Theorem drng0mxidl 33453

Description: In a division ring, the zero ideal is a maximal ideal. (Contributed by Thierry Arnoux, 16-Mar-2025.)

Hypothesis

Ref	Expression
drngmxidl.1	⊢ 0 = (0g‘𝑅)

Assertion

Ref	Expression
drng0mxidl	⊢ (𝑅 ∈ DivRing → { 0 } ∈ (MaxIdeal‘𝑅))

Proof of Theorem drng0mxidl

Dummy variable 𝑗 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		drngring 20651	. 2 ⊢ (𝑅 ∈ DivRing → 𝑅 ∈ Ring)
2		eqid 2730	. . . 4 ⊢ (LIdeal‘𝑅) = (LIdeal‘𝑅)
3		drngmxidl.1	. . . 4 ⊢ 0 = (0g‘𝑅)
4	2, 3	lidl0 21146	. . 3 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → { 0 } ∈ (LIdeal‘𝑅))
5	1, 4	syl 17	. 2 ⊢ (𝑅 ∈ DivRing → { 0 } ∈ (LIdeal‘𝑅))
6		eqid 2730	. . . . . 6 ⊢ (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
7		eqid 2730	. . . . . 6 ⊢ (1r‘𝑅) = (1r‘𝑅)
8	6, 7	ringidcl 20180	. . . . 5 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → (1r‘𝑅) ∈ (Base‘𝑅))
9	1, 8	syl 17	. . . 4 ⊢ (𝑅 ∈ DivRing → (1r‘𝑅) ∈ (Base‘𝑅))
10		drngnzr 20663	. . . . 5 ⊢ (𝑅 ∈ DivRing → 𝑅 ∈ NzRing)
11	7, 3	nzrnz 20430	. . . . 5 ⊢ (𝑅 ∈ NzRing → (1r‘𝑅) ≠ 0 )
12		nelsn 4632	. . . . 5 ⊢ ((1r‘𝑅) ≠ 0 → ¬ (1r‘𝑅) ∈ { 0 })
13	10, 11, 12	3syl 18	. . . 4 ⊢ (𝑅 ∈ DivRing → ¬ (1r‘𝑅) ∈ { 0 })
14		nelne1 3023	. . . 4 ⊢ (((1r‘𝑅) ∈ (Base‘𝑅) ∧ ¬ (1r‘𝑅) ∈ { 0 }) → (Base‘𝑅) ≠ { 0 })
15	9, 13, 14	syl2anc 584	. . 3 ⊢ (𝑅 ∈ DivRing → (Base‘𝑅) ≠ { 0 })
16	15	necomd 2981	. 2 ⊢ (𝑅 ∈ DivRing → { 0 } ≠ (Base‘𝑅))
17	6, 3, 2	drngnidl 21159	. . . . . . 7 ⊢ (𝑅 ∈ DivRing → (LIdeal‘𝑅) = {{ 0 }, (Base‘𝑅)})
18	17	eleq2d 2815	. . . . . 6 ⊢ (𝑅 ∈ DivRing → (𝑗 ∈ (LIdeal‘𝑅) ↔ 𝑗 ∈ {{ 0 }, (Base‘𝑅)}))
19	18	biimpa 476	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝑗 ∈ (LIdeal‘𝑅)) → 𝑗 ∈ {{ 0 }, (Base‘𝑅)})
20		elpri 4615	. . . . 5 ⊢ (𝑗 ∈ {{ 0 }, (Base‘𝑅)} → (𝑗 = { 0 } ∨ 𝑗 = (Base‘𝑅)))
21	19, 20	syl 17	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝑗 ∈ (LIdeal‘𝑅)) → (𝑗 = { 0 } ∨ 𝑗 = (Base‘𝑅)))
22	21	a1d 25	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝑗 ∈ (LIdeal‘𝑅)) → ({ 0 } ⊆ 𝑗 → (𝑗 = { 0 } ∨ 𝑗 = (Base‘𝑅))))
23	22	ralrimiva 3126	. 2 ⊢ (𝑅 ∈ DivRing → ∀𝑗 ∈ (LIdeal‘𝑅)({ 0 } ⊆ 𝑗 → (𝑗 = { 0 } ∨ 𝑗 = (Base‘𝑅))))
24	6	ismxidl 33439	. . 3 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → ({ 0 } ∈ (MaxIdeal‘𝑅) ↔ ({ 0 } ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ { 0 } ≠ (Base‘𝑅) ∧ ∀𝑗 ∈ (LIdeal‘𝑅)({ 0 } ⊆ 𝑗 → (𝑗 = { 0 } ∨ 𝑗 = (Base‘𝑅))))))
25	24	biimpar 477	. 2 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ ({ 0 } ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ { 0 } ≠ (Base‘𝑅) ∧ ∀𝑗 ∈ (LIdeal‘𝑅)({ 0 } ⊆ 𝑗 → (𝑗 = { 0 } ∨ 𝑗 = (Base‘𝑅))))) → { 0 } ∈ (MaxIdeal‘𝑅))
26	1, 5, 16, 23, 25	syl13anc 1374	1 ⊢ (𝑅 ∈ DivRing → { 0 } ∈ (MaxIdeal‘𝑅))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 395   ∨ wo 847   ∧ w3a 1086   = wceq 1540   ∈ wcel 2109   ≠ wne 2926  ∀wral 3045   ⊆ wss 3916  {csn 4591  {cpr 4593  ‘cfv 6513  Basecbs 17185  0_gc0g 17408  1_rcur 20096  Ringcrg 20148  NzRingcnzr 20427  DivRingcdr 20644  LIdealclidl 21122  MaxIdealcmxidl 33436

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 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2702  ax-rep 5236  ax-sep 5253  ax-nul 5263  ax-pow 5322  ax-pr 5389  ax-un 7713  ax-cnex 11130  ax-resscn 11131  ax-1cn 11132  ax-icn 11133  ax-addcl 11134  ax-addrcl 11135  ax-mulcl 11136  ax-mulrcl 11137  ax-mulcom 11138  ax-addass 11139  ax-mulass 11140  ax-distr 11141  ax-i2m1 11142  ax-1ne0 11143  ax-1rid 11144  ax-rnegex 11145  ax-rrecex 11146  ax-cnre 11147  ax-pre-lttri 11148  ax-pre-lttrn 11149  ax-pre-ltadd 11150  ax-pre-mulgt0 11151

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2709  df-cleq 2722  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2927  df-nel 3031  df-ral 3046  df-rex 3055  df-rmo 3356  df-reu 3357  df-rab 3409  df-v 3452  df-sbc 3756  df-csb 3865  df-dif 3919  df-un 3921  df-in 3923  df-ss 3933  df-pss 3936  df-nul 4299  df-if 4491  df-pw 4567  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4874  df-iun 4959  df-br 5110  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5535  df-eprel 5540  df-po 5548  df-so 5549  df-fr 5593  df-we 5595  df-xp 5646  df-rel 5647  df-cnv 5648  df-co 5649  df-dm 5650  df-rn 5651  df-res 5652  df-ima 5653  df-pred 6276  df-ord 6337  df-on 6338  df-lim 6339  df-suc 6340  df-iota 6466  df-fun 6515  df-fn 6516  df-f 6517  df-f1 6518  df-fo 6519  df-f1o 6520  df-fv 6521  df-riota 7346  df-ov 7392  df-oprab 7393  df-mpo 7394  df-om 7845  df-1st 7970  df-2nd 7971  df-tpos 8207  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8342  df-rdg 8380  df-er 8673  df-en 8921  df-dom 8922  df-sdom 8923  df-pnf 11216  df-mnf 11217  df-xr 11218  df-ltxr 11219  df-le 11220  df-sub 11413  df-neg 11414  df-nn 12188  df-2 12250  df-3 12251  df-4 12252  df-5 12253  df-6 12254  df-7 12255  df-8 12256  df-sets 17140  df-slot 17158  df-ndx 17170  df-base 17186  df-ress 17207  df-plusg 17239  df-mulr 17240  df-sca 17242  df-vsca 17243  df-ip 17244  df-0g 17410  df-mgm 18573  df-sgrp 18652  df-mnd 18668  df-grp 18874  df-minusg 18875  df-sbg 18876  df-subg 19061  df-cmn 19718  df-abl 19719  df-mgp 20056  df-rng 20068  df-ur 20097  df-ring 20150  df-oppr 20252  df-dvdsr 20272  df-unit 20273  df-invr 20303  df-nzr 20428  df-subrg 20485  df-drng 20646  df-lmod 20774  df-lss 20844  df-sra 21086  df-rgmod 21087  df-lidl 21124  df-mxidl 33437

This theorem is referenced by:  drngmxidl  33454