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Description: Obsolete as of 25-Jan-2020. Use ring1zr or srg1zr instead. The only unital ring with a base set consisting in one element is the zero ring. (Contributed by FL, 13-Feb-2010) (Proof shortened by Mario Carneiro, 30-Apr-2015) (New usage is discouraged.)
| Ref | Expression | ||
|---|---|---|---|
| Hypotheses | on1el3.1 | ⊢ 𝐺 = ( 1st ‘ 𝑅 ) | |
| on1el3.2 | ⊢ 𝑋 = ran 𝐺 | ||
| Assertion | rngosn3 | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ RingOps ∧ 𝐴 ∈ 𝐵 ) → ( 𝑋 = { 𝐴 } ↔ 𝑅 = 〈 { 〈 〈 𝐴 , 𝐴 〉 , 𝐴 〉 } , { 〈 〈 𝐴 , 𝐴 〉 , 𝐴 〉 } 〉 ) ) |
| Step | Hyp | Ref | Expression |
|---|---|---|---|
| 1 | on1el3.1 | ⊢ 𝐺 = ( 1st ‘ 𝑅 ) | |
| 2 | on1el3.2 | ⊢ 𝑋 = ran 𝐺 | |
| 3 | 1 | rngogrpo | ⊢ ( 𝑅 ∈ RingOps → 𝐺 ∈ GrpOp ) |
| 4 | 2 | grpofo | ⊢ ( 𝐺 ∈ GrpOp → 𝐺 : ( 𝑋 × 𝑋 ) –onto→ 𝑋 ) |
| 5 | fof | ⊢ ( 𝐺 : ( 𝑋 × 𝑋 ) –onto→ 𝑋 → 𝐺 : ( 𝑋 × 𝑋 ) ⟶ 𝑋 ) | |
| 6 | 3 4 5 | 3syl | ⊢ ( 𝑅 ∈ RingOps → 𝐺 : ( 𝑋 × 𝑋 ) ⟶ 𝑋 ) |
| 7 | 6 | adantr | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ RingOps ∧ 𝐴 ∈ 𝐵 ) → 𝐺 : ( 𝑋 × 𝑋 ) ⟶ 𝑋 ) |
| 8 | id | ⊢ ( 𝑋 = { 𝐴 } → 𝑋 = { 𝐴 } ) | |
| 9 | 8 | sqxpeqd | ⊢ ( 𝑋 = { 𝐴 } → ( 𝑋 × 𝑋 ) = ( { 𝐴 } × { 𝐴 } ) ) |
| 10 | 9 8 | feq23d | ⊢ ( 𝑋 = { 𝐴 } → ( 𝐺 : ( 𝑋 × 𝑋 ) ⟶ 𝑋 ↔ 𝐺 : ( { 𝐴 } × { 𝐴 } ) ⟶ { 𝐴 } ) ) |
| 11 | 7 10 | syl5ibcom | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ RingOps ∧ 𝐴 ∈ 𝐵 ) → ( 𝑋 = { 𝐴 } → 𝐺 : ( { 𝐴 } × { 𝐴 } ) ⟶ { 𝐴 } ) ) |
| 12 | 7 | fdmd | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ RingOps ∧ 𝐴 ∈ 𝐵 ) → dom 𝐺 = ( 𝑋 × 𝑋 ) ) |
| 13 | 12 | eqcomd | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ RingOps ∧ 𝐴 ∈ 𝐵 ) → ( 𝑋 × 𝑋 ) = dom 𝐺 ) |
| 14 | fdm | ⊢ ( 𝐺 : ( { 𝐴 } × { 𝐴 } ) ⟶ { 𝐴 } → dom 𝐺 = ( { 𝐴 } × { 𝐴 } ) ) | |
| 15 | 14 | eqeq2d | ⊢ ( 𝐺 : ( { 𝐴 } × { 𝐴 } ) ⟶ { 𝐴 } → ( ( 𝑋 × 𝑋 ) = dom 𝐺 ↔ ( 𝑋 × 𝑋 ) = ( { 𝐴 } × { 𝐴 } ) ) ) |
| 16 | 13 15 | syl5ibcom | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ RingOps ∧ 𝐴 ∈ 𝐵 ) → ( 𝐺 : ( { 𝐴 } × { 𝐴 } ) ⟶ { 𝐴 } → ( 𝑋 × 𝑋 ) = ( { 𝐴 } × { 𝐴 } ) ) ) |
| 17 | xpid11 | ⊢ ( ( 𝑋 × 𝑋 ) = ( { 𝐴 } × { 𝐴 } ) ↔ 𝑋 = { 𝐴 } ) | |
