2zlidl - Mathbox for Alexander van der Vekens

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Theorem 2zlidl 45550

Description: The even integers are a (left) ideal of the ring of integers. (Contributed by AV, 20-Feb-2020.)

**Hypotheses**
Ref	Expression
2zrng.e	⊢ 𝐸 = {𝑧 ∈ ℤ ∣ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥)}
2zlidl.u	⊢ 𝑈 = (LIdeal‘ℤ_ring)

**Assertion**
Ref	Expression
2zlidl	⊢ 𝐸 ∈ 𝑈

Distinct variable group: 𝑥,𝑧 Allowed substitution hints: 𝑈(𝑥,𝑧) 𝐸(𝑥,𝑧)

Proof of Theorem 2zlidl Dummy variables 𝑎 𝑏 𝑖 𝑗 𝑘 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		2zrng.e	. . 3 ⊢ 𝐸 = {𝑧 ∈ ℤ ∣ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥)}
2		ssrab2 4019	. . 3 ⊢ {𝑧 ∈ ℤ ∣ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥)} ⊆ ℤ
3	1, 2	eqsstri 3960	. 2 ⊢ 𝐸 ⊆ ℤ
4	1	0even 45547	. . 3 ⊢ 0 ∈ 𝐸
5	4	ne0ii 4277	. 2 ⊢ 𝐸 ≠ ∅
6		eqeq1 2740	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑧 = 𝑗 → (𝑧 = (2 · 𝑥) ↔ 𝑗 = (2 · 𝑥)))
7	6	rexbidv 3172	. . . . . . 7 ⊢ (𝑧 = 𝑗 → (∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥) ↔ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑗 = (2 · 𝑥)))
8	7, 1	elrab2 3632	. . . . . 6 ⊢ (𝑗 ∈ 𝐸 ↔ (𝑗 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑗 = (2 · 𝑥)))
9		eqeq1 2740	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑧 = 𝑘 → (𝑧 = (2 · 𝑥) ↔ 𝑘 = (2 · 𝑥)))
10	9	rexbidv 3172	. . . . . . 7 ⊢ (𝑧 = 𝑘 → (∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥) ↔ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑘 = (2 · 𝑥)))
11	10, 1	elrab2 3632	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 ∈ 𝐸 ↔ (𝑘 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑘 = (2 · 𝑥)))
12	8, 11	anbi12i 628	. . . . 5 ⊢ ((𝑗 ∈ 𝐸 ∧ 𝑘 ∈ 𝐸) ↔ ((𝑗 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑗 = (2 · 𝑥)) ∧ (𝑘 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑘 = (2 · 𝑥))))
13		simpl 484	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑖 ∈ ℤ ∧ ((𝑗 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑗 = (2 · 𝑥)) ∧ (𝑘 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑘 = (2 · 𝑥)))) → 𝑖 ∈ ℤ)
14		simprll 777	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑖 ∈ ℤ ∧ ((𝑗 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑗 = (2 · 𝑥)) ∧ (𝑘 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑘 = (2 · 𝑥)))) → 𝑗 ∈ ℤ)
15	13, 14	zmulcld 12478	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑖 ∈ ℤ ∧ ((𝑗 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑗 = (2 · 𝑥)) ∧ (𝑘 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑘 = (2 · 𝑥)))) → (𝑖 · 𝑗) ∈ ℤ)
