Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  intlidl Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem intlidl 33194
Description: The intersection of a nonempty collection of ideals is an ideal. (Contributed by Thierry Arnoux, 8-Jun-2024.)
Assertion
Ref Expression
intlidl ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐢 β‰  βˆ… ∧ 𝐢 βŠ† (LIdealβ€˜π‘…)) β†’ ∩ 𝐢 ∈ (LIdealβ€˜π‘…))

Proof of Theorem intlidl
Dummy variables π‘Ž 𝑏 𝑖 π‘₯ are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simp3 1135 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐢 β‰  βˆ… ∧ 𝐢 βŠ† (LIdealβ€˜π‘…)) β†’ 𝐢 βŠ† (LIdealβ€˜π‘…))
21sselda 3977 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐢 β‰  βˆ… ∧ 𝐢 βŠ† (LIdealβ€˜π‘…)) ∧ 𝑖 ∈ 𝐢) β†’ 𝑖 ∈ (LIdealβ€˜π‘…))
3 eqid 2725 . . . . . . 7 (Baseβ€˜π‘…) = (Baseβ€˜π‘…)
4 eqid 2725 . . . . . . 7 (LIdealβ€˜π‘…) = (LIdealβ€˜π‘…)
53, 4lidlss 21112 . . . . . 6 (𝑖 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) β†’ 𝑖 βŠ† (Baseβ€˜π‘…))
62, 5syl 17 . . . . 5 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐢 β‰  βˆ… ∧ 𝐢 βŠ† (LIdealβ€˜π‘…)) ∧ 𝑖 ∈ 𝐢) β†’ 𝑖 βŠ† (Baseβ€˜π‘…))
76ralrimiva 3136 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐢 β‰  βˆ… ∧ 𝐢 βŠ† (LIdealβ€˜π‘…)) β†’ βˆ€π‘– ∈ 𝐢 𝑖 βŠ† (Baseβ€˜π‘…))
8 pwssb 5104 . . . 4 (𝐢 βŠ† 𝒫 (Baseβ€˜π‘…) ↔ βˆ€π‘– ∈ 𝐢 𝑖 βŠ† (Baseβ€˜π‘…))
97, 8sylibr 233 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐢 β‰  βˆ… ∧ 𝐢 βŠ† (LIdealβ€˜π‘…)) β†’ 𝐢 βŠ† 𝒫 (Baseβ€˜π‘…))
10 simp2 1134 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐢 β‰  βˆ… ∧ 𝐢 βŠ† (LIdealβ€˜π‘…)) β†’ 𝐢 β‰  βˆ…)
11 intss2 5111 . . . 4 (𝐢 βŠ† 𝒫 (Baseβ€˜π‘…) β†’ (𝐢 β‰  βˆ… β†’ ∩ 𝐢 βŠ† (Baseβ€˜π‘…)))
1211imp 405 . . 3 ((𝐢 βŠ† 𝒫 (Baseβ€˜π‘…) ∧ 𝐢 β‰  βˆ…) β†’ ∩ 𝐢 βŠ† (Baseβ€˜π‘…))
139, 10, 12syl2anc 582 . 2 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐢 β‰  βˆ… ∧ 𝐢 βŠ† (LIdealβ€˜π‘…)) β†’ ∩ 𝐢 βŠ† (Baseβ€˜π‘…))
14 simpl1 1188 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐢 β‰  βˆ… ∧ 𝐢 βŠ† (LIdealβ€˜π‘…)) ∧ 𝑖 ∈ 𝐢) β†’ 𝑅 ∈ Ring)
15 eqid 2725 . . . . . . 7 (0gβ€˜π‘…) = (0gβ€˜π‘…)
164, 15lidl0cl 21120 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑖 ∈ (LIdealβ€˜π‘…)) β†’ (0gβ€˜π‘…) ∈ 𝑖)
1714, 2, 16syl2anc 582 . . . . 5 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐢 β‰  βˆ… ∧ 𝐢 βŠ† (LIdealβ€˜π‘…)) ∧ 𝑖 ∈ 𝐢) β†’ (0gβ€˜π‘…) ∈ 𝑖)
1817ralrimiva 3136 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐢 β‰  βˆ… ∧ 𝐢 βŠ† (LIdealβ€˜π‘…)) β†’ βˆ€π‘– ∈ 𝐢 (0gβ€˜π‘…) ∈ 𝑖)
