Theorem ringrng

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

	Ref	Expression
Assertion	ringrng	⊢ ( 𝑅 ∈ Ring → 𝑅 ∈ Rng )

Proof

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ringabl	⊢ ( 𝑅 ∈ Ring → 𝑅 ∈ Abel )
2		eqid	⊢ ( Base ‘ 𝑅 ) = ( Base ‘ 𝑅 )
3		eqid	⊢ ( mulGrp ‘ 𝑅 ) = ( mulGrp ‘ 𝑅 )
4		eqid	⊢ ( +g ‘ 𝑅 ) = ( +g ‘ 𝑅 )
5		eqid	⊢ ( .r ‘ 𝑅 ) = ( .r ‘ 𝑅 )
6	2 3 4 5	isring	⊢ ( 𝑅 ∈ Ring ↔ ( 𝑅 ∈ Grp ∧ ( mulGrp ‘ 𝑅 ) ∈ Mnd ∧ ∀ 𝑥 ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) ∀ 𝑦 ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) ∀ 𝑧 ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) ( ( 𝑥 ( .r ‘ 𝑅 ) ( 𝑦 ( +g ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) ) = ( ( 𝑥 ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑦 ) ( +g ‘ 𝑅 ) ( 𝑥 ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) ) ∧ ( ( 𝑥 ( +g ‘ 𝑅 ) 𝑦 ) ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) = ( ( 𝑥 ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) ( +g ‘ 𝑅 ) ( 𝑦 ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) ) ) ) )
7		simpl	⊢ ( ( 𝑅 ∈ Abel ∧ ( 𝑅 ∈ Grp ∧ ( mulGrp ‘ 𝑅 ) ∈ Mnd ∧ ∀ 𝑥 ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) ∀ 𝑦 ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) ∀ 𝑧 ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) ( ( 𝑥 ( .r ‘ 𝑅 ) ( 𝑦 ( +g ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) ) = ( ( 𝑥 ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑦 ) ( +g ‘ 𝑅 ) ( 𝑥 ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) ) ∧ ( ( 𝑥 ( +g ‘ 𝑅 ) 𝑦 ) ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) = ( ( 𝑥 ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) ( +g ‘ 𝑅 ) ( 𝑦 ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) ) ) ) ) → 𝑅 ∈ Abel )
8		mndsgrp	⊢ ( ( mulGrp ‘ 𝑅 ) ∈ Mnd → ( mulGrp ‘ 𝑅 ) ∈ Smgrp )
9	8	3ad2ant2	⊢ ( ( 𝑅 ∈ Grp ∧ ( mulGrp ‘ 𝑅 ) ∈ Mnd ∧ ∀ 𝑥 ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) ∀ 𝑦 ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) ∀ 𝑧 ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) ( ( 𝑥 ( .r ‘ 𝑅 ) ( 𝑦 ( +g ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) ) = ( ( 𝑥 ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑦 ) ( +g ‘ 𝑅 ) ( 𝑥 ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) ) ∧ ( ( 𝑥 ( +g ‘ 𝑅 ) 𝑦 ) ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) = ( ( 𝑥 ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) ( +g ‘ 𝑅 ) ( 𝑦 ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) ) ) ) → ( mulGrp ‘ 𝑅 ) ∈ Smgrp )
10	9	adantl	⊢ ( ( 𝑅 ∈ Abel ∧ ( 𝑅 ∈ Grp ∧ ( mulGrp ‘ 𝑅 ) ∈ Mnd ∧ ∀ 𝑥 ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) ∀ 𝑦 ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) ∀ 𝑧 ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) ( ( 𝑥 ( .r ‘ 𝑅 ) ( 𝑦 ( +g ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) ) = ( ( 𝑥 ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑦 ) ( +g ‘ 𝑅 ) ( 𝑥 ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) ) ∧ ( ( 𝑥 ( +g ‘ 𝑅 ) 𝑦 ) ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) = ( ( 𝑥 ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) ( +g ‘ 𝑅 ) ( 𝑦 ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) ) ) ) ) → ( mulGrp ‘ 𝑅 ) ∈ Smgrp )
