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Theorem dvdsrmul1

Description: The divisibility relation is preserved under right-multiplication. (Contributed by Mario Carneiro, 1-Dec-2014)

Ref Expression
Hypotheses dvdsr.1 𝐵 = ( Base ‘ 𝑅 )
dvdsr.2 = ( ∥r𝑅 )
dvdsrmul1.3 · = ( .r𝑅 )
Assertion dvdsrmul1 ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑍𝐵𝑋 𝑌 ) → ( 𝑋 · 𝑍 ) ( 𝑌 · 𝑍 ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dvdsr.1 𝐵 = ( Base ‘ 𝑅 )
2 dvdsr.2 = ( ∥r𝑅 )
3 dvdsrmul1.3 · = ( .r𝑅 )
4 1 2 3 dvdsr ( 𝑋 𝑌 ↔ ( 𝑋𝐵 ∧ ∃ 𝑥𝐵 ( 𝑥 · 𝑋 ) = 𝑌 ) )
5 simplll ( ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑍𝐵 ) ∧ 𝑋𝐵 ) ∧ 𝑥𝐵 ) → 𝑅 ∈ Ring )
6 simplr ( ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑍𝐵 ) ∧ 𝑋𝐵 ) ∧ 𝑥𝐵 ) → 𝑋𝐵 )
7 simpllr ( ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑍𝐵 ) ∧ 𝑋𝐵 ) ∧ 𝑥𝐵 ) → 𝑍𝐵 )
8 1 3 ringcl ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵𝑍𝐵 ) → ( 𝑋 · 𝑍 ) ∈ 𝐵 )
9 5 6 7 8 syl3anc ( ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑍𝐵 ) ∧ 𝑋𝐵 ) ∧ 𝑥𝐵 ) → ( 𝑋 · 𝑍 ) ∈ 𝐵 )
10 1 2 3 dvdsrmul ( ( ( 𝑋 · 𝑍 ) ∈ 𝐵𝑥𝐵 ) → ( 𝑋 · 𝑍 ) ( 𝑥 · ( 𝑋 · 𝑍 ) ) )
11 9 10 sylancom ( ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑍𝐵 ) ∧ 𝑋𝐵 ) ∧ 𝑥𝐵 ) → ( 𝑋 · 𝑍 ) ( 𝑥 · ( 𝑋 · 𝑍 ) ) )
12 simpr ( ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑍𝐵 ) ∧ 𝑋𝐵 ) ∧ 𝑥𝐵 ) → 𝑥𝐵 )
13 1 3 ringass ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ ( 𝑥𝐵𝑋𝐵𝑍𝐵 ) ) → ( ( 𝑥 · 𝑋 ) · 𝑍 ) = ( 𝑥 · ( 𝑋 · 𝑍 ) ) )
14 5 12 6 7 13 syl13anc ( ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑍𝐵 ) ∧ 𝑋𝐵 ) ∧ 𝑥𝐵 ) → ( ( 𝑥 · 𝑋 ) · 𝑍 ) = ( 𝑥 · ( 𝑋 · 𝑍 ) ) )
15 11 14 breqtrrd ( ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑍𝐵 ) ∧ 𝑋𝐵 ) ∧ 𝑥𝐵 ) → ( 𝑋 · 𝑍 ) ( ( 𝑥 · 𝑋 ) · 𝑍 ) )
16 oveq1 ( ( 𝑥 · 𝑋 ) = 𝑌 → ( ( 𝑥 · 𝑋 ) · 𝑍 ) = ( 𝑌 · 𝑍 ) )
17 16 breq2d ( ( 𝑥 · 𝑋 ) = 𝑌 → ( ( 𝑋 · 𝑍 ) ( ( 𝑥 · 𝑋 ) · 𝑍 ) ↔ ( 𝑋 · 𝑍 ) ( 𝑌 · 𝑍 ) ) )
18 15 17 syl5ibcom ( ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑍𝐵 ) ∧ 𝑋𝐵 ) ∧ 𝑥𝐵 ) → ( ( 𝑥 · 𝑋 ) = 𝑌 → ( 𝑋 · 𝑍 ) ( 𝑌 · 𝑍 ) ) )
19 18 rexlimdva ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑍𝐵 ) ∧ 𝑋𝐵 ) → ( ∃ 𝑥𝐵 ( 𝑥 · 𝑋 ) = 𝑌 → ( 𝑋 · 𝑍 ) ( 𝑌 · 𝑍 ) ) )
20 19 expimpd ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑍𝐵 ) → ( ( 𝑋𝐵 ∧ ∃ 𝑥𝐵 ( 𝑥 · 𝑋 ) = 𝑌 ) → ( 𝑋 · 𝑍 ) ( 𝑌 · 𝑍 ) ) )
21 4 20 syl5bi ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑍𝐵 ) → ( 𝑋 𝑌 → ( 𝑋 · 𝑍 ) ( 𝑌 · 𝑍 ) ) )
22 21 3impia ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑍𝐵𝑋 𝑌 ) → ( 𝑋 · 𝑍 ) ( 𝑌 · 𝑍 ) )