| 18 | 16 17 | imbitrdi | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ RingOps ∧ 𝐴 ∈ 𝐵 ) → ( 𝐺 : ( { 𝐴 } × { 𝐴 } ) ⟶ { 𝐴 } → 𝑋 = { 𝐴 } ) ) |
| 19 | 11 18 | impbid | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ RingOps ∧ 𝐴 ∈ 𝐵 ) → ( 𝑋 = { 𝐴 } ↔ 𝐺 : ( { 𝐴 } × { 𝐴 } ) ⟶ { 𝐴 } ) ) |
| 20 | simpr | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ RingOps ∧ 𝐴 ∈ 𝐵 ) → 𝐴 ∈ 𝐵 ) | |
| 21 | xpsng | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ 𝐵 ∧ 𝐴 ∈ 𝐵 ) → ( { 𝐴 } × { 𝐴 } ) = { 〈 𝐴 , 𝐴 〉 } ) | |
| 22 | 20 21 | sylancom | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ RingOps ∧ 𝐴 ∈ 𝐵 ) → ( { 𝐴 } × { 𝐴 } ) = { 〈 𝐴 , 𝐴 〉 } ) |
| 23 | 22 | feq2d | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ RingOps ∧ 𝐴 ∈ 𝐵 ) → ( 𝐺 : ( { 𝐴 } × { 𝐴 } ) ⟶ { 𝐴 } ↔ 𝐺 : { 〈 𝐴 , 𝐴 〉 } ⟶ { 𝐴 } ) ) |
| 24 | opex | ⊢ 〈 𝐴 , 𝐴 〉 ∈ V | |
| 25 | fsng | ⊢ ( ( 〈 𝐴 , 𝐴 〉 ∈ V ∧ 𝐴 ∈ 𝐵 ) → ( 𝐺 : { 〈 𝐴 , 𝐴 〉 } ⟶ { 𝐴 } ↔ 𝐺 = { 〈 〈 𝐴 , 𝐴 〉 , 𝐴 〉 } ) ) | |
| 26 | 24 20 25 | sylancr | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ RingOps ∧ 𝐴 ∈ 𝐵 ) → ( 𝐺 : { 〈 𝐴 , 𝐴 〉 } ⟶ { 𝐴 } ↔ 𝐺 = { 〈 〈 𝐴 , 𝐴 〉 , 𝐴 〉 } ) ) |
| 27 | 19 23 26 | 3bitrd | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ RingOps ∧ 𝐴 ∈ 𝐵 ) → ( 𝑋 = { 𝐴 } ↔ 𝐺 = { 〈 〈 𝐴 , 𝐴 〉 , 𝐴 〉 } ) ) |
| 28 | 1 | eqeq1i | ⊢ ( 𝐺 = { 〈 〈 𝐴 , 𝐴 〉 , 𝐴 〉 } ↔ ( 1st ‘ 𝑅 ) = { 〈 〈 𝐴 , 𝐴 〉 , 𝐴 〉 } ) |
| 29 | 27 28 | bitrdi | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ RingOps ∧ 𝐴 ∈ 𝐵 ) → ( 𝑋 = { 𝐴 } ↔ ( 1st ‘ 𝑅 ) = { 〈 〈 𝐴 , 𝐴 〉 , 𝐴 〉 } ) ) |
| 30 | 29 | anbi1d | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ RingOps ∧ 𝐴 ∈ 𝐵 ) → ( ( 𝑋 = { 𝐴 } ∧ ( 2nd ‘ 𝑅 ) = { 〈 〈 𝐴 , 𝐴 〉 , 𝐴 〉 } ) ↔ ( ( 1st ‘ 𝑅 ) = { 〈 〈 𝐴 , 𝐴 〉 , 𝐴 〉 } ∧ ( 2nd ‘ 𝑅 ) = { 〈 〈 𝐴 , 𝐴 〉 , 𝐴 〉 } ) ) ) |
| 31 | eqid | ⊢ ( 2nd ‘ 𝑅 ) = ( 2nd ‘ 𝑅 ) | |
| 32 | 1 31 2 | rngosm | ⊢ ( 𝑅 ∈ RingOps → ( 2nd ‘ 𝑅 ) : ( 𝑋 × 𝑋 ) ⟶ 𝑋 ) |
| 33 | 32 | adantr | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ RingOps ∧ 𝐴 ∈ 𝐵 ) → ( 2nd ‘ 𝑅 ) : ( 𝑋 × 𝑋 ) ⟶ 𝑋 ) |
| 34 | 9 8 | feq23d | ⊢ ( 𝑋 = { 𝐴 } → ( ( 2nd ‘ 𝑅 ) : ( 𝑋 × 𝑋 ) ⟶ 𝑋 ↔ ( 2nd ‘ 𝑅 ) : ( { 𝐴 } × { 𝐴 } ) ⟶ { 𝐴 } ) ) |
