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Theorem ricnzr1

Description: A ring isomorphism maps a nonzero ring to a nonzero ring. (Contributed by Thierry Arnoux, 4-May-2026)

Ref Expression
Assertion ricnzr1 ( ( 𝑅𝑟 𝑆𝑅 ∈ NzRing ) → 𝑆 ∈ NzRing )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 brric ( 𝑅𝑟 𝑆 ↔ ( 𝑅 RingIso 𝑆 ) ≠ ∅ )
2 1 biimpi ( 𝑅𝑟 𝑆 → ( 𝑅 RingIso 𝑆 ) ≠ ∅ )
3 2 adantr ( ( 𝑅𝑟 𝑆𝑅 ∈ NzRing ) → ( 𝑅 RingIso 𝑆 ) ≠ ∅ )
4 rimrcl2 ( 𝑓 ∈ ( 𝑅 RingIso 𝑆 ) → 𝑆 ∈ Ring )
5 4 adantl ( ( ( 𝑅𝑟 𝑆𝑅 ∈ NzRing ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝑅 RingIso 𝑆 ) ) → 𝑆 ∈ Ring )
6 3 5 n0limd ( ( 𝑅𝑟 𝑆𝑅 ∈ NzRing ) → 𝑆 ∈ Ring )
7 eqid ( 1r𝑅 ) = ( 1r𝑅 )
8 eqid ( 0g𝑅 ) = ( 0g𝑅 )
9 7 8 nzrnz ( 𝑅 ∈ NzRing → ( 1r𝑅 ) ≠ ( 0g𝑅 ) )
10 9 ad2antlr ( ( ( 𝑅𝑟 𝑆𝑅 ∈ NzRing ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝑅 RingIso 𝑆 ) ) → ( 1r𝑅 ) ≠ ( 0g𝑅 ) )
11 isrim0 ( 𝑓 ∈ ( 𝑅 RingIso 𝑆 ) ↔ ( 𝑓 ∈ ( 𝑅 RingHom 𝑆 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝑆 RingHom 𝑅 ) ) )
12 11 simprbi ( 𝑓 ∈ ( 𝑅 RingIso 𝑆 ) → 𝑓 ∈ ( 𝑆 RingHom 𝑅 ) )
13 12 adantl ( ( ( 𝑅𝑟 𝑆𝑅 ∈ NzRing ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝑅 RingIso 𝑆 ) ) → 𝑓 ∈ ( 𝑆 RingHom 𝑅 ) )
14 eqid ( 1r𝑆 ) = ( 1r𝑆 )
15 14 7 rhm1 ( 𝑓 ∈ ( 𝑆 RingHom 𝑅 ) → ( 𝑓 ‘ ( 1r𝑆 ) ) = ( 1r𝑅 ) )
16 13 15 syl ( ( ( 𝑅𝑟 𝑆𝑅 ∈ NzRing ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝑅 RingIso 𝑆 ) ) → ( 𝑓 ‘ ( 1r𝑆 ) ) = ( 1r𝑅 ) )
17 rhmghm ( 𝑓 ∈ ( 𝑆 RingHom 𝑅 ) → 𝑓 ∈ ( 𝑆 GrpHom 𝑅 ) )
18 eqid ( 0g𝑆 ) = ( 0g𝑆 )
19 18 8 ghmid ( 𝑓 ∈ ( 𝑆 GrpHom 𝑅 ) → ( 𝑓 ‘ ( 0g𝑆 ) ) = ( 0g𝑅 ) )
20 13 17 19 3syl ( ( ( 𝑅𝑟 𝑆𝑅 ∈ NzRing ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝑅 RingIso 𝑆 ) ) → ( 𝑓 ‘ ( 0g𝑆 ) ) = ( 0g𝑅 ) )
21 10 16 20 3netr4d ( ( ( 𝑅𝑟 𝑆𝑅 ∈ NzRing ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝑅 RingIso 𝑆 ) ) → ( 𝑓 ‘ ( 1r𝑆 ) ) ≠ ( 𝑓 ‘ ( 0g𝑆 ) ) )
22 fveq2 ( ( 1r𝑆 ) = ( 0g𝑆 ) → ( 𝑓 ‘ ( 1r𝑆 ) ) = ( 𝑓 ‘ ( 0g𝑆 ) ) )
23 22 necon3i ( ( 𝑓 ‘ ( 1r𝑆 ) ) ≠ ( 𝑓 ‘ ( 0g𝑆 ) ) → ( 1r𝑆 ) ≠ ( 0g𝑆 ) )
24 21 23 syl ( ( ( 𝑅𝑟 𝑆𝑅 ∈ NzRing ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝑅 RingIso 𝑆 ) ) → ( 1r𝑆 ) ≠ ( 0g𝑆 ) )
25 3 24 n0limd ( ( 𝑅𝑟 𝑆𝑅 ∈ NzRing ) → ( 1r𝑆 ) ≠ ( 0g𝑆 ) )
26 14 18 isnzr ( 𝑆 ∈ NzRing ↔ ( 𝑆 ∈ Ring ∧ ( 1r𝑆 ) ≠ ( 0g𝑆 ) ) )
27 6 25 26 sylanbrc ( ( 𝑅𝑟 𝑆𝑅 ∈ NzRing ) → 𝑆 ∈ NzRing )