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Theorem dvdsruasso2

Description: A reformulation of dvdsruasso . (Proposed by Gerard Lang, 28-May-2025.) (Contributed by Thiery Arnoux, 29-May-2025)

Ref Expression
Hypotheses dvdsrspss.b ⊢ B = Base R
dvdsrspss.k ⊢ K = RSpan ⁡ R
dvdsrspss.d ⊢ ∥ ˙ = ∥ r ⁡ R
dvdsrspss.x ⊢ φ → X ∈ B
dvdsrspss.y ⊢ φ → Y ∈ B
dvdsruassoi.1 ⊢ U = Unit ⁡ R
dvdsruassoi.2 ⊢ · ˙ = ⋅ R
dvdsruasso.r ⊢ φ → R ∈ IDomn
dvdsruasso2.1 ⊢ 1 ˙ = 1 R
Assertion dvdsruasso2 ⊢ φ → X ∥ ˙ Y ∧ Y ∥ ˙ X ↔ ∃ u ∈ U ∃ v ∈ U u · ˙ X = Y ∧ v · ˙ Y = X ∧ u · ˙ v = 1 ˙

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dvdsrspss.b ⊢ B = Base R
2 dvdsrspss.k ⊢ K = RSpan ⁡ R
3 dvdsrspss.d ⊢ ∥ ˙ = ∥ r ⁡ R
4 dvdsrspss.x ⊢ φ → X ∈ B
5 dvdsrspss.y ⊢ φ → Y ∈ B
6 dvdsruassoi.1 ⊢ U = Unit ⁡ R
7 dvdsruassoi.2 ⊢ · ˙ = ⋅ R
8 dvdsruasso.r ⊢ φ → R ∈ IDomn
9 dvdsruasso2.1 ⊢ 1 ˙ = 1 R
10 1 2 3 4 5 6 7 8 dvdsruasso ⊢ φ → X ∥ ˙ Y ∧ Y ∥ ˙ X ↔ ∃ u ∈ U u · ˙ X = Y
11 oveq1 ⊢ v = inv r ⁡ R ⁡ u → v · ˙ Y = inv r ⁡ R ⁡ u · ˙ Y
12 11 eqeq1d ⊢ v = inv r ⁡ R ⁡ u → v · ˙ Y = X ↔ inv r ⁡ R ⁡ u · ˙ Y = X
13 oveq2 ⊢ v = inv r ⁡ R ⁡ u → u · ˙ v = u · ˙ inv r ⁡ R ⁡ u
14 13 eqeq1d ⊢ v = inv r ⁡ R ⁡ u → u · ˙ v = 1 ˙ ↔ u · ˙ inv r ⁡ R ⁡ u = 1 ˙
15 12 14 3anbi23d ⊢ v = inv r ⁡ R ⁡ u → u · ˙ X = Y ∧ v · ˙ Y = X ∧ u · ˙ v = 1 ˙ ↔ u · ˙ X = Y ∧ inv r ⁡ R ⁡ u · ˙ Y = X ∧ u · ˙ inv r ⁡ R ⁡ u = 1 ˙
16 8 idomringd ⊢ φ → R ∈ Ring
17 16 ad2antrr ⊢ φ ∧ u ∈ U ∧ u · ˙ X = Y → R ∈ Ring
18 simplr ⊢ φ ∧ u ∈ U ∧ u · ˙ X = Y → u ∈ U
19 eqid ⊢ inv r ⁡ R = inv r ⁡ R
20 6 19 unitinvcl ⊢ R ∈ Ring ∧ u ∈ U → inv r ⁡ R ⁡ u ∈ U
21 17 18 20 syl2anc ⊢ φ ∧ u ∈ U ∧ u · ˙ X = Y → inv r ⁡ R ⁡ u ∈ U
22 simpr ⊢ φ ∧ u ∈ U ∧ u · ˙ X = Y → u · ˙ X = Y
23 22 oveq2d ⊢ φ ∧ u ∈ U ∧ u · ˙ X = Y → inv r ⁡ R ⁡ u · ˙ u · ˙ X = inv r ⁡ R ⁡ u · ˙ Y
