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Theorem qusrng

Description: The quotient structure of a non-unital ring is a non-unital ring ( qusring2 analog). (Contributed by AV, 23-Feb-2025)

Ref Expression
Hypotheses qusrng.u ⊢ φ → U = R / 𝑠 ∼ ˙
qusrng.v ⊢ φ → V = Base R
qusrng.p ⊢ + ˙ = + R
qusrng.t ⊢ · ˙ = ⋅ R
qusrng.r ⊢ φ → ∼ ˙ Er V
qusrng.e1 ⊢ φ → a ∼ ˙ p ∧ b ∼ ˙ q → a + ˙ b ∼ ˙ p + ˙ q
qusrng.e2 ⊢ φ → a ∼ ˙ p ∧ b ∼ ˙ q → a · ˙ b ∼ ˙ p · ˙ q
qusrng.x ⊢ φ → R ∈ Rng
Assertion qusrng ⊢ φ → U ∈ Rng

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 qusrng.u ⊢ φ → U = R / 𝑠 ∼ ˙
2 qusrng.v ⊢ φ → V = Base R
3 qusrng.p ⊢ + ˙ = + R
4 qusrng.t ⊢ · ˙ = ⋅ R
5 qusrng.r ⊢ φ → ∼ ˙ Er V
6 qusrng.e1 ⊢ φ → a ∼ ˙ p ∧ b ∼ ˙ q → a + ˙ b ∼ ˙ p + ˙ q
7 qusrng.e2 ⊢ φ → a ∼ ˙ p ∧ b ∼ ˙ q → a · ˙ b ∼ ˙ p · ˙ q
8 qusrng.x ⊢ φ → R ∈ Rng
9 eqid ⊢ u ∈ V ⟼ u ∼ ˙ = u ∈ V ⟼ u ∼ ˙
10 fvex ⊢ Base R ∈ V
11 2 10 eqeltrdi ⊢ φ → V ∈ V
12 erex ⊢ ∼ ˙ Er V → V ∈ V → ∼ ˙ ∈ V
13 5 11 12 sylc ⊢ φ → ∼ ˙ ∈ V
14 1 2 9 13 8 qusval ⊢ φ → U = u ∈ V ⟼ u ∼ ˙ “ 𝑠 R
15 1 2 9 13 8 quslem ⊢ φ → u ∈ V ⟼ u ∼ ˙ : V ⟶ onto V / ∼ ˙
16 8 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ V ∧ y ∈ V → R ∈ Rng
17 simprl ⊢ φ ∧ x ∈ V ∧ y ∈ V → x ∈ V
18 2 eleq2d ⊢ φ → x ∈ V ↔ x ∈ Base R
19 18 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ V ∧ y ∈ V → x ∈ V ↔ x ∈ Base R
20 17 19 mpbid ⊢ φ ∧ x ∈ V ∧ y ∈ V → x ∈ Base R
21 simprr ⊢ φ ∧ x ∈ V ∧ y ∈ V → y ∈ V
22 2 eleq2d ⊢ φ → y ∈ V ↔ y ∈ Base R
23 22 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ V ∧ y ∈ V → y ∈ V ↔ y ∈ Base R
24 21 23 mpbid ⊢ φ ∧ x ∈ V ∧ y ∈ V → y ∈ Base R
25 eqid ⊢ Base R = Base R
26 25 3 rngacl ⊢ R ∈ Rng ∧ x ∈ Base R ∧ y ∈ Base R → x + ˙ y ∈ Base R
27 16 20 24 26 syl3anc ⊢ φ ∧ x ∈ V ∧ y ∈ V → x + ˙ y ∈ Base R
28 2 eleq2d ⊢ φ → x + ˙ y ∈ V ↔ x + ˙ y ∈ Base R
29 28 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ V ∧ y ∈ V → x + ˙ y ∈ V ↔ x + ˙ y ∈ Base R
30 27 29 mpbird ⊢ φ ∧ x ∈ V ∧ y ∈ V → x + ˙ y ∈ V
31 5 11 9 30 6 ercpbl ⊢ φ ∧ a ∈ V ∧ b ∈ V ∧ p ∈ V ∧ q ∈ V → u ∈ V ⟼ u ∼ ˙ ⁡ a = u ∈ V ⟼ u ∼ ˙ ⁡ p ∧ u ∈ V ⟼ u ∼ ˙ ⁡ b = u ∈ V ⟼ u ∼ ˙ ⁡ q → u ∈ V ⟼ u ∼ ˙ ⁡ a + ˙ b = u ∈ V ⟼ u ∼ ˙ ⁡ p + ˙ q
32 25 4 rngcl ⊢ R ∈ Rng ∧ x ∈ Base R ∧ y ∈ Base R → x · ˙ y ∈ Base R
33 16 20 24 32 syl3anc ⊢ φ ∧ x ∈ V ∧ y ∈ V → x · ˙ y ∈ Base R
34 2 eleq2d ⊢ φ → x · ˙ y ∈ V ↔ x · ˙ y ∈ Base R
35 34 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ V ∧ y ∈ V → x · ˙ y ∈ V ↔ x · ˙ y ∈ Base R
36 33 35 mpbird ⊢ φ ∧ x ∈ V ∧ y ∈ V → x · ˙ y ∈ V
37 5 11 9 36 7 ercpbl ⊢ φ ∧ a ∈ V ∧ b ∈ V ∧ p ∈ V ∧ q ∈ V → u ∈ V ⟼ u ∼ ˙ ⁡ a = u ∈ V ⟼ u ∼ ˙ ⁡ p ∧ u ∈ V ⟼ u ∼ ˙ ⁡ b = u ∈ V ⟼ u ∼ ˙ ⁡ q → u ∈ V ⟼ u ∼ ˙ ⁡ a · ˙ b = u ∈ V ⟼ u ∼ ˙ ⁡ p · ˙ q
38 14 2 3 4 15 31 37 8 imasrng ⊢ φ → U ∈ Rng