11		simpr3	⊢ ( ( 𝑅 ∈ Abel ∧ ( 𝑅 ∈ Grp ∧ ( mulGrp ‘ 𝑅 ) ∈ Mnd ∧ ∀ 𝑥 ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) ∀ 𝑦 ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) ∀ 𝑧 ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) ( ( 𝑥 ( .r ‘ 𝑅 ) ( 𝑦 ( +g ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) ) = ( ( 𝑥 ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑦 ) ( +g ‘ 𝑅 ) ( 𝑥 ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) ) ∧ ( ( 𝑥 ( +g ‘ 𝑅 ) 𝑦 ) ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) = ( ( 𝑥 ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) ( +g ‘ 𝑅 ) ( 𝑦 ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) ) ) ) ) → ∀ 𝑥 ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) ∀ 𝑦 ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) ∀ 𝑧 ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) ( ( 𝑥 ( .r ‘ 𝑅 ) ( 𝑦 ( +g ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) ) = ( ( 𝑥 ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑦 ) ( +g ‘ 𝑅 ) ( 𝑥 ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) ) ∧ ( ( 𝑥 ( +g ‘ 𝑅 ) 𝑦 ) ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) = ( ( 𝑥 ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) ( +g ‘ 𝑅 ) ( 𝑦 ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) ) ) )
12	2 3 4 5	isrng	⊢ ( 𝑅 ∈ Rng ↔ ( 𝑅 ∈ Abel ∧ ( mulGrp ‘ 𝑅 ) ∈ Smgrp ∧ ∀ 𝑥 ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) ∀ 𝑦 ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) ∀ 𝑧 ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) ( ( 𝑥 ( .r ‘ 𝑅 ) ( 𝑦 ( +g ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) ) = ( ( 𝑥 ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑦 ) ( +g ‘ 𝑅 ) ( 𝑥 ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) ) ∧ ( ( 𝑥 ( +g ‘ 𝑅 ) 𝑦 ) ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) = ( ( 𝑥 ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) ( +g ‘ 𝑅 ) ( 𝑦 ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) ) ) ) )
13	7 10 11 12	syl3anbrc	⊢ ( ( 𝑅 ∈ Abel ∧ ( 𝑅 ∈ Grp ∧ ( mulGrp ‘ 𝑅 ) ∈ Mnd ∧ ∀ 𝑥 ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) ∀ 𝑦 ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) ∀ 𝑧 ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) ( ( 𝑥 ( .r ‘ 𝑅 ) ( 𝑦 ( +g ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) ) = ( ( 𝑥 ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑦 ) ( +g ‘ 𝑅 ) ( 𝑥 ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) ) ∧ ( ( 𝑥 ( +g ‘ 𝑅 ) 𝑦 ) ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) = ( ( 𝑥 ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) ( +g ‘ 𝑅 ) ( 𝑦 ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) ) ) ) ) → 𝑅 ∈ Rng )
14	13	ex	⊢ ( 𝑅 ∈ Abel → ( ( 𝑅 ∈ Grp ∧ ( mulGrp ‘ 𝑅 ) ∈ Mnd ∧ ∀ 𝑥 ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) ∀ 𝑦 ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) ∀ 𝑧 ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) ( ( 𝑥 ( .r ‘ 𝑅 ) ( 𝑦 ( +g ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) ) = ( ( 𝑥 ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑦 ) ( +g ‘ 𝑅 ) ( 𝑥 ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) ) ∧ ( ( 𝑥 ( +g ‘ 𝑅 ) 𝑦 ) ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) = ( ( 𝑥 ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) ( +g ‘ 𝑅 ) ( 𝑦 ( .r ‘ 𝑅 ) 𝑧 ) ) ) ) → 𝑅 ∈ Rng ) )
15	6 14	biimtrid	⊢ ( 𝑅 ∈ Abel → ( 𝑅 ∈ Ring → 𝑅 ∈ Rng ) )
16	1 15	mpcom	⊢ ( 𝑅 ∈ Ring → 𝑅 ∈ Rng )