16		simpl 484	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑘 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑘 = (2 · 𝑥)) → 𝑘 ∈ ℤ)
17	16	adantl 483	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑗 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑗 = (2 · 𝑥)) ∧ (𝑘 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑘 = (2 · 𝑥))) → 𝑘 ∈ ℤ)
18	17	adantl 483	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑖 ∈ ℤ ∧ ((𝑗 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑗 = (2 · 𝑥)) ∧ (𝑘 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑘 = (2 · 𝑥)))) → 𝑘 ∈ ℤ)
19	15, 18	zaddcld 12476	. . . . . 6 ⊢ ((𝑖 ∈ ℤ ∧ ((𝑗 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑗 = (2 · 𝑥)) ∧ (𝑘 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑘 = (2 · 𝑥)))) → ((𝑖 · 𝑗) + 𝑘) ∈ ℤ)
20		oveq2 7315	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑥 = 𝑎 → (2 · 𝑥) = (2 · 𝑎))
21	20	eqeq2d 2747	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑥 = 𝑎 → (𝑗 = (2 · 𝑥) ↔ 𝑗 = (2 · 𝑎)))
22	21	cbvrexvw 3223	. . . . . . . . . 10 ⊢ (∃𝑥 ∈ ℤ 𝑗 = (2 · 𝑥) ↔ ∃𝑎 ∈ ℤ 𝑗 = (2 · 𝑎))
23		oveq2 7315	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑥 = 𝑏 → (2 · 𝑥) = (2 · 𝑏))
24	23	eqeq2d 2747	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑥 = 𝑏 → (𝑘 = (2 · 𝑥) ↔ 𝑘 = (2 · 𝑏)))
25	24	cbvrexvw 3223	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (∃𝑥 ∈ ℤ 𝑘 = (2 · 𝑥) ↔ ∃𝑏 ∈ ℤ 𝑘 = (2 · 𝑏))
26		simpr 486	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (((((𝑏 ∈ ℤ ∧ 𝑘 = (2 · 𝑏)) ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑗 = (2 · 𝑎)) ∧ 𝑗 ∈ ℤ)) ∧ 𝑖 ∈ ℤ) → 𝑖 ∈ ℤ)
27		simprll 777	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((((𝑏 ∈ ℤ ∧ 𝑘 = (2 · 𝑏)) ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑗 = (2 · 𝑎)) ∧ 𝑗 ∈ ℤ)) → 𝑎 ∈ ℤ)
28	27	adantr 482	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (((((𝑏 ∈ ℤ ∧ 𝑘 = (2 · 𝑏)) ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑗 = (2 · 𝑎)) ∧ 𝑗 ∈ ℤ)) ∧ 𝑖 ∈ ℤ) → 𝑎 ∈ ℤ)
29	26, 28	zmulcld 12478	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((((𝑏 ∈ ℤ ∧ 𝑘 = (2 · 𝑏)) ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑗 = (2 · 𝑎)) ∧ 𝑗 ∈ ℤ)) ∧ 𝑖 ∈ ℤ) → (𝑖 · 𝑎) ∈ ℤ)
30		simp-4l 781	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((((𝑏 ∈ ℤ ∧ 𝑘 = (2 · 𝑏)) ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑗 = (2 · 𝑎)) ∧ 𝑗 ∈ ℤ)) ∧ 𝑖 ∈ ℤ) → 𝑏 ∈ ℤ)
31	29, 30	zaddcld 12476	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((((𝑏 ∈ ℤ ∧ 𝑘 = (2 · 𝑏)) ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑗 = (2 · 𝑎)) ∧ 𝑗 ∈ ℤ)) ∧ 𝑖 ∈ ℤ) → ((𝑖 · 𝑎) + 𝑏) ∈ ℤ)
