
| 47 |
32 46
|
eqtrd |
⊢ ( 𝑦 ∈ ℤ → ( [ 〈 1 , 1 〉 ] ∼ ( .r ‘ 𝑄 ) [ 〈 1 , 𝑦 〉 ] ∼ ) = [ 〈 1 , 𝑦 〉 ] ∼ ) |
| 48 |
5 6 28 29 30
|
qusmulrng |
⊢ ( ( ( 𝑅 ∈ Rng ∧ 𝐼 ∈ ( 2Ideal ‘ 𝑅 ) ∧ 𝐼 ∈ ( SubGrp ‘ 𝑅 ) ) ∧ ( 〈 1 , 𝑦 〉 ∈ ( ℤ × ℤ ) ∧ 〈 1 , 1 〉 ∈ ( ℤ × ℤ ) ) ) → ( [ 〈 1 , 𝑦 〉 ] ∼ ( .r ‘ 𝑄 ) [ 〈 1 , 1 〉 ] ∼ ) = [ ( 〈 1 , 𝑦 〉 ( .r ‘ 𝑅 ) 〈 1 , 1 〉 ) ] ∼ ) |
| 49 |
18 20 22 26 24 48
|
syl32anc |
⊢ ( 𝑦 ∈ ℤ → ( [ 〈 1 , 𝑦 〉 ] ∼ ( .r ‘ 𝑄 ) [ 〈 1 , 1 〉 ] ∼ ) = [ ( 〈 1 , 𝑦 〉 ( .r ‘ 𝑅 ) 〈 1 , 1 〉 ) ] ∼ ) |
| 50 |
25 23
|
zmulcld |
⊢ ( 𝑦 ∈ ℤ → ( 𝑦 · 1 ) ∈ ℤ ) |
| 51 |
1 33 33 35 35 23 25 23 23 36 50 38 38 29
|
xpsmul |
⊢ ( 𝑦 ∈ ℤ → ( 〈 1 , 𝑦 〉 ( .r ‘ 𝑅 ) 〈 1 , 1 〉 ) = 〈 ( 1 · 1 ) , ( 𝑦 · 1 ) 〉 ) |
| 52 |
42
|
mulridd |
⊢ ( 𝑦 ∈ ℤ → ( 𝑦 · 1 ) = 𝑦 ) |
| 53 |
41 52
|
opeq12d |
⊢ ( 𝑦 ∈ ℤ → 〈 ( 1 · 1 ) , ( 𝑦 · 1 ) 〉 = 〈 1 , 𝑦 〉 ) |
| 54 |
51 53
|
eqtrd |
⊢ ( 𝑦 ∈ ℤ → ( 〈 1 , 𝑦 〉 ( .r ‘ 𝑅 ) 〈 1 , 1 〉 ) = 〈 1 , 𝑦 〉 ) |
| 55 |
54
|
eceq1d |
⊢ ( 𝑦 ∈ ℤ → [ ( 〈 1 , 𝑦 〉 ( .r ‘ 𝑅 ) 〈 1 , 1 〉 ) ] ∼ = [ 〈 1 , 𝑦 〉 ] ∼ ) |
| 56 |
49 55
|
eqtrd |
⊢ ( 𝑦 ∈ ℤ → ( [ 〈 1 , 𝑦 〉 ] ∼ ( .r ‘ 𝑄 ) [ 〈 1 , 1 〉 ] ∼ ) = [ 〈 1 , 𝑦 〉 ] ∼ ) |
| 57 |
47 56
|
jca |
⊢ ( 𝑦 ∈ ℤ → ( ( [ 〈 1 , 1 〉 ] ∼ ( .r ‘ 𝑄 ) [ 〈 1 , 𝑦 〉 ] ∼ ) = [ 〈 1 , 𝑦 〉 ] ∼ ∧ ( [ 〈 1 , 𝑦 〉 ] ∼ ( .r ‘ 𝑄 ) [ 〈 1 , 1 〉 ] ∼ ) = [ 〈 1 , 𝑦 〉 ] ∼ ) ) |
| 58 |
1 2 3 4 5
|
pzriprnglem10 |
⊢ ( ( 1 ∈ ℤ ∧ 1 ∈ ℤ ) → [ 〈 1 , 1 〉 ] ∼ = ( ℤ × { 1 } ) ) |
| 59 |
12 12 58
|
mp2an |
⊢ [ 〈 1 , 1 〉 ] ∼ = ( ℤ × { 1 } ) |
| 60 |
59
|
eqcomi |
⊢ ( ℤ × { 1 } ) = [ 〈 1 , 1 〉 ] ∼ |
| 61 |
60
|
a1i |
⊢ ( 𝑋 = [ 〈 1 , 𝑦 〉 ] ∼ → ( ℤ × { 1 } ) = [ 〈 1 , 1 〉 ] ∼ ) |
| 62 |
|
id |