19 fvex 6907 . . . . 5 (0gβ€˜π‘…) ∈ V
2019elint2 4956 . . . 4 ((0gβ€˜π‘…) ∈ ∩ 𝐢 ↔ βˆ€π‘– ∈ 𝐢 (0gβ€˜π‘…) ∈ 𝑖)
2118, 20sylibr 233 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐢 β‰  βˆ… ∧ 𝐢 βŠ† (LIdealβ€˜π‘…)) β†’ (0gβ€˜π‘…) ∈ ∩ 𝐢)
2221ne0d 4336 . 2 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐢 β‰  βˆ… ∧ 𝐢 βŠ† (LIdealβ€˜π‘…)) β†’ ∩ 𝐢 β‰  βˆ…)
2314ad5ant15 757 . . . . . . . 8 ((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐢 β‰  βˆ… ∧ 𝐢 βŠ† (LIdealβ€˜π‘…)) ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜π‘…)) ∧ π‘Ž ∈ ∩ 𝐢) ∧ 𝑏 ∈ ∩ 𝐢) ∧ 𝑖 ∈ 𝐢) β†’ 𝑅 ∈ Ring)
242ad5ant15 757 . . . . . . . 8 ((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐢 β‰  βˆ… ∧ 𝐢 βŠ† (LIdealβ€˜π‘…)) ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜π‘…)) ∧ π‘Ž ∈ ∩ 𝐢) ∧ 𝑏 ∈ ∩ 𝐢) ∧ 𝑖 ∈ 𝐢) β†’ 𝑖 ∈ (LIdealβ€˜π‘…))
25 simp-4r 782 . . . . . . . . 9 ((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐢 β‰  βˆ… ∧ 𝐢 βŠ† (LIdealβ€˜π‘…)) ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜π‘…)) ∧ π‘Ž ∈ ∩ 𝐢) ∧ 𝑏 ∈ ∩ 𝐢) ∧ 𝑖 ∈ 𝐢) β†’ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜π‘…))
26 simpllr 774 . . . . . . . . . 10 ((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐢 β‰  βˆ… ∧ 𝐢 βŠ† (LIdealβ€˜π‘…)) ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜π‘…)) ∧ π‘Ž ∈ ∩ 𝐢) ∧ 𝑏 ∈ ∩ 𝐢) ∧ 𝑖 ∈ 𝐢) β†’ π‘Ž ∈ ∩ 𝐢)
27 simpr 483 . . . . . . . . . 10 ((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐢 β‰  βˆ… ∧ 𝐢 βŠ† (LIdealβ€˜π‘…)) ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜π‘…)) ∧ π‘Ž ∈ ∩ 𝐢) ∧ 𝑏 ∈ ∩ 𝐢) ∧ 𝑖 ∈ 𝐢) β†’ 𝑖 ∈ 𝐢)
28 elinti 4958 . . . . . . . . . . 11 (π‘Ž ∈ ∩ 𝐢 β†’ (𝑖 ∈ 𝐢 β†’ π‘Ž ∈ 𝑖))
2928imp 405 . . . . . . . . . 10 ((π‘Ž ∈ ∩ 𝐢 ∧ 𝑖 ∈ 𝐢) β†’ π‘Ž ∈ 𝑖)
3026, 27, 29syl2anc 582 . . . . . . . . 9 ((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐢 β‰  βˆ… ∧ 𝐢 βŠ† (LIdealβ€˜π‘…)) ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜π‘…)) ∧ π‘Ž ∈ ∩ 𝐢) ∧ 𝑏 ∈ ∩ 𝐢) ∧ 𝑖 ∈ 𝐢) β†’ π‘Ž ∈ 𝑖)
31 eqid 2725 . . . . . . . . . 10 (.rβ€˜π‘…) = (.rβ€˜π‘…)
324, 3, 31lidlmcl 21125 . . . . . . . . 9 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑖 ∈ (LIdealβ€˜π‘…)) ∧ (π‘₯ ∈ (Baseβ€˜π‘…) ∧ π‘Ž ∈ 𝑖)) β†’ (π‘₯(.rβ€˜π‘…)π‘Ž) ∈ 𝑖)
3323, 24, 25, 30, 32syl22anc 837 . . . . . . . 8 ((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐢 β‰  βˆ… ∧ 𝐢 βŠ† (LIdealβ€˜π‘…)) ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜π‘…)) ∧ π‘Ž ∈ ∩ 𝐢) ∧ 𝑏 ∈ ∩ 𝐢) ∧ 𝑖 ∈ 𝐢) β†’ (π‘₯(.rβ€˜π‘…)π‘Ž) ∈ 𝑖)
