Theorem lidlsubg 14506

Description: An ideal is a subgroup of the additive group. (Contributed by Mario Carneiro, 14-Jun-2015.)

Hypothesis

Ref	Expression
lidlcl.u	|- U = (LIdeal ` R )

Assertion

Ref	Expression
lidlsubg	|- ( ( R e. Ring /\ I e. U ) -> I e. (SubGrp ` R ) )

Proof of Theorem lidlsubg

Dummy variables x j y are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqid 2231	. . . 4 |- ( Base ` R ) = ( Base ` R )
2		lidlcl.u	. . . 4 |- U = (LIdeal ` R )
3	1, 2	lidlss 14496	. . 3 |- ( I e. U -> I C_ ( Base ` R ) )
4	3	adantl 277	. 2 |- ( ( R e. Ring /\ I e. U ) -> I C_ ( Base ` R ) )
5		eqid 2231	. . . 4 |- ( 0g ` R ) = ( 0g ` R )
6	2, 5	lidl0cl 14503	. . 3 |- ( ( R e. Ring /\ I e. U ) -> ( 0g ` R ) e. I )
7		elex2 2819	. . 3 |- ( ( 0g ` R ) e. I -> E. j j e. I )
8	6, 7	syl 14	. 2 |- ( ( R e. Ring /\ I e. U ) -> E. j j e. I )
9		eqid 2231	. . . . . . 7 |- ( +g ` R ) = ( +g ` R )
10	2, 9	lidlacl 14504	. . . . . 6 |- ( ( ( R e. Ring /\ I e. U ) /\ ( x e. I /\ y e. I ) ) -> ( x ( +g ` R ) y ) e. I )
11	10	anassrs 400	. . . . 5 |- ( ( ( ( R e. Ring /\ I e. U ) /\ x e. I ) /\ y e. I ) -> ( x ( +g ` R ) y ) e. I )
12	11	ralrimiva 2605	. . . 4 |- ( ( ( R e. Ring /\ I e. U ) /\ x e. I ) -> A. y e. I ( x ( +g ` R ) y ) e. I )
13		eqid 2231	. . . . . 6 |- ( invg ` R ) = ( invg ` R )
14	2, 13	lidlnegcl 14505	. . . . 5 |- ( ( R e. Ring /\ I e. U /\ x e. I ) -> ( ( invg ` R ) ` x ) e. I )
15	14	3expa 1229	. . . 4 |- ( ( ( R e. Ring /\ I e. U ) /\ x e. I ) -> ( ( invg ` R ) ` x ) e. I )
16	12, 15	jca 306	. . 3 |- ( ( ( R e. Ring /\ I e. U ) /\ x e. I ) -> ( A. y e. I ( x ( +g ` R ) y ) e. I /\ ( ( invg ` R ) ` x ) e. I ) )
17	16	ralrimiva 2605	. 2 |- ( ( R e. Ring /\ I e. U ) -> A. x e. I ( A. y e. I ( x ( +g ` R ) y ) e. I /\ ( ( invg ` R ) ` x ) e. I ) )
18		ringgrp 14020	. . . 4 |- ( R e. Ring -> R e. Grp )
19	18	adantr 276	. . 3 |- ( ( R e. Ring /\ I e. U ) -> R e. Grp )
20	1, 9, 13	issubg2m 13781	. . 3 |- ( R e. Grp -> ( I e. (SubGrp ` R ) <-> ( I C_ ( Base ` R ) /\ E. j j e. I /\ A. x e. I ( A. y e. I ( x ( +g ` R ) y ) e. I /\ ( ( invg ` R ) ` x ) e. I ) ) ) )
21	19, 20	syl 14	. 2 |- ( ( R e. Ring /\ I e. U ) -> ( I e. (SubGrp ` R ) <-> ( I C_ ( Base ` R ) /\ E. j j e. I /\ A. x e. I ( A. y e. I ( x ( +g ` R ) y ) e. I /\ ( ( invg ` R ) ` x ) e. I ) ) ) )
22	4, 8, 17, 21	mpbir3and 1206	1 |- ( ( R e. Ring /\ I e. U ) -> I e. (SubGrp ` R ) )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 104   <-> wb 105   /\ w3a 1004   = wceq 1397   E.wex 1540   e. wcel 2202   A.wral 2510   C_ wss 3200   ` cfv 5326  (class class class)co 6018   Basecbs 13087   +g cplusg 13165   0gc0g 13344   Grpcgrp 13588   invgcminusg 13589  SubGrpcsubg 13759   Ringcrg 14015  LIdealclidl 14487

