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Theorem rngqiprngimfolem

Description: Lemma for rngqiprngimfo . (Contributed by AV, 5-Mar-2025) (Proof shortened by AV, 24-Mar-2025)

Ref Expression
Hypotheses rng2idlring.r ( 𝜑𝑅 ∈ Rng )
rng2idlring.i ( 𝜑𝐼 ∈ ( 2Ideal ‘ 𝑅 ) )
rng2idlring.j 𝐽 = ( 𝑅s 𝐼 )
rng2idlring.u ( 𝜑𝐽 ∈ Ring )
rng2idlring.b 𝐵 = ( Base ‘ 𝑅 )
rng2idlring.t · = ( .r𝑅 )
rng2idlring.1 1 = ( 1r𝐽 )
Assertion rngqiprngimfolem ( ( 𝜑𝐴𝐼𝐶𝐵 ) → ( 1 · ( ( 𝐶 ( -g𝑅 ) ( 1 · 𝐶 ) ) ( +g𝑅 ) 𝐴 ) ) = 𝐴 )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 rng2idlring.r ( 𝜑𝑅 ∈ Rng )
2 rng2idlring.i ( 𝜑𝐼 ∈ ( 2Ideal ‘ 𝑅 ) )
3 rng2idlring.j 𝐽 = ( 𝑅s 𝐼 )
4 rng2idlring.u ( 𝜑𝐽 ∈ Ring )
5 rng2idlring.b 𝐵 = ( Base ‘ 𝑅 )
6 rng2idlring.t · = ( .r𝑅 )
7 rng2idlring.1 1 = ( 1r𝐽 )
8 1 3ad2ant1 ( ( 𝜑𝐴𝐼𝐶𝐵 ) → 𝑅 ∈ Rng )
9 1 2 3 4 5 6 7 rngqiprng1elbas ( 𝜑1𝐵 )
10 9 3ad2ant1 ( ( 𝜑𝐴𝐼𝐶𝐵 ) → 1𝐵 )
11 rnggrp ( 𝑅 ∈ Rng → 𝑅 ∈ Grp )
12 1 11 syl ( 𝜑𝑅 ∈ Grp )
13 12 3ad2ant1 ( ( 𝜑𝐴𝐼𝐶𝐵 ) → 𝑅 ∈ Grp )
14 simp3 ( ( 𝜑𝐴𝐼𝐶𝐵 ) → 𝐶𝐵 )
15 5 6 rngcl ( ( 𝑅 ∈ Rng ∧ 1𝐵𝐶𝐵 ) → ( 1 · 𝐶 ) ∈ 𝐵 )
16 8 10 14 15 syl3anc ( ( 𝜑𝐴𝐼𝐶𝐵 ) → ( 1 · 𝐶 ) ∈ 𝐵 )
17 eqid ( -g𝑅 ) = ( -g𝑅 )
18 5 17 grpsubcl ( ( 𝑅 ∈ Grp ∧ 𝐶𝐵 ∧ ( 1 · 𝐶 ) ∈ 𝐵 ) → ( 𝐶 ( -g𝑅 ) ( 1 · 𝐶 ) ) ∈ 𝐵 )
19 13 14 16 18 syl3anc ( ( 𝜑𝐴𝐼𝐶𝐵 ) → ( 𝐶 ( -g𝑅 ) ( 1 · 𝐶 ) ) ∈ 𝐵 )
20 eqid ( 2Ideal ‘ 𝑅 ) = ( 2Ideal ‘ 𝑅 )
21 5 20 2idlss ( 𝐼 ∈ ( 2Ideal ‘ 𝑅 ) → 𝐼𝐵 )
22 2 21 syl ( 𝜑𝐼𝐵 )
23 22 sselda ( ( 𝜑𝐴𝐼 ) → 𝐴𝐵 )
24 23 3adant3 ( ( 𝜑𝐴𝐼𝐶𝐵 ) → 𝐴𝐵 )
25 eqid ( +g𝑅 ) = ( +g𝑅 )
26 5 25 6 rngdi ( ( 𝑅 ∈ Rng ∧ ( 1𝐵 ∧ ( 𝐶 ( -g𝑅 ) ( 1 · 𝐶 ) ) ∈ 𝐵𝐴𝐵 ) ) → ( 1 · ( ( 𝐶 ( -g𝑅 ) ( 1 · 𝐶 ) ) ( +g𝑅 ) 𝐴 ) ) = ( ( 1 · ( 𝐶 ( -g𝑅 ) ( 1 · 𝐶 ) ) ) ( +g𝑅 ) ( 1 · 𝐴 ) ) )
27 8 10 19 24 26 syl13anc ( ( 𝜑𝐴𝐼𝐶𝐵 ) → ( 1 · ( ( 𝐶 ( -g𝑅 ) ( 1 · 𝐶 ) ) ( +g𝑅 ) 𝐴 ) ) = ( ( 1 · ( 𝐶 ( -g𝑅 ) ( 1 · 𝐶 ) ) ) ( +g𝑅 ) ( 1 · 𝐴 ) ) )
28 5 6 17 8 10 14 16 rngsubdi ( ( 𝜑𝐴𝐼𝐶𝐵 ) → ( 1 · ( 𝐶 ( -g𝑅 ) ( 1 · 𝐶 ) ) ) = ( ( 1 · 𝐶 ) ( -g𝑅 ) ( 1 · ( 1 · 𝐶 ) ) ) )
