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Theorem dfrhm2

Description: The property of a ring homomorphism can be decomposed into separate homomorphic conditions for addition and multiplication. (Contributed by Stefan O'Rear, 7-Mar-2015)

Ref Expression
Assertion dfrhm2 RingHom = r Ring , s Ring r GrpHom s mulGrp r MndHom mulGrp s

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 df-rnghom RingHom = r Ring , s Ring Base r / v Base s / w f w v | f 1 r = 1 s x v y v f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y
2 ancom f 1 r = 1 s x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s
3 r19.26-2 x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y x Base r y Base r f x r y = f x s f y
4 3 anbi1i x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s
5 anass x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s
6 2 4 5 3bitri f 1 r = 1 s x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s
7 6 rabbii f Base s Base r | f 1 r = 1 s x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y = f Base s Base r | x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s
8 fvex Base r V
9 fvex Base s V
10 oveq12 w = Base s v = Base r w v = Base s Base r
11 10 ancoms v = Base r w = Base s w v = Base s Base r
12 raleq v = Base r y v f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y y Base r f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y
13 12 raleqbi1dv v = Base r x v y v f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y
14 13 adantr v = Base r w = Base s x v y v f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y
15 14 anbi2d v = Base r w = Base s f 1 r = 1 s x v y v f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y
16 11 15 rabeqbidv v = Base r w = Base s f w v | f 1 r = 1 s x v y v f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y = f Base s Base r | f 1 r = 1 s x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y
17 8 9 16 csbie2 Base r / v Base s / w f w v | f 1 r = 1 s x v y v f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y = f Base s Base r | f 1 r = 1 s x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y
18 inrab f Base s Base r | x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y f Base s Base r | x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s = f Base s Base r | x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s
19 7 17 18 3eqtr4i Base r / v Base s / w f w v | f 1 r = 1 s x v y v f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y = f Base s Base r | x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y f Base s Base r | x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s
20 ringgrp r Ring r Grp
21 ringgrp s Ring s Grp
22 eqid Base r = Base r
23 eqid Base s = Base s
24 eqid + r = + r
25 eqid + s = + s
26 22 23 24 25 isghm3 r Grp s Grp f r GrpHom s f : Base r Base s x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y
27 20 21 26 syl2an r Ring s Ring f r GrpHom s f : Base r Base s x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y
28 27 abbi2dv r Ring s Ring r GrpHom s = f | f : Base r Base s x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y
29 df-rab f Base s Base r | x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y = f | f Base s Base r x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y
30 9 8 elmap f Base s Base r f : Base r Base s
31 30 anbi1i f Base s Base r x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y f : Base r Base s x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y
32 31 abbii f | f Base s Base r x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y = f | f : Base r Base s x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y
33 29 32 eqtri f Base s Base r | x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y = f | f : Base r Base s x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y
34 28 33 eqtr4di r Ring s Ring r GrpHom s = f Base s Base r | x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y
35 eqid mulGrp r = mulGrp r
36 35 ringmgp r Ring mulGrp r Mnd
37 eqid mulGrp s = mulGrp s
38 37 ringmgp s Ring mulGrp s Mnd
39 35 22 mgpbas Base r = Base mulGrp r
40 37 23 mgpbas Base s = Base mulGrp s
41 eqid r = r
42 35 41 mgpplusg r = + mulGrp r
43 eqid s = s
44 37 43 mgpplusg s = + mulGrp s
45 eqid 1 r = 1 r
46 35 45 ringidval 1 r = 0 mulGrp r
47 eqid 1 s = 1 s
48 37 47 ringidval 1 s = 0 mulGrp s
49 39 40 42 44 46 48 ismhm f mulGrp r MndHom mulGrp s mulGrp r Mnd mulGrp s Mnd f : Base r Base s x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s
50 49 baib mulGrp r Mnd mulGrp s Mnd f mulGrp r MndHom mulGrp s f : Base r Base s x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s
51 36 38 50 syl2an r Ring s Ring f mulGrp r MndHom mulGrp s f : Base r Base s x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s
52 51 abbi2dv r Ring s Ring mulGrp r MndHom mulGrp s = f | f : Base r Base s x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s
53 df-rab f Base s Base r | x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s = f | f Base s Base r x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s
54 30 anbi1i f Base s Base r x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s f : Base r Base s x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s
55 3anass f : Base r Base s x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s f : Base r Base s x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s
56 54 55 bitr4i f Base s Base r x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s f : Base r Base s x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s
57 56 abbii f | f Base s Base r x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s = f | f : Base r Base s x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s
58 53 57 eqtri f Base s Base r | x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s = f | f : Base r Base s x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s
59 52 58 eqtr4di r Ring s Ring mulGrp r MndHom mulGrp s = f Base s Base r | x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s
60 34 59 ineq12d r Ring s Ring r GrpHom s mulGrp r MndHom mulGrp s = f Base s Base r | x Base r y Base r f x + r y = f x + s f y f Base s Base r | x Base r y Base r f x r y = f x s f y f 1 r = 1 s
61 19 60 eqtr4id r Ring s Ring Base r / v Base s / w f w v | f 1 r = 1 s x v y v f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y = r GrpHom s mulGrp r MndHom mulGrp s
62 61 mpoeq3ia r Ring , s Ring Base r / v Base s / w f w v | f 1 r = 1 s x v y v f x + r y = f x + s f y f x r y = f x s f y = r Ring , s Ring r GrpHom s mulGrp r MndHom mulGrp s
63 1 62 eqtri RingHom = r Ring , s Ring r GrpHom s mulGrp r MndHom mulGrp s