24 8 idomcringd ⊢ φ → R ∈ CRing
25 24 ad2antrr ⊢ φ ∧ u ∈ U ∧ u · ˙ X = Y → R ∈ CRing
26 1 6 unitcl ⊢ inv r ⁡ R ⁡ u ∈ U → inv r ⁡ R ⁡ u ∈ B
27 21 26 syl ⊢ φ ∧ u ∈ U ∧ u · ˙ X = Y → inv r ⁡ R ⁡ u ∈ B
28 1 6 unitcl ⊢ u ∈ U → u ∈ B
29 18 28 syl ⊢ φ ∧ u ∈ U ∧ u · ˙ X = Y → u ∈ B
30 1 7 25 27 29 crngcomd ⊢ φ ∧ u ∈ U ∧ u · ˙ X = Y → inv r ⁡ R ⁡ u · ˙ u = u · ˙ inv r ⁡ R ⁡ u
31 6 19 7 9 unitrinv ⊢ R ∈ Ring ∧ u ∈ U → u · ˙ inv r ⁡ R ⁡ u = 1 ˙
32 17 18 31 syl2anc ⊢ φ ∧ u ∈ U ∧ u · ˙ X = Y → u · ˙ inv r ⁡ R ⁡ u = 1 ˙
33 30 32 eqtrd ⊢ φ ∧ u ∈ U ∧ u · ˙ X = Y → inv r ⁡ R ⁡ u · ˙ u = 1 ˙
34 33 oveq1d ⊢ φ ∧ u ∈ U ∧ u · ˙ X = Y → inv r ⁡ R ⁡ u · ˙ u · ˙ X = 1 ˙ · ˙ X
35 4 ad2antrr ⊢ φ ∧ u ∈ U ∧ u · ˙ X = Y → X ∈ B
36 1 7 17 27 29 35 ringassd ⊢ φ ∧ u ∈ U ∧ u · ˙ X = Y → inv r ⁡ R ⁡ u · ˙ u · ˙ X = inv r ⁡ R ⁡ u · ˙ u · ˙ X
37 1 7 9 17 35 ringlidmd ⊢ φ ∧ u ∈ U ∧ u · ˙ X = Y → 1 ˙ · ˙ X = X
38 34 36 37 3eqtr3d ⊢ φ ∧ u ∈ U ∧ u · ˙ X = Y → inv r ⁡ R ⁡ u · ˙ u · ˙ X = X
39 23 38 eqtr3d ⊢ φ ∧ u ∈ U ∧ u · ˙ X = Y → inv r ⁡ R ⁡ u · ˙ Y = X
40 22 39 32 3jca ⊢ φ ∧ u ∈ U ∧ u · ˙ X = Y → u · ˙ X = Y ∧ inv r ⁡ R ⁡ u · ˙ Y = X ∧ u · ˙ inv r ⁡ R ⁡ u = 1 ˙
41 15 21 40 rspcedvdw ⊢ φ ∧ u ∈ U ∧ u · ˙ X = Y → ∃ v ∈ U u · ˙ X = Y ∧ v · ˙ Y = X ∧ u · ˙ v = 1 ˙
42 simpr1 ⊢ φ ∧ u ∈ U ∧ v ∈ U ∧ u · ˙ X = Y ∧ v · ˙ Y = X ∧ u · ˙ v = 1 ˙ → u · ˙ X = Y
43 42 r19.29an ⊢ φ ∧ u ∈ U ∧ ∃ v ∈ U u · ˙ X = Y ∧ v · ˙ Y = X ∧ u · ˙ v = 1 ˙ → u · ˙ X = Y
44 41 43 impbida ⊢ φ ∧ u ∈ U → u · ˙ X = Y ↔ ∃ v ∈ U u · ˙ X = Y ∧ v · ˙ Y = X ∧ u · ˙ v = 1 ˙
45 44 rexbidva ⊢ φ → ∃ u ∈ U u · ˙ X = Y ↔ ∃ u ∈ U ∃ v ∈ U u · ˙ X = Y ∧ v · ˙ Y = X ∧ u · ˙ v = 1 ˙
46 10 45 bitrd ⊢ φ → X ∥ ˙ Y ∧ Y ∥ ˙ X ↔ ∃ u ∈ U ∃ v ∈ U u · ˙ X = Y ∧ v · ˙ Y = X ∧ u · ˙ v = 1 ˙