⊢ ( 𝑋 = [ 〈 1 , 𝑦 〉 ] ∼ → 𝑋 = [ 〈 1 , 𝑦 〉 ] ∼ ) |
| 63 |
61 62
|
oveq12d |
⊢ ( 𝑋 = [ 〈 1 , 𝑦 〉 ] ∼ → ( ( ℤ × { 1 } ) ( .r ‘ 𝑄 ) 𝑋 ) = ( [ 〈 1 , 1 〉 ] ∼ ( .r ‘ 𝑄 ) [ 〈 1 , 𝑦 〉 ] ∼ ) ) |
| 64 |
63 62
|
eqeq12d |
⊢ ( 𝑋 = [ 〈 1 , 𝑦 〉 ] ∼ → ( ( ( ℤ × { 1 } ) ( .r ‘ 𝑄 ) 𝑋 ) = 𝑋 ↔ ( [ 〈 1 , 1 〉 ] ∼ ( .r ‘ 𝑄 ) [ 〈 1 , 𝑦 〉 ] ∼ ) = [ 〈 1 , 𝑦 〉 ] ∼ ) ) |
| 65 |
62 61
|
oveq12d |
⊢ ( 𝑋 = [ 〈 1 , 𝑦 〉 ] ∼ → ( 𝑋 ( .r ‘ 𝑄 ) ( ℤ × { 1 } ) ) = ( [ 〈 1 , 𝑦 〉 ] ∼ ( .r ‘ 𝑄 ) [ 〈 1 , 1 〉 ] ∼ ) ) |
| 66 |
65 62
|
eqeq12d |
⊢ ( 𝑋 = [ 〈 1 , 𝑦 〉 ] ∼ → ( ( 𝑋 ( .r ‘ 𝑄 ) ( ℤ × { 1 } ) ) = 𝑋 ↔ ( [ 〈 1 , 𝑦 〉 ] ∼ ( .r ‘ 𝑄 ) [ 〈 1 , 1 〉 ] ∼ ) = [ 〈 1 , 𝑦 〉 ] ∼ ) ) |
| 67 |
64 66
|
anbi12d |
⊢ ( 𝑋 = [ 〈 1 , 𝑦 〉 ] ∼ → ( ( ( ( ℤ × { 1 } ) ( .r ‘ 𝑄 ) 𝑋 ) = 𝑋 ∧ ( 𝑋 ( .r ‘ 𝑄 ) ( ℤ × { 1 } ) ) = 𝑋 ) ↔ ( ( [ 〈 1 , 1 〉 ] ∼ ( .r ‘ 𝑄 ) [ 〈 1 , 𝑦 〉 ] ∼ ) = [ 〈 1 , 𝑦 〉 ] ∼ ∧ ( [ 〈 1 , 𝑦 〉 ] ∼ ( .r ‘ 𝑄 ) [ 〈 1 , 1 〉 ] ∼ ) = [ 〈 1 , 𝑦 〉 ] ∼ ) ) ) |
| 68 |
57 67
|
syl5ibrcom |
⊢ ( 𝑦 ∈ ℤ → ( 𝑋 = [ 〈 1 , 𝑦 〉 ] ∼ → ( ( ( ℤ × { 1 } ) ( .r ‘ 𝑄 ) 𝑋 ) = 𝑋 ∧ ( 𝑋 ( .r ‘ 𝑄 ) ( ℤ × { 1 } ) ) = 𝑋 ) ) ) |
| 69 |
16 68
|
sylbid |
⊢ ( 𝑦 ∈ ℤ → ( 𝑋 = ( ℤ × { 𝑦 } ) → ( ( ( ℤ × { 1 } ) ( .r ‘ 𝑄 ) 𝑋 ) = 𝑋 ∧ ( 𝑋 ( .r ‘ 𝑄 ) ( ℤ × { 1 } ) ) = 𝑋 ) ) ) |
| 70 |
11 69
|
syl5 |
⊢ ( 𝑦 ∈ ℤ → ( 𝑋 ∈ { ( ℤ × { 𝑦 } ) } → ( ( ( ℤ × { 1 } ) ( .r ‘ 𝑄 ) 𝑋 ) = 𝑋 ∧ ( 𝑋 ( .r ‘ 𝑄 ) ( ℤ × { 1 } ) ) = 𝑋 ) ) ) |
| 71 |
70
|
rexlimiv |
⊢ ( ∃ 𝑦 ∈ ℤ 𝑋 ∈ { ( ℤ × { 𝑦 } ) } → ( ( ( ℤ × { 1 } ) ( .r ‘ 𝑄 ) 𝑋 ) = 𝑋 ∧ ( 𝑋 ( .r ‘ 𝑄 ) ( ℤ × { 1 } ) ) = 𝑋 ) ) |
| 72 |
10 71
|
sylbi |
⊢ ( 𝑋 ∈ ( Base ‘ 𝑄 ) → ( ( ( ℤ × { 1 } ) ( .r ‘ 𝑄 ) 𝑋 ) = 𝑋 ∧ ( 𝑋 ( .r ‘ 𝑄 ) ( ℤ × { 1 } ) ) = 𝑋 ) ) |