ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  subrngintm GIF version

Theorem subrngintm 14197
Description: The intersection of a nonempty collection of subrings is a subring. (Contributed by AV, 15-Feb-2025.)
Assertion
Ref Expression
subrngintm ((𝑆 ⊆ (SubRng‘𝑅) ∧ ∃𝑗 𝑗𝑆) → 𝑆 ∈ (SubRng‘𝑅))
Distinct variable groups:   𝑅,𝑗   𝑆,𝑗

Proof of Theorem subrngintm
Dummy variables 𝑟 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 subrngsubg 14189 . . . . 5 (𝑟 ∈ (SubRng‘𝑅) → 𝑟 ∈ (SubGrp‘𝑅))
21ssriv 3228 . . . 4 (SubRng‘𝑅) ⊆ (SubGrp‘𝑅)
3 sstr 3232 . . . 4 ((𝑆 ⊆ (SubRng‘𝑅) ∧ (SubRng‘𝑅) ⊆ (SubGrp‘𝑅)) → 𝑆 ⊆ (SubGrp‘𝑅))
42, 3mpan2 425 . . 3 (𝑆 ⊆ (SubRng‘𝑅) → 𝑆 ⊆ (SubGrp‘𝑅))
5 subgintm 13756 . . 3 ((𝑆 ⊆ (SubGrp‘𝑅) ∧ ∃𝑗 𝑗𝑆) → 𝑆 ∈ (SubGrp‘𝑅))
64, 5sylan 283 . 2 ((𝑆 ⊆ (SubRng‘𝑅) ∧ ∃𝑗 𝑗𝑆) → 𝑆 ∈ (SubGrp‘𝑅))
7 ssel2 3219 . . . . . . 7 ((𝑆 ⊆ (SubRng‘𝑅) ∧ 𝑟𝑆) → 𝑟 ∈ (SubRng‘𝑅))
87ad4ant14 514 . . . . . 6 ((((𝑆 ⊆ (SubRng‘𝑅) ∧ ∃𝑗 𝑗𝑆) ∧ (𝑥 𝑆𝑦 𝑆)) ∧ 𝑟𝑆) → 𝑟 ∈ (SubRng‘𝑅))
9 simprl 529 . . . . . . 7 (((𝑆 ⊆ (SubRng‘𝑅) ∧ ∃𝑗 𝑗𝑆) ∧ (𝑥 𝑆𝑦 𝑆)) → 𝑥 𝑆)
10 elinti 3932 . . . . . . . 8 (𝑥 𝑆 → (𝑟𝑆𝑥𝑟))
1110imp 124 . . . . . . 7 ((𝑥 𝑆𝑟𝑆) → 𝑥𝑟)
129, 11sylan 283 . . . . . 6 ((((𝑆 ⊆ (SubRng‘𝑅) ∧ ∃𝑗 𝑗𝑆) ∧ (𝑥 𝑆𝑦 𝑆)) ∧ 𝑟𝑆) → 𝑥𝑟)
13 simprr 531 . . . . . . 7 (((𝑆 ⊆ (SubRng‘𝑅) ∧ ∃𝑗 𝑗𝑆) ∧ (𝑥 𝑆𝑦 𝑆)) → 𝑦 𝑆)
14 elinti 3932 . . . . . . . 8 (𝑦 𝑆 → (𝑟𝑆𝑦𝑟))
1514imp 124 . . . . . . 7 ((𝑦 𝑆𝑟𝑆) → 𝑦𝑟)
1613, 15sylan 283 . . . . . 6 ((((𝑆 ⊆ (SubRng‘𝑅) ∧ ∃𝑗 𝑗𝑆) ∧ (𝑥 𝑆𝑦 𝑆)) ∧ 𝑟𝑆) → 𝑦𝑟)
17 eqid 2229 . . . . . . 7 (.r𝑅) = (.r𝑅)
1817subrngmcl 14194 . . . . . 6 ((𝑟 ∈ (SubRng‘𝑅) ∧ 𝑥𝑟𝑦𝑟) → (𝑥(.r𝑅)𝑦) ∈ 𝑟)
198, 12, 16, 18syl3anc 1271 . . . . 5 ((((𝑆 ⊆ (SubRng‘𝑅) ∧ ∃𝑗 𝑗𝑆) ∧ (𝑥 𝑆𝑦 𝑆)) ∧ 𝑟𝑆) → (𝑥(.r𝑅)𝑦) ∈ 𝑟)
2019ralrimiva 2603 . . . 4 (((𝑆 ⊆ (SubRng‘𝑅) ∧ ∃𝑗 𝑗𝑆) ∧ (𝑥 𝑆𝑦 𝑆)) → ∀𝑟𝑆 (𝑥(.r𝑅)𝑦) ∈ 𝑟)
21 ssel 3218 . . . . . . . . 9 (𝑆 ⊆ (SubRng‘𝑅) → (𝑗𝑆𝑗 ∈ (SubRng‘𝑅)))
22 subrngrcl 14188 . . . . . . . . 9 (𝑗 ∈ (SubRng‘𝑅) → 𝑅 ∈ Rng)
2321, 22syl6 33 . . . . . . . 8 (𝑆 ⊆ (SubRng‘𝑅) → (𝑗𝑆𝑅 ∈ Rng))
2423exlimdv 1865 . . . . . . 7 (𝑆 ⊆ (SubRng‘𝑅) → (∃𝑗 𝑗𝑆𝑅 ∈ Rng))
2524imp 124 . . . . . 6 ((𝑆 ⊆ (SubRng‘𝑅) ∧ ∃𝑗 𝑗𝑆) → 𝑅 ∈ Rng)
26 vex 2802 . . . . . . . 8 𝑥 ∈ V
