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Theorem isrng

Description: The predicate "is a non-unital ring." (Contributed by AV, 6-Jan-2020)

Ref Expression
Hypotheses isrng.b ⊢ B = Base R
isrng.g ⊢ G = mulGrp R
isrng.p ⊢ + ˙ = + R
isrng.t ⊢ · ˙ = ⋅ R
Assertion isrng ⊢ R ∈ Rng ↔ R ∈ Abel ∧ G ∈ Smgrp ∧ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B x · ˙ y + ˙ z = x · ˙ y + ˙ x · ˙ z ∧ x + ˙ y · ˙ z = x · ˙ z + ˙ y · ˙ z

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 isrng.b ⊢ B = Base R
2 isrng.g ⊢ G = mulGrp R
3 isrng.p ⊢ + ˙ = + R
4 isrng.t ⊢ · ˙ = ⋅ R
5 fveq2 ⊢ r = R → mulGrp r = mulGrp R
6 5 2 eqtr4di ⊢ r = R → mulGrp r = G
7 6 eleq1d ⊢ r = R → mulGrp r ∈ Smgrp ↔ G ∈ Smgrp
8 fvexd ⊢ r = R → Base r ∈ V
9 fveq2 ⊢ r = R → Base r = Base R
10 9 1 eqtr4di ⊢ r = R → Base r = B
11 fvexd ⊢ r = R ∧ b = B → + r ∈ V
12 fveq2 ⊢ r = R → + r = + R
13 12 adantr ⊢ r = R ∧ b = B → + r = + R
14 13 3 eqtr4di ⊢ r = R ∧ b = B → + r = + ˙
15 fvexd ⊢ r = R ∧ b = B ∧ p = + ˙ → ⋅ r ∈ V
16 fveq2 ⊢ r = R → ⋅ r = ⋅ R
17 16 adantr ⊢ r = R ∧ b = B → ⋅ r = ⋅ R
18 17 adantr ⊢ r = R ∧ b = B ∧ p = + ˙ → ⋅ r = ⋅ R
19 18 4 eqtr4di ⊢ r = R ∧ b = B ∧ p = + ˙ → ⋅ r = · ˙
20 simpllr ⊢ r = R ∧ b = B ∧ p = + ˙ ∧ t = · ˙ → b = B
21 simpr ⊢ r = R ∧ b = B ∧ p = + ˙ ∧ t = · ˙ → t = · ˙
22 eqidd ⊢ r = R ∧ b = B ∧ p = + ˙ ∧ t = · ˙ → x = x
23 oveq ⊢ p = + ˙ → y p z = y + ˙ z
24 23 ad2antlr ⊢ r = R ∧ b = B ∧ p = + ˙ ∧ t = · ˙ → y p z = y + ˙ z
25 21 22 24 oveq123d ⊢ r = R ∧ b = B ∧ p = + ˙ ∧ t = · ˙ → x t y p z = x · ˙ y + ˙ z
26 simpr ⊢ r = R ∧ b = B ∧ p = + ˙ → p = + ˙
27 26 adantr ⊢ r = R ∧ b = B ∧ p = + ˙ ∧ t = · ˙ → p = + ˙
28 oveq ⊢ t = · ˙ → x t y = x · ˙ y
29 28 adantl ⊢ r = R ∧ b = B ∧ p = + ˙ ∧ t = · ˙ → x t y = x · ˙ y
30 oveq ⊢ t = · ˙ → x t z = x · ˙ z
31 30 adantl ⊢ r = R ∧ b = B ∧ p = + ˙ ∧ t = · ˙ → x t z = x · ˙ z
32 27 29 31 oveq123d ⊢ r = R ∧ b = B ∧ p = + ˙ ∧ t = · ˙ → x t y p x t z = x · ˙ y + ˙ x · ˙ z
33 25 32 eqeq12d ⊢ r = R ∧ b = B ∧ p = + ˙ ∧ t = · ˙ → x t y p z = x t y p x t z ↔ x · ˙ y + ˙ z = x · ˙ y + ˙ x · ˙ z
34 oveq ⊢ p = + ˙ → x p y = x + ˙ y
35 34 ad2antlr ⊢ r = R ∧ b = B ∧ p = + ˙ ∧ t = · ˙ → x p y = x + ˙ y
36 eqidd ⊢ r = R ∧ b = B ∧ p = + ˙ ∧ t = · ˙ → z = z
37 21 35 36 oveq123d ⊢ r = R ∧ b = B ∧ p = + ˙ ∧ t = · ˙ → x p y t z = x + ˙ y · ˙ z
38 oveq ⊢ t = · ˙ → y t z = y · ˙ z
39 38 adantl ⊢ r = R ∧ b = B ∧ p = + ˙ ∧ t = · ˙ → y t z = y · ˙ z
40 27 31 39 oveq123d ⊢ r = R ∧ b = B ∧ p = + ˙ ∧ t = · ˙ → x t z p y t z = x · ˙ z + ˙ y · ˙ z
41 37 40 eqeq12d ⊢ r = R ∧ b = B ∧ p = + ˙ ∧ t = · ˙ → x p y t z = x t z p y t z ↔ x + ˙ y · ˙ z = x · ˙ z + ˙ y · ˙ z
42 33 41 anbi12d ⊢ r = R ∧ b = B ∧ p = + ˙ ∧ t = · ˙ → x t y p z = x t y p x t z ∧ x p y t z = x t z p y t z ↔ x · ˙ y + ˙ z = x · ˙ y + ˙ x · ˙ z ∧ x + ˙ y · ˙ z = x · ˙ z + ˙ y · ˙ z
