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Theorem ringnegl

Description: Negation in a ring is the same as left multiplication by -1. ( rngonegmn1l analog.) (Contributed by Jeff Madsen, 19-Jun-2010) (Revised by Mario Carneiro, 2-Jul-2014)

Ref Expression
Hypotheses ringnegl.b 𝐵 = ( Base ‘ 𝑅 )
ringnegl.t · = ( .r𝑅 )
ringnegl.u 1 = ( 1r𝑅 )
ringnegl.n 𝑁 = ( invg𝑅 )
ringnegl.r ( 𝜑𝑅 ∈ Ring )
ringnegl.x ( 𝜑𝑋𝐵 )
Assertion ringnegl ( 𝜑 → ( ( 𝑁1 ) · 𝑋 ) = ( 𝑁𝑋 ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ringnegl.b 𝐵 = ( Base ‘ 𝑅 )
2 ringnegl.t · = ( .r𝑅 )
3 ringnegl.u 1 = ( 1r𝑅 )
4 ringnegl.n 𝑁 = ( invg𝑅 )
5 ringnegl.r ( 𝜑𝑅 ∈ Ring )
6 ringnegl.x ( 𝜑𝑋𝐵 )
7 1 3 ringidcl ( 𝑅 ∈ Ring → 1𝐵 )
8 5 7 syl ( 𝜑1𝐵 )
9 ringgrp ( 𝑅 ∈ Ring → 𝑅 ∈ Grp )
10 5 9 syl ( 𝜑𝑅 ∈ Grp )
11 1 4 grpinvcl ( ( 𝑅 ∈ Grp ∧ 1𝐵 ) → ( 𝑁1 ) ∈ 𝐵 )
12 10 8 11 syl2anc ( 𝜑 → ( 𝑁1 ) ∈ 𝐵 )
13 eqid ( +g𝑅 ) = ( +g𝑅 )
14 1 13 2 ringdir ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ ( 1𝐵 ∧ ( 𝑁1 ) ∈ 𝐵𝑋𝐵 ) ) → ( ( 1 ( +g𝑅 ) ( 𝑁1 ) ) · 𝑋 ) = ( ( 1 · 𝑋 ) ( +g𝑅 ) ( ( 𝑁1 ) · 𝑋 ) ) )
15 5 8 12 6 14 syl13anc ( 𝜑 → ( ( 1 ( +g𝑅 ) ( 𝑁1 ) ) · 𝑋 ) = ( ( 1 · 𝑋 ) ( +g𝑅 ) ( ( 𝑁1 ) · 𝑋 ) ) )
16 eqid ( 0g𝑅 ) = ( 0g𝑅 )
17 1 13 16 4 grprinv ( ( 𝑅 ∈ Grp ∧ 1𝐵 ) → ( 1 ( +g𝑅 ) ( 𝑁1 ) ) = ( 0g𝑅 ) )
18 10 8 17 syl2anc ( 𝜑 → ( 1 ( +g𝑅 ) ( 𝑁1 ) ) = ( 0g𝑅 ) )
19 18 oveq1d ( 𝜑 → ( ( 1 ( +g𝑅 ) ( 𝑁1 ) ) · 𝑋 ) = ( ( 0g𝑅 ) · 𝑋 ) )
20 1 2 16 ringlz ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵 ) → ( ( 0g𝑅 ) · 𝑋 ) = ( 0g𝑅 ) )
21 5 6 20 syl2anc ( 𝜑 → ( ( 0g𝑅 ) · 𝑋 ) = ( 0g𝑅 ) )
22 19 21 eqtrd ( 𝜑 → ( ( 1 ( +g𝑅 ) ( 𝑁1 ) ) · 𝑋 ) = ( 0g𝑅 ) )
23 1 2 3 ringlidm ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋𝐵 ) → ( 1 · 𝑋 ) = 𝑋 )
24 5 6 23 syl2anc ( 𝜑 → ( 1 · 𝑋 ) = 𝑋 )
25 24 oveq1d ( 𝜑 → ( ( 1 · 𝑋 ) ( +g𝑅 ) ( ( 𝑁1 ) · 𝑋 ) ) = ( 𝑋 ( +g𝑅 ) ( ( 𝑁1 ) · 𝑋 ) ) )
26 15 22 25 3eqtr3rd ( 𝜑 → ( 𝑋 ( +g𝑅 ) ( ( 𝑁1 ) · 𝑋 ) ) = ( 0g𝑅 ) )
27 1 2 ringcl ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ ( 𝑁1 ) ∈ 𝐵𝑋𝐵 ) → ( ( 𝑁1 ) · 𝑋 ) ∈ 𝐵 )
28 5 12 6 27 syl3anc ( 𝜑 → ( ( 𝑁1 ) · 𝑋 ) ∈ 𝐵 )
29 1 13 16 4 grpinvid1 ( ( 𝑅 ∈ Grp ∧ 𝑋𝐵 ∧ ( ( 𝑁1 ) · 𝑋 ) ∈ 𝐵 ) → ( ( 𝑁𝑋 ) = ( ( 𝑁1 ) · 𝑋 ) ↔ ( 𝑋 ( +g𝑅 ) ( ( 𝑁1 ) · 𝑋 ) ) = ( 0g𝑅 ) ) )
30 10 6 28 29 syl3anc ( 𝜑 → ( ( 𝑁𝑋 ) = ( ( 𝑁1 ) · 𝑋 ) ↔ ( 𝑋 ( +g𝑅 ) ( ( 𝑁1 ) · 𝑋 ) ) = ( 0g𝑅 ) ) )
31 26 30 mpbird ( 𝜑 → ( 𝑁𝑋 ) = ( ( 𝑁1 ) · 𝑋 ) )
32 31 eqcomd ( 𝜑 → ( ( 𝑁1 ) · 𝑋 ) = ( 𝑁𝑋 ) )