32		simpr 486	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑗 = (2 · 𝑎)) → 𝑗 = (2 · 𝑎))
33	32	ad2antrl 726	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ((((𝑏 ∈ ℤ ∧ 𝑘 = (2 · 𝑏)) ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑗 = (2 · 𝑎)) ∧ 𝑗 ∈ ℤ)) → 𝑗 = (2 · 𝑎))
34	33	oveq2d 7323	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((((𝑏 ∈ ℤ ∧ 𝑘 = (2 · 𝑏)) ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑗 = (2 · 𝑎)) ∧ 𝑗 ∈ ℤ)) → (𝑖 · 𝑗) = (𝑖 · (2 · 𝑎)))
35		simpllr 774	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((((𝑏 ∈ ℤ ∧ 𝑘 = (2 · 𝑏)) ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑗 = (2 · 𝑎)) ∧ 𝑗 ∈ ℤ)) → 𝑘 = (2 · 𝑏))
36	34, 35	oveq12d 7325	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((((𝑏 ∈ ℤ ∧ 𝑘 = (2 · 𝑏)) ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑗 = (2 · 𝑎)) ∧ 𝑗 ∈ ℤ)) → ((𝑖 · 𝑗) + 𝑘) = ((𝑖 · (2 · 𝑎)) + (2 · 𝑏)))
37	36	adantr 482	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((((𝑏 ∈ ℤ ∧ 𝑘 = (2 · 𝑏)) ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑗 = (2 · 𝑎)) ∧ 𝑗 ∈ ℤ)) ∧ 𝑖 ∈ ℤ) → ((𝑖 · 𝑗) + 𝑘) = ((𝑖 · (2 · 𝑎)) + (2 · 𝑏)))
38		oveq2 7315	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑥 = ((𝑖 · 𝑎) + 𝑏) → (2 · 𝑥) = (2 · ((𝑖 · 𝑎) + 𝑏)))
39	37, 38	eqeqan12d 2750	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((((((𝑏 ∈ ℤ ∧ 𝑘 = (2 · 𝑏)) ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑗 = (2 · 𝑎)) ∧ 𝑗 ∈ ℤ)) ∧ 𝑖 ∈ ℤ) ∧ 𝑥 = ((𝑖 · 𝑎) + 𝑏)) → (((𝑖 · 𝑗) + 𝑘) = (2 · 𝑥) ↔ ((𝑖 · (2 · 𝑎)) + (2 · 𝑏)) = (2 · ((𝑖 · 𝑎) + 𝑏))))
40		zcn 12370	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (𝑖 ∈ ℤ → 𝑖 ∈ ℂ)
41	40	adantl 483	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (((((𝑏 ∈ ℤ ∧ 𝑘 = (2 · 𝑏)) ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑗 = (2 · 𝑎)) ∧ 𝑗 ∈ ℤ)) ∧ 𝑖 ∈ ℤ) → 𝑖 ∈ ℂ)
42		2cnd 12097	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (((((𝑏 ∈ ℤ ∧ 𝑘 = (2 · 𝑏)) ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑗 = (2 · 𝑎)) ∧ 𝑗 ∈ ℤ)) ∧ 𝑖 ∈ ℤ) → 2 ∈ ℂ)
43		zcn 12370	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ (𝑎 ∈ ℤ → 𝑎 ∈ ℂ)
44	43	adantr 482	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑗 = (2 · 𝑎)) → 𝑎 ∈ ℂ)
45	44	ad2antrl 726	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ((((𝑏 ∈ ℤ ∧ 𝑘 = (2 · 𝑏)) ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑗 = (2 · 𝑎)) ∧ 𝑗 ∈ ℤ)) → 𝑎 ∈ ℂ)
46	45	adantr 482	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (((((𝑏 ∈ ℤ ∧ 𝑘 = (2 · 𝑏)) ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑗 = (2 · 𝑎)) ∧ 𝑗 ∈ ℤ)) ∧ 𝑖 ∈ ℤ) → 𝑎 ∈ ℂ)