| 35 | 33 34 | syl5ibcom | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ RingOps ∧ 𝐴 ∈ 𝐵 ) → ( 𝑋 = { 𝐴 } → ( 2nd ‘ 𝑅 ) : ( { 𝐴 } × { 𝐴 } ) ⟶ { 𝐴 } ) ) |
| 36 | 22 | feq2d | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ RingOps ∧ 𝐴 ∈ 𝐵 ) → ( ( 2nd ‘ 𝑅 ) : ( { 𝐴 } × { 𝐴 } ) ⟶ { 𝐴 } ↔ ( 2nd ‘ 𝑅 ) : { 〈 𝐴 , 𝐴 〉 } ⟶ { 𝐴 } ) ) |
| 37 | fsng | ⊢ ( ( 〈 𝐴 , 𝐴 〉 ∈ V ∧ 𝐴 ∈ 𝐵 ) → ( ( 2nd ‘ 𝑅 ) : { 〈 𝐴 , 𝐴 〉 } ⟶ { 𝐴 } ↔ ( 2nd ‘ 𝑅 ) = { 〈 〈 𝐴 , 𝐴 〉 , 𝐴 〉 } ) ) | |
| 38 | 24 20 37 | sylancr | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ RingOps ∧ 𝐴 ∈ 𝐵 ) → ( ( 2nd ‘ 𝑅 ) : { 〈 𝐴 , 𝐴 〉 } ⟶ { 𝐴 } ↔ ( 2nd ‘ 𝑅 ) = { 〈 〈 𝐴 , 𝐴 〉 , 𝐴 〉 } ) ) |
| 39 | 36 38 | bitrd | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ RingOps ∧ 𝐴 ∈ 𝐵 ) → ( ( 2nd ‘ 𝑅 ) : ( { 𝐴 } × { 𝐴 } ) ⟶ { 𝐴 } ↔ ( 2nd ‘ 𝑅 ) = { 〈 〈 𝐴 , 𝐴 〉 , 𝐴 〉 } ) ) |
| 40 | 35 39 | sylibd | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ RingOps ∧ 𝐴 ∈ 𝐵 ) → ( 𝑋 = { 𝐴 } → ( 2nd ‘ 𝑅 ) = { 〈 〈 𝐴 , 𝐴 〉 , 𝐴 〉 } ) ) |
| 41 | 40 | pm4.71d | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ RingOps ∧ 𝐴 ∈ 𝐵 ) → ( 𝑋 = { 𝐴 } ↔ ( 𝑋 = { 𝐴 } ∧ ( 2nd ‘ 𝑅 ) = { 〈 〈 𝐴 , 𝐴 〉 , 𝐴 〉 } ) ) ) |
| 42 | relrngo | ⊢ Rel RingOps | |
| 43 | df-rel | ⊢ ( Rel RingOps ↔ RingOps ⊆ ( V × V ) ) | |
| 44 | 42 43 | mpbi | ⊢ RingOps ⊆ ( V × V ) |
| 45 | 44 | sseli | ⊢ ( 𝑅 ∈ RingOps → 𝑅 ∈ ( V × V ) ) |
| 46 | 45 | adantr | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ RingOps ∧ 𝐴 ∈ 𝐵 ) → 𝑅 ∈ ( V × V ) ) |
| 47 | eqop | ⊢ ( 𝑅 ∈ ( V × V ) → ( 𝑅 = 〈 { 〈 〈 𝐴 , 𝐴 〉 , 𝐴 〉 } , { 〈 〈 𝐴 , 𝐴 〉 , 𝐴 〉 } 〉 ↔ ( ( 1st ‘ 𝑅 ) = { 〈 〈 𝐴 , 𝐴 〉 , 𝐴 〉 } ∧ ( 2nd ‘ 𝑅 ) = { 〈 〈 𝐴 , 𝐴 〉 , 𝐴 〉 } ) ) ) | |
| 48 | 46 47 | syl | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ RingOps ∧ 𝐴 ∈ 𝐵 ) → ( 𝑅 = 〈 { 〈 〈 𝐴 , 𝐴 〉 , 𝐴 〉 } , { 〈 〈 𝐴 , 𝐴 〉 , 𝐴 〉 } 〉 ↔ ( ( 1st ‘ 𝑅 ) = { 〈 〈 𝐴 , 𝐴 〉 , 𝐴 〉 } ∧ ( 2nd ‘ 𝑅 ) = { 〈 〈 𝐴 , 𝐴 〉 , 𝐴 〉 } ) ) ) |
| 49 | 30 41 48 | 3bitr4d | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ RingOps ∧ 𝐴 ∈ 𝐵 ) → ( 𝑋 = { 𝐴 } ↔ 𝑅 = 〈 { 〈 〈 𝐴 , 𝐴 〉 , 𝐴 〉 } , { 〈 〈 𝐴 , 𝐴 〉 , 𝐴 〉 } 〉 ) ) |