2726a1i 9 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ Rng → 𝑥 ∈ V)
28 mulrslid 13186 . . . . . . . 8 (.r = Slot (.r‘ndx) ∧ (.r‘ndx) ∈ ℕ)
2928slotex 13080 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ Rng → (.r𝑅) ∈ V)
30 vex 2802 . . . . . . . 8 𝑦 ∈ V
3130a1i 9 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ Rng → 𝑦 ∈ V)
32 ovexg 6044 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ V ∧ (.r𝑅) ∈ V ∧ 𝑦 ∈ V) → (𝑥(.r𝑅)𝑦) ∈ V)
3327, 29, 31, 32syl3anc 1271 . . . . . 6 (𝑅 ∈ Rng → (𝑥(.r𝑅)𝑦) ∈ V)
34 elintg 3931 . . . . . 6 ((𝑥(.r𝑅)𝑦) ∈ V → ((𝑥(.r𝑅)𝑦) ∈ 𝑆 ↔ ∀𝑟𝑆 (𝑥(.r𝑅)𝑦) ∈ 𝑟))
3525, 33, 343syl 17 . . . . 5 ((𝑆 ⊆ (SubRng‘𝑅) ∧ ∃𝑗 𝑗𝑆) → ((𝑥(.r𝑅)𝑦) ∈ 𝑆 ↔ ∀𝑟𝑆 (𝑥(.r𝑅)𝑦) ∈ 𝑟))
3635adantr 276 . . . 4 (((𝑆 ⊆ (SubRng‘𝑅) ∧ ∃𝑗 𝑗𝑆) ∧ (𝑥 𝑆𝑦 𝑆)) → ((𝑥(.r𝑅)𝑦) ∈ 𝑆 ↔ ∀𝑟𝑆 (𝑥(.r𝑅)𝑦) ∈ 𝑟))
3720, 36mpbird 167 . . 3 (((𝑆 ⊆ (SubRng‘𝑅) ∧ ∃𝑗 𝑗𝑆) ∧ (𝑥 𝑆𝑦 𝑆)) → (𝑥(.r𝑅)𝑦) ∈ 𝑆)
3837ralrimivva 2612 . 2 ((𝑆 ⊆ (SubRng‘𝑅) ∧ ∃𝑗 𝑗𝑆) → ∀𝑥 𝑆𝑦 𝑆(𝑥(.r𝑅)𝑦) ∈ 𝑆)
39 eqid 2229 . . . 4 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
4039, 17issubrng2 14195 . . 3 (𝑅 ∈ Rng → ( 𝑆 ∈ (SubRng‘𝑅) ↔ ( 𝑆 ∈ (SubGrp‘𝑅) ∧ ∀𝑥 𝑆𝑦 𝑆(𝑥(.r𝑅)𝑦) ∈ 𝑆)))
4125, 40syl 14 . 2 ((𝑆 ⊆ (SubRng‘𝑅) ∧ ∃𝑗 𝑗𝑆) → ( 𝑆 ∈ (SubRng‘𝑅) ↔ ( 𝑆 ∈ (SubGrp‘𝑅) ∧ ∀𝑥 𝑆𝑦 𝑆(𝑥(.r𝑅)𝑦) ∈ 𝑆)))
426, 38, 41mpbir2and 950 1 ((𝑆 ⊆ (SubRng‘𝑅) ∧ ∃𝑗 𝑗𝑆) → 𝑆 ∈ (SubRng‘𝑅))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  wi 4  wa 104  wb 105  wex 1538  wcel 2200  wral 2508  Vcvv 2799  wss 3197   cint 3923  cfv 5321  (class class class)co 6010  Basecbs 13053  .rcmulr 13132  SubGrpcsubg 13725  Rngcrng 13916  SubRngcsubrng 14182
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-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-pnf 8199  df-mnf 8200  df-ltxr 8202  df-inn 9127  df-2 9185  df-3 9186  df-ndx 13056  df-slot 13057  df-base 13059  df-sets 13060  df-iress 13061  df-plusg 13144  df-mulr 13145  df-0g 13312  df-mgm 13410  df-sgrp 13456  df-mnd 13471  df-grp 13557  df-minusg 13558  df-subg 13728  df-cmn 13844  df-abl 13845  df-mgp 13905  df-rng 13917  df-subrng 14183
This theorem is referenced by:  subrngin  14198
  Copyright terms: Public domain W3C validator