47	41, 42, 46	mul12d 11230	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (((((𝑏 ∈ ℤ ∧ 𝑘 = (2 · 𝑏)) ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑗 = (2 · 𝑎)) ∧ 𝑗 ∈ ℤ)) ∧ 𝑖 ∈ ℤ) → (𝑖 · (2 · 𝑎)) = (2 · (𝑖 · 𝑎)))
48	47	oveq1d 7322	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((((𝑏 ∈ ℤ ∧ 𝑘 = (2 · 𝑏)) ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑗 = (2 · 𝑎)) ∧ 𝑗 ∈ ℤ)) ∧ 𝑖 ∈ ℤ) → ((𝑖 · (2 · 𝑎)) + (2 · 𝑏)) = ((2 · (𝑖 · 𝑎)) + (2 · 𝑏)))
49	41, 46	mulcld 11041	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (((((𝑏 ∈ ℤ ∧ 𝑘 = (2 · 𝑏)) ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑗 = (2 · 𝑎)) ∧ 𝑗 ∈ ℤ)) ∧ 𝑖 ∈ ℤ) → (𝑖 · 𝑎) ∈ ℂ)
50		zcn 12370	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (𝑏 ∈ ℤ → 𝑏 ∈ ℂ)
51	50	ad4antr 730	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (((((𝑏 ∈ ℤ ∧ 𝑘 = (2 · 𝑏)) ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑗 = (2 · 𝑎)) ∧ 𝑗 ∈ ℤ)) ∧ 𝑖 ∈ ℤ) → 𝑏 ∈ ℂ)
52	42, 49, 51	adddid 11045	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((((𝑏 ∈ ℤ ∧ 𝑘 = (2 · 𝑏)) ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑗 = (2 · 𝑎)) ∧ 𝑗 ∈ ℤ)) ∧ 𝑖 ∈ ℤ) → (2 · ((𝑖 · 𝑎) + 𝑏)) = ((2 · (𝑖 · 𝑎)) + (2 · 𝑏)))
53	48, 52	eqtr4d 2779	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((((𝑏 ∈ ℤ ∧ 𝑘 = (2 · 𝑏)) ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑗 = (2 · 𝑎)) ∧ 𝑗 ∈ ℤ)) ∧ 𝑖 ∈ ℤ) → ((𝑖 · (2 · 𝑎)) + (2 · 𝑏)) = (2 · ((𝑖 · 𝑎) + 𝑏)))
54	31, 39, 53	rspcedvd 3568	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((((𝑏 ∈ ℤ ∧ 𝑘 = (2 · 𝑏)) ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑗 = (2 · 𝑎)) ∧ 𝑗 ∈ ℤ)) ∧ 𝑖 ∈ ℤ) → ∃𝑥 ∈ ℤ ((𝑖 · 𝑗) + 𝑘) = (2 · 𝑥))
55	54	exp41 436	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑏 ∈ ℤ ∧ 𝑘 = (2 · 𝑏)) → (𝑘 ∈ ℤ → (((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑗 = (2 · 𝑎)) ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → (𝑖 ∈ ℤ → ∃𝑥 ∈ ℤ ((𝑖 · 𝑗) + 𝑘) = (2 · 𝑥)))))
56	55	rexlimiva 3141	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (∃𝑏 ∈ ℤ 𝑘 = (2 · 𝑏) → (𝑘 ∈ ℤ → (((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑗 = (2 · 𝑎)) ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → (𝑖 ∈ ℤ → ∃𝑥 ∈ ℤ ((𝑖 · 𝑗) + 𝑘) = (2 · 𝑥)))))
57	25, 56	sylbi 216	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (∃𝑥 ∈ ℤ 𝑘 = (2 · 𝑥) → (𝑘 ∈ ℤ → (((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑗 = (2 · 𝑎)) ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → (𝑖 ∈ ℤ → ∃𝑥 ∈ ℤ ((𝑖 · 𝑗) + 𝑘) = (2 · 𝑥)))))
58	57	impcom 409	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑘 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑘 = (2 · 𝑥)) → (((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑗 = (2 · 𝑎)) ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → (𝑖 ∈ ℤ → ∃𝑥 ∈ ℤ ((𝑖 · 𝑗) + 𝑘) = (2 · 𝑥))))