29 3 6 ressmulr ( 𝐼 ∈ ( 2Ideal ‘ 𝑅 ) → · = ( .r𝐽 ) )
30 2 29 syl ( 𝜑· = ( .r𝐽 ) )
31 30 oveqd ( 𝜑 → ( 1 · ( 1 · 𝐶 ) ) = ( 1 ( .r𝐽 ) ( 1 · 𝐶 ) ) )
32 31 3ad2ant1 ( ( 𝜑𝐴𝐼𝐶𝐵 ) → ( 1 · ( 1 · 𝐶 ) ) = ( 1 ( .r𝐽 ) ( 1 · 𝐶 ) ) )
33 eqid ( Base ‘ 𝐽 ) = ( Base ‘ 𝐽 )
34 eqid ( .r𝐽 ) = ( .r𝐽 )
35 4 3ad2ant1 ( ( 𝜑𝐴𝐼𝐶𝐵 ) → 𝐽 ∈ Ring )
36 1 2 3 4 5 6 7 rngqiprngghmlem1 ( ( 𝜑𝐶𝐵 ) → ( 1 · 𝐶 ) ∈ ( Base ‘ 𝐽 ) )
37 36 3adant2 ( ( 𝜑𝐴𝐼𝐶𝐵 ) → ( 1 · 𝐶 ) ∈ ( Base ‘ 𝐽 ) )
38 33 34 7 35 37 ringlidmd ( ( 𝜑𝐴𝐼𝐶𝐵 ) → ( 1 ( .r𝐽 ) ( 1 · 𝐶 ) ) = ( 1 · 𝐶 ) )
39 32 38 eqtrd ( ( 𝜑𝐴𝐼𝐶𝐵 ) → ( 1 · ( 1 · 𝐶 ) ) = ( 1 · 𝐶 ) )
40 39 oveq2d ( ( 𝜑𝐴𝐼𝐶𝐵 ) → ( ( 1 · 𝐶 ) ( -g𝑅 ) ( 1 · ( 1 · 𝐶 ) ) ) = ( ( 1 · 𝐶 ) ( -g𝑅 ) ( 1 · 𝐶 ) ) )
41 eqid ( 0g𝑅 ) = ( 0g𝑅 )
42 5 41 17 grpsubid ( ( 𝑅 ∈ Grp ∧ ( 1 · 𝐶 ) ∈ 𝐵 ) → ( ( 1 · 𝐶 ) ( -g𝑅 ) ( 1 · 𝐶 ) ) = ( 0g𝑅 ) )
43 13 16 42 syl2anc ( ( 𝜑𝐴𝐼𝐶𝐵 ) → ( ( 1 · 𝐶 ) ( -g𝑅 ) ( 1 · 𝐶 ) ) = ( 0g𝑅 ) )
44 28 40 43 3eqtrd ( ( 𝜑𝐴𝐼𝐶𝐵 ) → ( 1 · ( 𝐶 ( -g𝑅 ) ( 1 · 𝐶 ) ) ) = ( 0g𝑅 ) )
45 44 oveq1d ( ( 𝜑𝐴𝐼𝐶𝐵 ) → ( ( 1 · ( 𝐶 ( -g𝑅 ) ( 1 · 𝐶 ) ) ) ( +g𝑅 ) ( 1 · 𝐴 ) ) = ( ( 0g𝑅 ) ( +g𝑅 ) ( 1 · 𝐴 ) ) )
46 5 6 rngcl ( ( 𝑅 ∈ Rng ∧ 1𝐵𝐴𝐵 ) → ( 1 · 𝐴 ) ∈ 𝐵 )
47 8 10 24 46 syl3anc ( ( 𝜑𝐴𝐼𝐶𝐵 ) → ( 1 · 𝐴 ) ∈ 𝐵 )
48 5 25 41 13 47 grplidd ( ( 𝜑𝐴𝐼𝐶𝐵 ) → ( ( 0g𝑅 ) ( +g𝑅 ) ( 1 · 𝐴 ) ) = ( 1 · 𝐴 ) )
49 30 oveqd ( 𝜑 → ( 1 · 𝐴 ) = ( 1 ( .r𝐽 ) 𝐴 ) )
50 49 3ad2ant1 ( ( 𝜑𝐴𝐼𝐶𝐵 ) → ( 1 · 𝐴 ) = ( 1 ( .r𝐽 ) 𝐴 ) )
51 4 adantr ( ( 𝜑𝐴𝐼 ) → 𝐽 ∈ Ring )
52 2 3 33 2idlbas ( 𝜑 → ( Base ‘ 𝐽 ) = 𝐼 )
53 52 eqcomd ( 𝜑𝐼 = ( Base ‘ 𝐽 ) )
54 53 eleq2d ( 𝜑 → ( 𝐴𝐼𝐴 ∈ ( Base ‘ 𝐽 ) ) )
55 54 biimpa ( ( 𝜑𝐴𝐼 ) → 𝐴 ∈ ( Base ‘ 𝐽 ) )
56 33 34 7 51 55 ringlidmd ( ( 𝜑𝐴𝐼 ) → ( 1 ( .r𝐽 ) 𝐴 ) = 𝐴 )
57 56 3adant3 ( ( 𝜑𝐴𝐼𝐶𝐵 ) → ( 1 ( .r𝐽 ) 𝐴 ) = 𝐴 )
58 48 50 57 3eqtrd ( ( 𝜑𝐴𝐼𝐶𝐵 ) → ( ( 0g𝑅 ) ( +g𝑅 ) ( 1 · 𝐴 ) ) = 𝐴 )
59 27 45 58 3eqtrd ( ( 𝜑𝐴𝐼𝐶𝐵 ) → ( 1 · ( ( 𝐶 ( -g𝑅 ) ( 1 · 𝐶 ) ) ( +g𝑅 ) 𝐴 ) ) = 𝐴 )