Metamath Proof Explorer


Theorem qusmulrng

Description: Value of the multiplication operation in a quotient ring of a non-unital ring. Formerly part of proof for quscrng . Similar to qusmul2 . (Contributed by Mario Carneiro, 15-Jun-2015) (Revised by AV, 28-Feb-2025) TODO: Use in proof of quscrng if moved to main.

Ref Expression
Hypotheses qusmulrng.e โŠข โˆผ = ( ๐‘… ~QG ๐‘† )
qusmulrng.h โŠข ๐ป = ( ๐‘… /s โˆผ )
qusmulrng.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐‘… )
qusmulrng.p โŠข ยท = ( .r โ€˜ ๐‘… )
qusmulrng.a โŠข โˆ™ = ( .r โ€˜ ๐ป )
Assertion qusmulrng ( ( ( ๐‘… โˆˆ Rng โˆง ๐‘† โˆˆ ( 2Ideal โ€˜ ๐‘… ) โˆง ๐‘† โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐‘… ) ) โˆง ( ๐‘‹ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐ต ) ) โ†’ ( [ ๐‘‹ ] โˆผ โˆ™ [ ๐‘Œ ] โˆผ ) = [ ( ๐‘‹ ยท ๐‘Œ ) ] โˆผ )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 qusmulrng.e โŠข โˆผ = ( ๐‘… ~QG ๐‘† )
2 qusmulrng.h โŠข ๐ป = ( ๐‘… /s โˆผ )
3 qusmulrng.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐‘… )
4 qusmulrng.p โŠข ยท = ( .r โ€˜ ๐‘… )
5 qusmulrng.a โŠข โˆ™ = ( .r โ€˜ ๐ป )
6 2 a1i โŠข ( ( ๐‘… โˆˆ Rng โˆง ๐‘† โˆˆ ( 2Ideal โ€˜ ๐‘… ) โˆง ๐‘† โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐‘… ) ) โ†’ ๐ป = ( ๐‘… /s โˆผ ) )
7 3 a1i โŠข ( ( ๐‘… โˆˆ Rng โˆง ๐‘† โˆˆ ( 2Ideal โ€˜ ๐‘… ) โˆง ๐‘† โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐‘… ) ) โ†’ ๐ต = ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
8 3 1 eqger โŠข ( ๐‘† โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐‘… ) โ†’ โˆผ Er ๐ต )
9 8 3ad2ant3 โŠข ( ( ๐‘… โˆˆ Rng โˆง ๐‘† โˆˆ ( 2Ideal โ€˜ ๐‘… ) โˆง ๐‘† โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐‘… ) ) โ†’ โˆผ Er ๐ต )
10 simp1 โŠข ( ( ๐‘… โˆˆ Rng โˆง ๐‘† โˆˆ ( 2Ideal โ€˜ ๐‘… ) โˆง ๐‘† โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐‘… ) ) โ†’ ๐‘… โˆˆ Rng )
11 eqid โŠข ( 2Ideal โ€˜ ๐‘… ) = ( 2Ideal โ€˜ ๐‘… )
12 3 1 11 4 2idlcpblrng โŠข ( ( ๐‘… โˆˆ Rng โˆง ๐‘† โˆˆ ( 2Ideal โ€˜ ๐‘… ) โˆง ๐‘† โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐‘… ) ) โ†’ ( ( ๐‘Ž โˆผ ๐‘ โˆง ๐‘ โˆผ ๐‘‘ ) โ†’ ( ๐‘Ž ยท ๐‘ ) โˆผ ( ๐‘ ยท ๐‘‘ ) ) )
13 10 anim1i โŠข ( ( ( ๐‘… โˆˆ Rng โˆง ๐‘† โˆˆ ( 2Ideal โ€˜ ๐‘… ) โˆง ๐‘† โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐‘… ) ) โˆง ( ๐‘ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘‘ โˆˆ ๐ต ) ) โ†’ ( ๐‘… โˆˆ Rng โˆง ( ๐‘ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘‘ โˆˆ ๐ต ) ) )
14 3anass โŠข ( ( ๐‘… โˆˆ Rng โˆง ๐‘ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘‘ โˆˆ ๐ต ) โ†” ( ๐‘… โˆˆ Rng โˆง ( ๐‘ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘‘ โˆˆ ๐ต ) ) )
15 13 14 sylibr โŠข ( ( ( ๐‘… โˆˆ Rng โˆง ๐‘† โˆˆ ( 2Ideal โ€˜ ๐‘… ) โˆง ๐‘† โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐‘… ) ) โˆง ( ๐‘ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘‘ โˆˆ ๐ต ) ) โ†’ ( ๐‘… โˆˆ Rng โˆง ๐‘ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘‘ โˆˆ ๐ต ) )
16 3 4 rngcl โŠข ( ( ๐‘… โˆˆ Rng โˆง ๐‘ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘‘ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐‘ ยท ๐‘‘ ) โˆˆ ๐ต )
17 15 16 syl โŠข ( ( ( ๐‘… โˆˆ Rng โˆง ๐‘† โˆˆ ( 2Ideal โ€˜ ๐‘… ) โˆง ๐‘† โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐‘… ) ) โˆง ( ๐‘ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘‘ โˆˆ ๐ต ) ) โ†’ ( ๐‘ ยท ๐‘‘ ) โˆˆ ๐ต )
18 6 7 9 10 12 17 4 5 qusmulval โŠข ( ( ( ๐‘… โˆˆ Rng โˆง ๐‘† โˆˆ ( 2Ideal โ€˜ ๐‘… ) โˆง ๐‘† โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐‘… ) ) โˆง ๐‘‹ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( [ ๐‘‹ ] โˆผ โˆ™ [ ๐‘Œ ] โˆผ ) = [ ( ๐‘‹ ยท ๐‘Œ ) ] โˆผ )
19 18 3expb โŠข ( ( ( ๐‘… โˆˆ Rng โˆง ๐‘† โˆˆ ( 2Ideal โ€˜ ๐‘… ) โˆง ๐‘† โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐‘… ) ) โˆง ( ๐‘‹ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐ต ) ) โ†’ ( [ ๐‘‹ ] โˆผ โˆ™ [ ๐‘Œ ] โˆผ ) = [ ( ๐‘‹ ยท ๐‘Œ ) ] โˆผ )