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Theorem nminvr

Description: The norm of an inverse in a nonzero normed ring. (Contributed by Mario Carneiro, 5-Oct-2015)

Ref Expression
Hypotheses nminvr.n 𝑁 = ( norm ‘ 𝑅 )
nminvr.u 𝑈 = ( Unit ‘ 𝑅 )
nminvr.i 𝐼 = ( invr𝑅 )
Assertion nminvr ( ( 𝑅 ∈ NrmRing ∧ 𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐴𝑈 ) → ( 𝑁 ‘ ( 𝐼𝐴 ) ) = ( 1 / ( 𝑁𝐴 ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 nminvr.n 𝑁 = ( norm ‘ 𝑅 )
2 nminvr.u 𝑈 = ( Unit ‘ 𝑅 )
3 nminvr.i 𝐼 = ( invr𝑅 )
4 nrgngp ( 𝑅 ∈ NrmRing → 𝑅 ∈ NrmGrp )
5 4 3ad2ant1 ( ( 𝑅 ∈ NrmRing ∧ 𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐴𝑈 ) → 𝑅 ∈ NrmGrp )
6 eqid ( Base ‘ 𝑅 ) = ( Base ‘ 𝑅 )
7 6 2 unitcl ( 𝐴𝑈𝐴 ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) )
8 7 3ad2ant3 ( ( 𝑅 ∈ NrmRing ∧ 𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐴𝑈 ) → 𝐴 ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) )
9 6 1 nmcl ( ( 𝑅 ∈ NrmGrp ∧ 𝐴 ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) ) → ( 𝑁𝐴 ) ∈ ℝ )
10 5 8 9 syl2anc ( ( 𝑅 ∈ NrmRing ∧ 𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐴𝑈 ) → ( 𝑁𝐴 ) ∈ ℝ )
11 10 recnd ( ( 𝑅 ∈ NrmRing ∧ 𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐴𝑈 ) → ( 𝑁𝐴 ) ∈ ℂ )
12 nzrring ( 𝑅 ∈ NzRing → 𝑅 ∈ Ring )
13 12 3ad2ant2 ( ( 𝑅 ∈ NrmRing ∧ 𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐴𝑈 ) → 𝑅 ∈ Ring )
14 simp3 ( ( 𝑅 ∈ NrmRing ∧ 𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐴𝑈 ) → 𝐴𝑈 )
15 2 3 6 ringinvcl ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐴𝑈 ) → ( 𝐼𝐴 ) ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) )
16 13 14 15 syl2anc ( ( 𝑅 ∈ NrmRing ∧ 𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐴𝑈 ) → ( 𝐼𝐴 ) ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) )
17 6 1 nmcl ( ( 𝑅 ∈ NrmGrp ∧ ( 𝐼𝐴 ) ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) ) → ( 𝑁 ‘ ( 𝐼𝐴 ) ) ∈ ℝ )
18 5 16 17 syl2anc ( ( 𝑅 ∈ NrmRing ∧ 𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐴𝑈 ) → ( 𝑁 ‘ ( 𝐼𝐴 ) ) ∈ ℝ )
19 18 recnd ( ( 𝑅 ∈ NrmRing ∧ 𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐴𝑈 ) → ( 𝑁 ‘ ( 𝐼𝐴 ) ) ∈ ℂ )
20 1 2 unitnmn0 ( ( 𝑅 ∈ NrmRing ∧ 𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐴𝑈 ) → ( 𝑁𝐴 ) ≠ 0 )
21 eqid ( .r𝑅 ) = ( .r𝑅 )
22 eqid ( 1r𝑅 ) = ( 1r𝑅 )
23 2 3 21 22 unitrinv ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐴𝑈 ) → ( 𝐴 ( .r𝑅 ) ( 𝐼𝐴 ) ) = ( 1r𝑅 ) )
24 13 14 23 syl2anc ( ( 𝑅 ∈ NrmRing ∧ 𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐴𝑈 ) → ( 𝐴 ( .r𝑅 ) ( 𝐼𝐴 ) ) = ( 1r𝑅 ) )
25 24 fveq2d ( ( 𝑅 ∈ NrmRing ∧ 𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐴𝑈 ) → ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 ( .r𝑅 ) ( 𝐼𝐴 ) ) ) = ( 𝑁 ‘ ( 1r𝑅 ) ) )
26 simp1 ( ( 𝑅 ∈ NrmRing ∧ 𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐴𝑈 ) → 𝑅 ∈ NrmRing )
27 6 1 21 nmmul ( ( 𝑅 ∈ NrmRing ∧ 𝐴 ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) ∧ ( 𝐼𝐴 ) ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) ) → ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 ( .r𝑅 ) ( 𝐼𝐴 ) ) ) = ( ( 𝑁𝐴 ) · ( 𝑁 ‘ ( 𝐼𝐴 ) ) ) )
28 26 8 16 27 syl3anc ( ( 𝑅 ∈ NrmRing ∧ 𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐴𝑈 ) → ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 ( .r𝑅 ) ( 𝐼𝐴 ) ) ) = ( ( 𝑁𝐴 ) · ( 𝑁 ‘ ( 𝐼𝐴 ) ) ) )
29 1 22 nm1 ( ( 𝑅 ∈ NrmRing ∧ 𝑅 ∈ NzRing ) → ( 𝑁 ‘ ( 1r𝑅 ) ) = 1 )
30 29 3adant3 ( ( 𝑅 ∈ NrmRing ∧ 𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐴𝑈 ) → ( 𝑁 ‘ ( 1r𝑅 ) ) = 1 )
31 25 28 30 3eqtr3d ( ( 𝑅 ∈ NrmRing ∧ 𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐴𝑈 ) → ( ( 𝑁𝐴 ) · ( 𝑁 ‘ ( 𝐼𝐴 ) ) ) = 1 )
32 11 19 20 31 mvllmuld ( ( 𝑅 ∈ NrmRing ∧ 𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐴𝑈 ) → ( 𝑁 ‘ ( 𝐼𝐴 ) ) = ( 1 / ( 𝑁𝐴 ) ) )