59	58	expdcom 416	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑗 = (2 · 𝑎)) → (𝑗 ∈ ℤ → ((𝑘 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑘 = (2 · 𝑥)) → (𝑖 ∈ ℤ → ∃𝑥 ∈ ℤ ((𝑖 · 𝑗) + 𝑘) = (2 · 𝑥)))))
60	59	rexlimiva 3141	. . . . . . . . . 10 ⊢ (∃𝑎 ∈ ℤ 𝑗 = (2 · 𝑎) → (𝑗 ∈ ℤ → ((𝑘 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑘 = (2 · 𝑥)) → (𝑖 ∈ ℤ → ∃𝑥 ∈ ℤ ((𝑖 · 𝑗) + 𝑘) = (2 · 𝑥)))))
61	22, 60	sylbi 216	. . . . . . . . 9 ⊢ (∃𝑥 ∈ ℤ 𝑗 = (2 · 𝑥) → (𝑗 ∈ ℤ → ((𝑘 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑘 = (2 · 𝑥)) → (𝑖 ∈ ℤ → ∃𝑥 ∈ ℤ ((𝑖 · 𝑗) + 𝑘) = (2 · 𝑥)))))
62	61	impcom 409	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑗 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑗 = (2 · 𝑥)) → ((𝑘 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑘 = (2 · 𝑥)) → (𝑖 ∈ ℤ → ∃𝑥 ∈ ℤ ((𝑖 · 𝑗) + 𝑘) = (2 · 𝑥))))
63	62	imp 408	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑗 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑗 = (2 · 𝑥)) ∧ (𝑘 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑘 = (2 · 𝑥))) → (𝑖 ∈ ℤ → ∃𝑥 ∈ ℤ ((𝑖 · 𝑗) + 𝑘) = (2 · 𝑥)))
64	63	impcom 409	. . . . . 6 ⊢ ((𝑖 ∈ ℤ ∧ ((𝑗 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑗 = (2 · 𝑥)) ∧ (𝑘 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑘 = (2 · 𝑥)))) → ∃𝑥 ∈ ℤ ((𝑖 · 𝑗) + 𝑘) = (2 · 𝑥))
65		eqeq1 2740	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑧 = ((𝑖 · 𝑗) + 𝑘) → (𝑧 = (2 · 𝑥) ↔ ((𝑖 · 𝑗) + 𝑘) = (2 · 𝑥)))
66	65	rexbidv 3172	. . . . . . 7 ⊢ (𝑧 = ((𝑖 · 𝑗) + 𝑘) → (∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥) ↔ ∃𝑥 ∈ ℤ ((𝑖 · 𝑗) + 𝑘) = (2 · 𝑥)))
67	66, 1	elrab2 3632	. . . . . 6 ⊢ (((𝑖 · 𝑗) + 𝑘) ∈ 𝐸 ↔ (((𝑖 · 𝑗) + 𝑘) ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ ((𝑖 · 𝑗) + 𝑘) = (2 · 𝑥)))
68	19, 64, 67	sylanbrc 584	. . . . 5 ⊢ ((𝑖 ∈ ℤ ∧ ((𝑗 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑗 = (2 · 𝑥)) ∧ (𝑘 ∈ ℤ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑘 = (2 · 𝑥)))) → ((𝑖 · 𝑗) + 𝑘) ∈ 𝐸)
69	12, 68	sylan2b 595	. . . 4 ⊢ ((𝑖 ∈ ℤ ∧ (𝑗 ∈ 𝐸 ∧ 𝑘 ∈ 𝐸)) → ((𝑖 · 𝑗) + 𝑘) ∈ 𝐸)
70	69	ralrimivva 3194	. . 3 ⊢ (𝑖 ∈ ℤ → ∀𝑗 ∈ 𝐸 ∀𝑘 ∈ 𝐸 ((𝑖 · 𝑗) + 𝑘) ∈ 𝐸)
71	70	rgen 3064	. 2 ⊢ ∀𝑖 ∈ ℤ ∀𝑗 ∈ 𝐸 ∀𝑘 ∈ 𝐸 ((𝑖 · 𝑗) + 𝑘) ∈ 𝐸
72		2zlidl.u	. . 3 ⊢ 𝑈 = (LIdeal‘ℤ_ring)
73		zringbas 20721	. . 3 ⊢ ℤ = (Base‘ℤ_ring)
74		zringplusg 20722	. . 3 ⊢ + = (+_g‘ℤ_ring)
75		zringmulr 20724	. . 3 ⊢ · = (._r‘ℤ_ring)
76	72, 73, 74, 75	islidl 20527	. 2 ⊢ (𝐸 ∈ 𝑈 ↔ (𝐸 ⊆ ℤ ∧ 𝐸 ≠ ∅ ∧ ∀𝑖 ∈ ℤ ∀𝑗 ∈ 𝐸 ∀𝑘 ∈ 𝐸 ((𝑖 · 𝑗) + 𝑘) ∈ 𝐸))
77	3, 5, 71, 76	mpbir3an 1341	1 ⊢ 𝐸 ∈ 𝑈

