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 33069
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 1136 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐢 β‰  βˆ… ∧ 𝐢 βŠ† (LIdealβ€˜π‘…)) β†’ 𝐢 βŠ† (LIdealβ€˜π‘…))
21sselda 3978 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐢 β‰  βˆ… ∧ 𝐢 βŠ† (LIdealβ€˜π‘…)) ∧ 𝑖 ∈ 𝐢) β†’ 𝑖 ∈ (LIdealβ€˜π‘…))
3 eqid 2727 . . . . . . 7 (Baseβ€˜π‘…) = (Baseβ€˜π‘…)
4 eqid 2727 . . . . . . 7 (LIdealβ€˜π‘…) = (LIdealβ€˜π‘…)
53, 4lidlss 21097 . . . . . 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 3141 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐢 β‰  βˆ… ∧ 𝐢 βŠ† (LIdealβ€˜π‘…)) β†’ βˆ€π‘– ∈ 𝐢 𝑖 βŠ† (Baseβ€˜π‘…))
8 pwssb 5098 . . . 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 1135 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐢 β‰  βˆ… ∧ 𝐢 βŠ† (LIdealβ€˜π‘…)) β†’ 𝐢 β‰  βˆ…)
11 intss2 5105 . . . 4 (𝐢 βŠ† 𝒫 (Baseβ€˜π‘…) β†’ (𝐢 β‰  βˆ… β†’ ∩ 𝐢 βŠ† (Baseβ€˜π‘…)))
1211imp 406 . . 3 ((𝐢 βŠ† 𝒫 (Baseβ€˜π‘…) ∧ 𝐢 β‰  βˆ…) β†’ ∩ 𝐢 βŠ† (Baseβ€˜π‘…))
139, 10, 12syl2anc 583 . 2 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐢 β‰  βˆ… ∧ 𝐢 βŠ† (LIdealβ€˜π‘…)) β†’ ∩ 𝐢 βŠ† (Baseβ€˜π‘…))
14 simpl1 1189 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐢 β‰  βˆ… ∧ 𝐢 βŠ† (LIdealβ€˜π‘…)) ∧ 𝑖 ∈ 𝐢) β†’ 𝑅 ∈ Ring)
15 eqid 2727 . . . . . . 7 (0gβ€˜π‘…) = (0gβ€˜π‘…)
164, 15lidl0cl 21105 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑖 ∈ (LIdealβ€˜π‘…)) β†’ (0gβ€˜π‘…) ∈ 𝑖)
1714, 2, 16syl2anc 583 . . . . 5 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐢 β‰  βˆ… ∧ 𝐢 βŠ† (LIdealβ€˜π‘…)) ∧ 𝑖 ∈ 𝐢) β†’ (0gβ€˜π‘…) ∈ 𝑖)
1817ralrimiva 3141 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐢 β‰  βˆ… ∧ 𝐢 βŠ† (LIdealβ€˜π‘…)) β†’ βˆ€π‘– ∈ 𝐢 (0gβ€˜π‘…) ∈ 𝑖)
19 fvex 6904 . . . . 5 (0gβ€˜π‘…) ∈ V
2019elint2 4951 . . . 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 4331 . 2 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐢 β‰  βˆ… ∧ 𝐢 βŠ† (LIdealβ€˜π‘…)) β†’ ∩ 𝐢 β‰  βˆ…)
2314ad5ant15 758 . . . . . . . 8 ((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐢 β‰  βˆ… ∧ 𝐢 βŠ† (LIdealβ€˜π‘…)) ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜π‘…)) ∧ π‘Ž ∈ ∩ 𝐢) ∧ 𝑏 ∈ ∩ 𝐢) ∧ 𝑖 ∈ 𝐢) β†’ 𝑅 ∈ Ring)
242ad5ant15 758 . . . . . . . 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 783 . . . . . . . . 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 775 . . . . . . . . . 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 484 . . . . . . . . . 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 4953 . . . . . . . . . . 11 (π‘Ž ∈ ∩ 𝐢 β†’ (𝑖 ∈ 𝐢 β†’ π‘Ž ∈ 𝑖))
2928imp 406 . . . . . . . . . 10 ((π‘Ž ∈ ∩ 𝐢 ∧ 𝑖 ∈ 𝐢) β†’ π‘Ž ∈ 𝑖)
3026, 27, 29syl2anc 583 . . . . . . . . 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 2727 . . . . . . . . . 10 (.rβ€˜π‘…) = (.rβ€˜π‘…)
324, 3, 31lidlmcl 21110 . . . . . . . . 9 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑖 ∈ (LIdealβ€˜π‘…)) ∧ (π‘₯ ∈ (Baseβ€˜π‘…) ∧ π‘Ž ∈ 𝑖)) β†’ (π‘₯(.rβ€˜π‘…)π‘Ž) ∈ 𝑖)
3323, 24, 25, 30, 32syl22anc 838 . . . . . . . 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 4953 . . . . . . . . . 10 (𝑏 ∈ ∩ 𝐢 β†’ (𝑖 ∈ 𝐢 β†’ 𝑏 ∈ 𝑖))
3534imp 406 . . . . . . . . 9 ((𝑏 ∈ ∩ 𝐢 ∧ 𝑖 ∈ 𝐢) β†’ 𝑏 ∈ 𝑖)