43 20 42 raleqbidv ⊢ r = R ∧ b = B ∧ p = + ˙ ∧ t = · ˙ → ∀ z ∈ b x t y p z = x t y p x t z ∧ x p y t z = x t z p y t z ↔ ∀ z ∈ B x · ˙ y + ˙ z = x · ˙ y + ˙ x · ˙ z ∧ x + ˙ y · ˙ z = x · ˙ z + ˙ y · ˙ z
44 20 43 raleqbidv ⊢ r = R ∧ b = B ∧ p = + ˙ ∧ t = · ˙ → ∀ y ∈ b ∀ z ∈ b x t y p z = x t y p x t z ∧ x p y t z = x t z p y t z ↔ ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B x · ˙ y + ˙ z = x · ˙ y + ˙ x · ˙ z ∧ x + ˙ y · ˙ z = x · ˙ z + ˙ y · ˙ z
45 20 44 raleqbidv ⊢ r = R ∧ b = B ∧ p = + ˙ ∧ t = · ˙ → ∀ x ∈ b ∀ y ∈ b ∀ z ∈ b x t y p z = x t y p x t z ∧ x p y t z = x t z p y t z ↔ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B x · ˙ y + ˙ z = x · ˙ y + ˙ x · ˙ z ∧ x + ˙ y · ˙ z = x · ˙ z + ˙ y · ˙ z
46 15 19 45 sbcied2 ⊢ r = R ∧ b = B ∧ p = + ˙ → [˙⋅ r / t]˙ ∀ x ∈ b ∀ y ∈ b ∀ z ∈ b x t y p z = x t y p x t z ∧ x p y t z = x t z p y t z ↔ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B x · ˙ y + ˙ z = x · ˙ y + ˙ x · ˙ z ∧ x + ˙ y · ˙ z = x · ˙ z + ˙ y · ˙ z
47 11 14 46 sbcied2 ⊢ r = R ∧ b = B → [˙+ r / p]˙ [˙⋅ r / t]˙ ∀ x ∈ b ∀ y ∈ b ∀ z ∈ b x t y p z = x t y p x t z ∧ x p y t z = x t z p y t z ↔ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B x · ˙ y + ˙ z = x · ˙ y + ˙ x · ˙ z ∧ x + ˙ y · ˙ z = x · ˙ z + ˙ y · ˙ z
48 8 10 47 sbcied2 ⊢ r = R → [˙Base r / b]˙ [˙+ r / p]˙ [˙⋅ r / t]˙ ∀ x ∈ b ∀ y ∈ b ∀ z ∈ b x t y p z = x t y p x t z ∧ x p y t z = x t z p y t z ↔ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B x · ˙ y + ˙ z = x · ˙ y + ˙ x · ˙ z ∧ x + ˙ y · ˙ z = x · ˙ z + ˙ y · ˙ z
49 7 48 anbi12d ⊢ r = R → mulGrp r ∈ Smgrp ∧ [˙Base r / b]˙ [˙+ r / p]˙ [˙⋅ r / t]˙ ∀ x ∈ b ∀ y ∈ b ∀ z ∈ b x t y p z = x t y p x t z ∧ x p y t z = x t z p y t z ↔ G ∈ Smgrp ∧ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B x · ˙ y + ˙ z = x · ˙ y + ˙ x · ˙ z ∧ x + ˙ y · ˙ z = x · ˙ z + ˙ y · ˙ z
50 df-rng ⊢ Rng = r ∈ Abel | mulGrp r ∈ Smgrp ∧ [˙Base r / b]˙ [˙+ r / p]˙ [˙⋅ r / t]˙ ∀ x ∈ b ∀ y ∈ b ∀ z ∈ b x t y p z = x t y p x t z ∧ x p y t z = x t z p y t z
51 49 50 elrab2 ⊢ R ∈ Rng ↔ R ∈ Abel ∧ G ∈ Smgrp ∧ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B x · ˙ y + ˙ z = x · ˙ y + ˙ x · ˙ z ∧ x + ˙ y · ˙ z = x · ˙ z + ˙ y · ˙ z
52 3anass ⊢ R ∈ Abel ∧ G ∈ Smgrp ∧ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B x · ˙ y + ˙ z = x · ˙ y + ˙ x · ˙ z ∧ x + ˙ y · ˙ z = x · ˙ z + ˙ y · ˙ z ↔ R ∈ Abel ∧ G ∈ Smgrp ∧ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B x · ˙ y + ˙ z = x · ˙ y + ˙ x · ˙ z ∧ x + ˙ y · ˙ z = x · ˙ z + ˙ y · ˙ z
53 51 52 bitr4i ⊢ R ∈ Rng ↔ R ∈ Abel ∧ G ∈ Smgrp ∧ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B x · ˙ y + ˙ z = x · ˙ y + ˙ x · ˙ z ∧ x + ˙ y · ˙ z = x · ˙ z + ˙ y · ˙ z