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Theorem rngmneg1

Description: Negation of a product in a non-unital ring ( mulneg1 analog). In contrast to ringmneg1 , the proof does not (and cannot) make use of the existence of a ring unity. (Contributed by AV, 17-Feb-2025)

Ref Expression
Hypotheses rngneglmul.b 𝐵 = ( Base ‘ 𝑅 )
rngneglmul.t · = ( .r𝑅 )
rngneglmul.n 𝑁 = ( invg𝑅 )
rngneglmul.r ( 𝜑𝑅 ∈ Rng )
rngneglmul.x ( 𝜑𝑋𝐵 )
rngneglmul.y ( 𝜑𝑌𝐵 )
Assertion rngmneg1 ( 𝜑 → ( ( 𝑁𝑋 ) · 𝑌 ) = ( 𝑁 ‘ ( 𝑋 · 𝑌 ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 rngneglmul.b 𝐵 = ( Base ‘ 𝑅 )
2 rngneglmul.t · = ( .r𝑅 )
3 rngneglmul.n 𝑁 = ( invg𝑅 )
4 rngneglmul.r ( 𝜑𝑅 ∈ Rng )
5 rngneglmul.x ( 𝜑𝑋𝐵 )
6 rngneglmul.y ( 𝜑𝑌𝐵 )
7 eqid ( +g𝑅 ) = ( +g𝑅 )
8 eqid ( 0g𝑅 ) = ( 0g𝑅 )
9 rnggrp ( 𝑅 ∈ Rng → 𝑅 ∈ Grp )
10 4 9 syl ( 𝜑𝑅 ∈ Grp )
11 1 7 8 3 10 5 grprinvd ( 𝜑 → ( 𝑋 ( +g𝑅 ) ( 𝑁𝑋 ) ) = ( 0g𝑅 ) )
12 11 oveq1d ( 𝜑 → ( ( 𝑋 ( +g𝑅 ) ( 𝑁𝑋 ) ) · 𝑌 ) = ( ( 0g𝑅 ) · 𝑌 ) )
13 1 2 8 rnglz ( ( 𝑅 ∈ Rng ∧ 𝑌𝐵 ) → ( ( 0g𝑅 ) · 𝑌 ) = ( 0g𝑅 ) )
14 4 6 13 syl2anc ( 𝜑 → ( ( 0g𝑅 ) · 𝑌 ) = ( 0g𝑅 ) )
15 12 14 eqtrd ( 𝜑 → ( ( 𝑋 ( +g𝑅 ) ( 𝑁𝑋 ) ) · 𝑌 ) = ( 0g𝑅 ) )
16 1 2 rngcl ( ( 𝑅 ∈ Rng ∧ 𝑋𝐵𝑌𝐵 ) → ( 𝑋 · 𝑌 ) ∈ 𝐵 )
17 4 5 6 16 syl3anc ( 𝜑 → ( 𝑋 · 𝑌 ) ∈ 𝐵 )
18 1 3 10 5 grpinvcld ( 𝜑 → ( 𝑁𝑋 ) ∈ 𝐵 )
19 1 2 rngcl ( ( 𝑅 ∈ Rng ∧ ( 𝑁𝑋 ) ∈ 𝐵𝑌𝐵 ) → ( ( 𝑁𝑋 ) · 𝑌 ) ∈ 𝐵 )
20 4 18 6 19 syl3anc ( 𝜑 → ( ( 𝑁𝑋 ) · 𝑌 ) ∈ 𝐵 )
21 1 7 8 3 grpinvid1 ( ( 𝑅 ∈ Grp ∧ ( 𝑋 · 𝑌 ) ∈ 𝐵 ∧ ( ( 𝑁𝑋 ) · 𝑌 ) ∈ 𝐵 ) → ( ( 𝑁 ‘ ( 𝑋 · 𝑌 ) ) = ( ( 𝑁𝑋 ) · 𝑌 ) ↔ ( ( 𝑋 · 𝑌 ) ( +g𝑅 ) ( ( 𝑁𝑋 ) · 𝑌 ) ) = ( 0g𝑅 ) ) )
22 10 17 20 21 syl3anc ( 𝜑 → ( ( 𝑁 ‘ ( 𝑋 · 𝑌 ) ) = ( ( 𝑁𝑋 ) · 𝑌 ) ↔ ( ( 𝑋 · 𝑌 ) ( +g𝑅 ) ( ( 𝑁𝑋 ) · 𝑌 ) ) = ( 0g𝑅 ) ) )
23 1 7 2 rngdir ( ( 𝑅 ∈ Rng ∧ ( 𝑋𝐵 ∧ ( 𝑁𝑋 ) ∈ 𝐵𝑌𝐵 ) ) → ( ( 𝑋 ( +g𝑅 ) ( 𝑁𝑋 ) ) · 𝑌 ) = ( ( 𝑋 · 𝑌 ) ( +g𝑅 ) ( ( 𝑁𝑋 ) · 𝑌 ) ) )
24 23 eqcomd ( ( 𝑅 ∈ Rng ∧ ( 𝑋𝐵 ∧ ( 𝑁𝑋 ) ∈ 𝐵𝑌𝐵 ) ) → ( ( 𝑋 · 𝑌 ) ( +g𝑅 ) ( ( 𝑁𝑋 ) · 𝑌 ) ) = ( ( 𝑋 ( +g𝑅 ) ( 𝑁𝑋 ) ) · 𝑌 ) )
25 4 5 18 6 24 syl13anc ( 𝜑 → ( ( 𝑋 · 𝑌 ) ( +g𝑅 ) ( ( 𝑁𝑋 ) · 𝑌 ) ) = ( ( 𝑋 ( +g𝑅 ) ( 𝑁𝑋 ) ) · 𝑌 ) )
26 25 eqeq1d ( 𝜑 → ( ( ( 𝑋 · 𝑌 ) ( +g𝑅 ) ( ( 𝑁𝑋 ) · 𝑌 ) ) = ( 0g𝑅 ) ↔ ( ( 𝑋 ( +g𝑅 ) ( 𝑁𝑋 ) ) · 𝑌 ) = ( 0g𝑅 ) ) )
27 22 26 bitrd ( 𝜑 → ( ( 𝑁 ‘ ( 𝑋 · 𝑌 ) ) = ( ( 𝑁𝑋 ) · 𝑌 ) ↔ ( ( 𝑋 ( +g𝑅 ) ( 𝑁𝑋 ) ) · 𝑌 ) = ( 0g𝑅 ) ) )
28 15 27 mpbird ( 𝜑 → ( 𝑁 ‘ ( 𝑋 · 𝑌 ) ) = ( ( 𝑁𝑋 ) · 𝑌 ) )
29 28 eqcomd ( 𝜑 → ( ( 𝑁𝑋 ) · 𝑌 ) = ( 𝑁 ‘ ( 𝑋 · 𝑌 ) ) )