3635adantll 713 . . . . . . . 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 2727 . . . . . . . . 9 (+gβ€˜π‘…) = (+gβ€˜π‘…)
384, 37lidlacl 21106 . . . . . . . 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 838 . . . . . . 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 3141 . . . . . 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 7447 . . . . . . 7 ((π‘₯(.rβ€˜π‘…)π‘Ž)(+gβ€˜π‘…)𝑏) ∈ V
4241elint2 4951 . . . . . 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 3141 . . . 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 466 . . 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 3195 . 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 21100 . 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 1341 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 395   ∧ w3a 1085   ∈ wcel 2099   β‰  wne 2935  βˆ€wral 3056   βŠ† wss 3944  βˆ…c0 4318  π’« cpw 4598  βˆ© cint 4944  β€˜cfv 6542  (class class class)co 7414  Basecbs 17171  +gcplusg 17224  .rcmulr 17225  0gc0g 17412  Ringcrg 20164  LIdealclidl 21091
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2164  ax-ext 2698  ax-rep 5279  ax-sep 5293  ax-nul 5300  ax-pow 5359  ax-pr 5423  ax-un 7734  ax-cnex 11186  ax-resscn 11187  ax-1cn 11188  ax-icn 11189  ax-addcl 11190  ax-addrcl 11191  ax-mulcl 11192  ax-mulrcl 11193  ax-mulcom 11194  ax-addass 11195  ax-mulass 11196  ax-distr 11197  ax-i2m1 11198  ax-1ne0 11199  ax-1rid 11200  ax-rnegex 11201  ax-rrecex 11202  ax-cnre 11203  ax-pre-lttri 11204  ax-pre-lttrn 11205  ax-pre-ltadd 11206  ax-pre-mulgt0 11207
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 847  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2705  df-cleq 2719  df-clel 2805  df-nfc 2880  df-ne 2936  df-nel 3042  df-ral 3057  df-rex 3066  df-rmo 3371  df-reu 3372  df-rab 3428  df-v 3471  df-sbc 3775  df-csb 3890  df-dif 3947  df-un 3949  df-in 3951  df-ss 3961  df-pss 3963  df-nul 4319  df-if 4525  df-pw 4600  df-sn 4625  df-pr 4627  df-op 4631  df-uni 4904  df-int 4945  df-iun 4993  df-br 5143  df-opab 5205  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5570  df-eprel 5576  df-po 5584  df-so 5585  df-fr 5627  df-we 5629  df-xp 5678  df-rel 5679  df-cnv 5680  df-co 5681  df-dm 5682  df-rn 5683  df-res 5684  df-ima 5685  df-pred 6299  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-riota 7370  df-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-om 7865  df-1st 7987  df-2nd 7988  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8385  df-rdg 8424  df-er 8718  df-en 8956  df-dom 8957  df-sdom 8958  df-pnf 11272  df-mnf 11273  df-xr 11274  df-ltxr 11275  df-le 11276  df-sub 11468  df-neg 11469  df-nn 12235  df-2 12297  df-3 12298  df-4 12299  df-5 12300  df-6 12301  df-7 12302  df-8 12303  df-sets 17124  df-slot 17142  df-ndx 17154  df-base 17172  df-ress 17201  df-plusg 17237  df-mulr 17238  df-sca 17240  df-vsca 17241  df-ip 17242  df-0g 17414  df-mgm 18591  df-sgrp 18670  df-mnd 18686  df-grp 18884  df-minusg 18885  df-sbg 18886  df-subg 19069  df-cmn 19728  df-abl 19729  df-mgp 20066  df-rng 20084  df-ur 20113  df-ring 20166  df-subrg 20497  df-lmod 20734  df-lss 20805  df-sra 21047  df-rgmod 21048  df-lidl 21093
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator