Theorem df2idl2rng 14493

Description: Alternate (the usual textbook) definition of a two-sided ideal of a non-unital ring to be a subgroup of the additive group of the ring which is closed under left- and right-multiplication by elements of the full ring. (Contributed by AV, 21-Mar-2025.)

Hypotheses

Ref	Expression
df2idl2rng.u	|- U = (2Ideal ` R )
df2idl2rng.b	|- B = ( Base ` R )
df2idl2rng.t	|- .x. = ( .r ` R )

Assertion

Ref	Expression
df2idl2rng	|- ( ( R e. Rng /\ I e. (SubGrp ` R ) ) -> ( I e. U <-> A. x e. B A. y e. I ( ( x .x. y ) e. I /\ ( y .x. x ) e. I ) ) )

Distinct variable groups:   x, B, y   x, I, y   x, R, y

Allowed substitution hints:   .x. ( x, y)   U( x, y)

Proof of Theorem df2idl2rng

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqid 2229	. . . 4 |- (LIdeal ` R ) = (LIdeal ` R )
2		df2idl2rng.b	. . . 4 |- B = ( Base ` R )
3		df2idl2rng.t	. . . 4 |- .x. = ( .r ` R )
4	1, 2, 3	dflidl2rng 14466	. . 3 |- ( ( R e. Rng /\ I e. (SubGrp ` R ) ) -> ( I e. (LIdeal ` R ) <-> A. x e. B A. y e. I ( x .x. y ) e. I ) )
5		eqid 2229	. . . 4 |- (LIdeal ` (oppr ` R ) ) = (LIdeal ` (oppr ` R ) )
6	5, 2, 3	isridlrng 14467	. . 3 |- ( ( R e. Rng /\ I e. (SubGrp ` R ) ) -> ( I e. (LIdeal ` (oppr ` R ) ) <-> A. x e. B A. y e. I ( y .x. x ) e. I ) )
7	4, 6	anbi12d 473	. 2 |- ( ( R e. Rng /\ I e. (SubGrp ` R ) ) -> ( ( I e. (LIdeal ` R ) /\ I e. (LIdeal ` (oppr ` R ) ) ) <-> ( A. x e. B A. y e. I ( x .x. y ) e. I /\ A. x e. B A. y e. I ( y .x. x ) e. I ) ) )
8		eqid 2229	. . 3 |- (oppr ` R ) = (oppr ` R )
9		df2idl2rng.u	. . 3 |- U = (2Ideal ` R )
10	1, 8, 5, 9	2idlelb 14490	. 2 |- ( I e. U <-> ( I e. (LIdeal ` R ) /\ I e. (LIdeal ` (oppr ` R ) ) ) )
11		r19.26-2 2660	. 2 |- ( A. x e. B A. y e. I ( ( x .x. y ) e. I /\ ( y .x. x ) e. I ) <-> ( A. x e. B A. y e. I ( x .x. y ) e. I /\ A. x e. B A. y e. I ( y .x. x ) e. I ) )
12	7, 10, 11	3bitr4g 223	1 |- ( ( R e. Rng /\ I e. (SubGrp ` R ) ) -> ( I e. U <-> A. x e. B A. y e. I ( ( x .x. y ) e. I /\ ( y .x. x ) e. I ) ) )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 104   <-> wb 105   = wceq 1395   e. wcel 2200   A.wral 2508   ` cfv 5321  (class class class)co 6010   Basecbs 13053   .rcmulr 13132  SubGrpcsubg 13725  Rngcrng 13916  opp_rcoppr 14051  LIdealclidl 14452  2Idealc2idl 14484

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 617  ax-in2 618  ax-io 714  ax-5 1493  ax-7 1494  ax-gen 1495  ax-ie1 1539  ax-ie2 1540  ax-8 1550  ax-10 1551  ax-11 1552  ax-i12 1553  ax-bndl 1555  ax-4 1556  ax-17 1572  ax-i9 1576  ax-ial 1580  ax-i5r 1581  ax-13 2202  ax-14 2203  ax-ext 2211  ax-coll 4199  ax-sep 4202  ax-nul 4210  ax-pow 4259  ax-pr 4294  ax-un 4525  ax-setind 4630  ax-cnex 8106  ax-resscn 8107  ax-1cn 8108  ax-1re 8109  ax-icn 8110  ax-addcl 8111  ax-addrcl 8112  ax-mulcl 8113  ax-addcom 8115  ax-addass 8117  ax-i2m1 8120  ax-0lt1 8121  ax-0id 8123  ax-rnegex 8124  ax-pre-ltirr 8127  ax-pre-lttrn 8129  ax-pre-ltadd 8131

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 1004  df-tru 1398  df-fal 1401  df-nf 1507  df-sb 1809  df-eu 2080  df-mo 2081  df-clab 2216  df-cleq 2222  df-clel 2225  df-nfc 2361  df-ne 2401  df-nel 2496  df-ral 2513  df-rex 2514  df-reu 2515  df-rmo 2516  df-rab 2517  df-v 2801  df-sbc 3029  df-csb 3125  df-dif 3199  df-un 3201  df-in 3203  df-ss 3210  df-nul 3492  df-pw 3651  df-sn 3672  df-pr 3673  df-op 3675  df-uni 3889  df-int 3924  df-iun 3967  df-br 4084  df-opab 4146  df-mpt 4147  df-id 4385  df-xp 4726  df-rel 4727  df-cnv 4728  df-co 4729  df-dm 4730  df-rn 4731  df-res 4732  df-ima 4733  df-iota 5281  df-fun 5323  df-fn 5324  df-f 5325  df-f1 5326  df-fo 5327  df-f1o 5328  df-fv 5329  df-riota 5963  df-ov 6013  df-oprab 6014  df-mpo 6015  df-tpos 6402  df-pnf 8199  df-mnf 8200  df-ltxr 8202  df-inn 9127  df-2 9185  df-3 9186  df-4 9187  df-5 9188  df-6 9189  df-7 9190  df-8 9191  df-ndx 13056  df-slot 13057  df-base 13059  df-sets 13060  df-iress 13061  df-plusg 13144  df-mulr 13145  df-sca 13147  df-vsca 13148  df-ip 13149  df-0g 13312  df-mgm 13410  df-sgrp 13456  df-mnd 13471  df-grp 13557  df-subg 13728  df-cmn 13844  df-abl 13845  df-mgp 13905  df-rng 13917  df-oppr 14052  df-lssm 14338  df-sra 14420  df-rgmod 14421  df-lidl 14454  df-2idl 14485

This theorem is referenced by:  df2idl2  14494