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 619  ax-in2 620  ax-io 716  ax-5 1495  ax-7 1496  ax-gen 1497  ax-ie1 1541  ax-ie2 1542  ax-8 1552  ax-10 1553  ax-11 1554  ax-i12 1555  ax-bndl 1557  ax-4 1558  ax-17 1574  ax-i9 1578  ax-ial 1582  ax-i5r 1583  ax-13 2204  ax-14 2205  ax-ext 2213  ax-coll 4204  ax-sep 4207  ax-pow 4264  ax-pr 4299  ax-un 4530  ax-setind 4635  ax-cnex 8123  ax-resscn 8124  ax-1cn 8125  ax-1re 8126  ax-icn 8127  ax-addcl 8128  ax-addrcl 8129  ax-mulcl 8130  ax-addcom 8132  ax-addass 8134  ax-i2m1 8137  ax-0lt1 8138  ax-0id 8140  ax-rnegex 8141  ax-pre-ltirr 8144  ax-pre-lttrn 8146  ax-pre-ltadd 8148

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 1006  df-tru 1400  df-fal 1403  df-nf 1509  df-sb 1811  df-eu 2082  df-mo 2083  df-clab 2218  df-cleq 2224  df-clel 2227  df-nfc 2363  df-ne 2403  df-nel 2498  df-ral 2515  df-rex 2516  df-reu 2517  df-rmo 2518  df-rab 2519  df-v 2804  df-sbc 3032  df-csb 3128  df-dif 3202  df-un 3204  df-in 3206  df-ss 3213  df-nul 3495  df-pw 3654  df-sn 3675  df-pr 3676  df-op 3678  df-uni 3894  df-int 3929  df-iun 3972  df-br 4089  df-opab 4151  df-mpt 4152  df-id 4390  df-xp 4731  df-rel 4732  df-cnv 4733  df-co 4734  df-dm 4735  df-rn 4736  df-res 4737  df-ima 4738  df-iota 5286  df-fun 5328  df-fn 5329  df-f 5330  df-f1 5331  df-fo 5332  df-f1o 5333  df-fv 5334  df-riota 5971  df-ov 6021  df-oprab 6022  df-mpo 6023  df-1st 6303  df-2nd 6304  df-pnf 8216  df-mnf 8217  df-ltxr 8219  df-inn 9144  df-2 9202  df-3 9203  df-4 9204  df-5 9205  df-6 9206  df-7 9207  df-8 9208  df-ndx 13090  df-slot 13091  df-base 13093  df-sets 13094  df-iress 13095  df-plusg 13178  df-mulr 13179  df-sca 13181  df-vsca 13182  df-ip 13183  df-0g 13346  df-mgm 13444  df-sgrp 13490  df-mnd 13505  df-grp 13591  df-minusg 13592  df-sbg 13593  df-subg 13762  df-mgp 13940  df-ur 13979  df-ring 14017  df-subrg 14239  df-lmod 14309  df-lssm 14373  df-sra 14455  df-rgmod 14456  df-lidl 14489

This theorem is referenced by:  lidlsubcl  14507  dflidl2  14508  df2idl2  14529  2idlcpbl  14544  qus1  14546  qusrhm  14548  qusmul2  14549  quscrng  14553  zndvds  14669