Colors of variables: wff setvar class

Syntax hints: → wi 4 ∧ wa 397 = wceq 1539 ∈ wcel 2104 ≠ wne 2941 ∀wral 3062 ∃wrex 3071 {crab 3284 ⊆ wss 3892 ∅c0 4262 ‘cfv 6458 (class class class)co 7307 ℂcc 10915 0cc0 10917 + caddc 10920 · cmul 10922 2c2 12074 ℤcz 12365 LIdealclidl 20477 ℤ_ringczring 20715

This theorem was proved from axioms: ax-mp 5 ax-1 6 ax-2 7 ax-3 8 ax-gen 1795 ax-4 1809 ax-5 1911 ax-6 1969 ax-7 2009 ax-8 2106 ax-9 2114 ax-10 2135 ax-11 2152 ax-12 2169 ax-ext 2707 ax-rep 5218 ax-sep 5232 ax-nul 5239 ax-pow 5297 ax-pr 5361 ax-un 7620 ax-cnex 10973 ax-resscn 10974 ax-1cn 10975 ax-icn 10976 ax-addcl 10977 ax-addrcl 10978 ax-mulcl 10979 ax-mulrcl 10980 ax-mulcom 10981 ax-addass 10982 ax-mulass 10983 ax-distr 10984 ax-i2m1 10985 ax-1ne0 10986 ax-1rid 10987 ax-rnegex 10988 ax-rrecex 10989 ax-cnre 10990 ax-pre-lttri 10991 ax-pre-lttrn 10992 ax-pre-ltadd 10993 ax-pre-mulgt0 10994 ax-addf 10996 ax-mulf 10997

This theorem depends on definitions: df-bi 206 df-an 398 df-or 846 df-3or 1088 df-3an 1089 df-tru 1542 df-fal 1552 df-ex 1780 df-nf 1784 df-sb 2066 df-mo 2538 df-eu 2567 df-clab 2714 df-cleq 2728 df-clel 2814 df-nfc 2887 df-ne 2942 df-nel 3048 df-ral 3063 df-rex 3072 df-reu 3286 df-rab 3287 df-v 3439 df-sbc 3722 df-csb 3838 df-dif 3895 df-un 3897 df-in 3899 df-ss 3909 df-pss 3911 df-nul 4263 df-if 4466 df-pw 4541 df-sn 4566 df-pr 4568 df-tp 4570 df-op 4572 df-uni 4845 df-iun 4933 df-br 5082 df-opab 5144 df-mpt 5165 df-tr 5199 df-id 5500 df-eprel 5506 df-po 5514 df-so 5515 df-fr 5555 df-we 5557 df-xp 5606 df-rel 5607 df-cnv 5608 df-co 5609 df-dm 5610 df-rn 5611 df-res 5612 df-ima 5613 df-pred 6217 df-ord 6284 df-on 6285 df-lim 6286 df-suc 6287 df-iota 6410 df-fun 6460 df-fn 6461 df-f 6462 df-f1 6463 df-fo 6464 df-f1o 6465 df-fv 6466 df-riota 7264 df-ov 7310 df-oprab 7311 df-mpo 7312 df-om 7745 df-1st 7863 df-2nd 7864 df-frecs 8128 df-wrecs 8159 df-recs 8233 df-rdg 8272 df-1o 8328 df-er 8529 df-en 8765 df-dom 8766 df-sdom 8767 df-fin 8768 df-pnf 11057 df-mnf 11058 df-xr 11059 df-ltxr 11060 df-le 11061 df-sub 11253 df-neg 11254 df-nn 12020 df-2 12082 df-3 12083 df-4 12084 df-5 12085 df-6 12086 df-7 12087 df-8 12088 df-9 12089 df-n0 12280 df-z 12366 df-dec 12484 df-uz 12629 df-fz 13286 df-struct 16893 df-sets 16910 df-slot 16928 df-ndx 16940 df-base 16958 df-ress 16987 df-plusg 17020 df-mulr 17021 df-starv 17022 df-sca 17023 df-vsca 17024 df-ip 17025 df-tset 17026 df-ple 17027 df-ds 17029 df-unif 17030 df-lss 20239 df-sra 20479 df-rgmod 20480 df-lidl 20481 df-cnfld 20643 df-zring 20716

This theorem is referenced by: 2zrng 45551

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