34 elinti 4958 . . . . . . . . . 10 (𝑏 ∈ ∩ 𝐢 β†’ (𝑖 ∈ 𝐢 β†’ 𝑏 ∈ 𝑖))
3534imp 405 . . . . . . . . 9 ((𝑏 ∈ ∩ 𝐢 ∧ 𝑖 ∈ 𝐢) β†’ 𝑏 ∈ 𝑖)
3635adantll 712 . . . . . . . 8 ((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐢 β‰  βˆ… ∧ 𝐢 βŠ† (LIdealβ€˜π‘…)) ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜π‘…)) ∧ π‘Ž ∈ ∩ 𝐢) ∧ 𝑏 ∈ ∩ 𝐢) ∧ 𝑖 ∈ 𝐢) β†’ 𝑏 ∈ 𝑖)
37 eqid 2725 . . . . . . . . 9 (+gβ€˜π‘…) = (+gβ€˜π‘…)
384, 37lidlacl 21121 . . . . . . . 8 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑖 ∈ (LIdealβ€˜π‘…)) ∧ ((π‘₯(.rβ€˜π‘…)π‘Ž) ∈ 𝑖 ∧ 𝑏 ∈ 𝑖)) β†’ ((π‘₯(.rβ€˜π‘…)π‘Ž)(+gβ€˜π‘…)𝑏) ∈ 𝑖)
3923, 24, 33, 36, 38syl22anc 837 . . . . . . 7 ((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐢 β‰  βˆ… ∧ 𝐢 βŠ† (LIdealβ€˜π‘…)) ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜π‘…)) ∧ π‘Ž ∈ ∩ 𝐢) ∧ 𝑏 ∈ ∩ 𝐢) ∧ 𝑖 ∈ 𝐢) β†’ ((π‘₯(.rβ€˜π‘…)π‘Ž)(+gβ€˜π‘…)𝑏) ∈ 𝑖)
4039ralrimiva 3136 . . . . . 6 (((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐢 β‰  βˆ… ∧ 𝐢 βŠ† (LIdealβ€˜π‘…)) ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜π‘…)) ∧ π‘Ž ∈ ∩ 𝐢) ∧ 𝑏 ∈ ∩ 𝐢) β†’ βˆ€π‘– ∈ 𝐢 ((π‘₯(.rβ€˜π‘…)π‘Ž)(+gβ€˜π‘…)𝑏) ∈ 𝑖)
41 ovex 7450 . . . . . . 7 ((π‘₯(.rβ€˜π‘…)π‘Ž)(+gβ€˜π‘…)𝑏) ∈ V
4241elint2 4956 . . . . . 6 (((π‘₯(.rβ€˜π‘…)π‘Ž)(+gβ€˜π‘…)𝑏) ∈ ∩ 𝐢 ↔ βˆ€π‘– ∈ 𝐢 ((π‘₯(.rβ€˜π‘…)π‘Ž)(+gβ€˜π‘…)𝑏) ∈ 𝑖)
4340, 42sylibr 233 . . . . 5 (((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐢 β‰  βˆ… ∧ 𝐢 βŠ† (LIdealβ€˜π‘…)) ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜π‘…)) ∧ π‘Ž ∈ ∩ 𝐢) ∧ 𝑏 ∈ ∩ 𝐢) β†’ ((π‘₯(.rβ€˜π‘…)π‘Ž)(+gβ€˜π‘…)𝑏) ∈ ∩ 𝐢)
4443ralrimiva 3136 . . . 4 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐢 β‰  βˆ… ∧ 𝐢 βŠ† (LIdealβ€˜π‘…)) ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜π‘…)) ∧ π‘Ž ∈ ∩ 𝐢) β†’ βˆ€π‘ ∈ ∩ 𝐢((π‘₯(.rβ€˜π‘…)π‘Ž)(+gβ€˜π‘…)𝑏) ∈ ∩ 𝐢)
4544anasss 465 . . 3 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐢 β‰  βˆ… ∧ 𝐢 βŠ† (LIdealβ€˜π‘…)) ∧ (π‘₯ ∈ (Baseβ€˜π‘…) ∧ π‘Ž ∈ ∩ 𝐢)) β†’ βˆ€π‘ ∈ ∩ 𝐢((π‘₯(.rβ€˜π‘…)π‘Ž)(+gβ€˜π‘…)𝑏) ∈ ∩ 𝐢)
4645ralrimivva 3191 . 2 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐢 β‰  βˆ… ∧ 𝐢 βŠ† (LIdealβ€˜π‘…)) β†’ βˆ€π‘₯ ∈ (Baseβ€˜π‘…)βˆ€π‘Ž ∈ ∩ πΆβˆ€π‘ ∈ ∩ 𝐢((π‘₯(.rβ€˜π‘…)π‘Ž)(+gβ€˜π‘…)𝑏) ∈ ∩ 𝐢)
474, 3, 37, 31islidl 21115 . 2 (∩ 𝐢 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ↔ (∩ 𝐢 βŠ† (Baseβ€˜π‘…) ∧ ∩ 𝐢 β‰  βˆ… ∧ βˆ€π‘₯ ∈ (Baseβ€˜π‘…)βˆ€π‘Ž ∈ ∩ πΆβˆ€π‘ ∈ ∩ 𝐢((π‘₯(.rβ€˜π‘…)π‘Ž)(+gβ€˜π‘…)𝑏) ∈ ∩ 𝐢))
4813, 22, 46, 47syl3anbrc 1340 1 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐢 β‰  βˆ… ∧ 𝐢 βŠ† (LIdealβ€˜π‘…)) β†’ ∩ 𝐢 ∈ (LIdealβ€˜π‘…))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ∧ wa 394   ∧ w3a 1084   ∈ wcel 2098   β‰  wne 2930  βˆ€wral 3051   βŠ† wss 3945  βˆ…c0 4323  π’« cpw 4603  βˆ© cint 4949  β€˜cfv 6547  (class class class)co 7417  Basecbs 17179  +gcplusg 17232  .rcmulr 17233  0gc0g 17420  Ringcrg 20177  LIdealclidl 21106
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2166  ax-ext 2696  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7739  ax-cnex 11194  ax-resscn 11195  ax-1cn 11196  ax-icn 11197  ax-addcl 11198  ax-addrcl 11199  ax-mulcl 11200  ax-mulrcl 11201  ax-mulcom 11202  ax-addass 11203  ax-mulass 11204  ax-distr 11205  ax-i2m1 11206  ax-1ne0 11207  ax-1rid 11208  ax-rnegex 11209  ax-rrecex 11210  ax-cnre 11211  ax-pre-lttri 11212  ax-pre-lttrn 11213  ax-pre-ltadd 11214  ax-pre-mulgt0 11215
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2528  df-eu 2557  df-clab 2703  df-cleq 2717  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2931  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3420  df-v 3465  df-sbc 3775  df-csb 3891  df-dif 3948  df-un 3950  df-in 3952  df-ss 3962  df-pss 3965  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4909  df-int 4950  df-iun 4998  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6305  df-ord 6372  df-on 6373  df-lim 6374  df-suc 6375  df-iota 6499  df-fun 6549  df-fn 6550  df-f 6551  df-f1 6552  df-fo 6553  df-f1o 6554  df-fv 6555  df-riota 7373  df-ov 7420  df-oprab 7421  df-mpo 7422  df-om 7870  df-1st 7992  df-2nd 7993  df-frecs 8285  df-wrecs 8316  df-recs 8390  df-rdg 8429  df-er 8723  df-en 8963  df-dom 8964  df-sdom 8965  df-pnf 11280  df-mnf 11281  df-xr 11282  df-ltxr 11283  df-le 11284  df-sub 11476  df-neg 11477  df-nn 12243  df-2 12305  df-3 12306  df-4 12307  df-5 12308  df-6 12309  df-7 12310  df-8 12311  df-sets 17132  df-slot 17150  df-ndx 17162  df-base 17180  df-ress 17209  df-plusg 17245  df-mulr 17246  df-sca 17248  df-vsca 17249  df-ip 17250  df-0g 17422  df-mgm 18599  df-sgrp 18678  df-mnd 18694  df-grp 18897  df-minusg 18898  df-sbg 18899  df-subg 19082  df-cmn 19741  df-abl 19742  df-mgp 20079  df-rng 20097  df-ur 20126  df-ring 20179  df-subrg 20512  df-lmod 20749  df-lss 20820  df-sra 21062  df-rgmod 21063  df-lidl 21108
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator