Users' Mathboxes Mathbox for Jeff Madsen < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  isidl Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem isidl 37487
Description: The predicate "is an ideal of the ring 𝑅". (Contributed by Jeff Madsen, 10-Jun-2010.)
Hypotheses
Ref Expression
idlval.1 𝐺 = (1st𝑅)
idlval.2 𝐻 = (2nd𝑅)
idlval.3 𝑋 = ran 𝐺
idlval.4 𝑍 = (GId‘𝐺)
Assertion
Ref Expression
isidl (𝑅 ∈ RingOps → (𝐼 ∈ (Idl‘𝑅) ↔ (𝐼𝑋𝑍𝐼 ∧ ∀𝑥𝐼 (∀𝑦𝐼 (𝑥𝐺𝑦) ∈ 𝐼 ∧ ∀𝑧𝑋 ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝐼 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝐼)))))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑅,𝑦,𝑧   𝑧,𝑋   𝑥,𝐼,𝑦,𝑧
Allowed substitution hints:   𝐺(𝑥,𝑦,𝑧)   𝐻(𝑥,𝑦,𝑧)   𝑋(𝑥,𝑦)   𝑍(𝑥,𝑦,𝑧)

Proof of Theorem isidl
Dummy variable 𝑖 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 idlval.1 . . . 4 𝐺 = (1st𝑅)
2 idlval.2 . . . 4 𝐻 = (2nd𝑅)
3 idlval.3 . . . 4 𝑋 = ran 𝐺
4 idlval.4 . . . 4 𝑍 = (GId‘𝐺)
51, 2, 3, 4idlval 37486 . . 3 (𝑅 ∈ RingOps → (Idl‘𝑅) = {𝑖 ∈ 𝒫 𝑋 ∣ (𝑍𝑖 ∧ ∀𝑥𝑖 (∀𝑦𝑖 (𝑥𝐺𝑦) ∈ 𝑖 ∧ ∀𝑧𝑋 ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝑖 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝑖)))})
65eleq2d 2815 . 2 (𝑅 ∈ RingOps → (𝐼 ∈ (Idl‘𝑅) ↔ 𝐼 ∈ {𝑖 ∈ 𝒫 𝑋 ∣ (𝑍𝑖 ∧ ∀𝑥𝑖 (∀𝑦𝑖 (𝑥𝐺𝑦) ∈ 𝑖 ∧ ∀𝑧𝑋 ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝑖 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝑖)))}))
71fvexi 6911 . . . . . . 7 𝐺 ∈ V
87rnex 7918 . . . . . 6 ran 𝐺 ∈ V
93, 8eqeltri 2825 . . . . 5 𝑋 ∈ V
109elpw2 5347 . . . 4 (𝐼 ∈ 𝒫 𝑋𝐼𝑋)
1110anbi1i 623 . . 3 ((𝐼 ∈ 𝒫 𝑋 ∧ (𝑍𝐼 ∧ ∀𝑥𝐼 (∀𝑦𝐼 (𝑥𝐺𝑦) ∈ 𝐼 ∧ ∀𝑧𝑋 ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝐼 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝐼)))) ↔ (𝐼𝑋 ∧ (𝑍𝐼 ∧ ∀𝑥𝐼 (∀𝑦𝐼 (𝑥𝐺𝑦) ∈ 𝐼 ∧ ∀𝑧𝑋 ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝐼 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝐼)))))
12 eleq2 2818 . . . . 5 (𝑖 = 𝐼 → (𝑍𝑖𝑍𝐼))
13 eleq2 2818 . . . . . . . 8 (𝑖 = 𝐼 → ((𝑥𝐺𝑦) ∈ 𝑖 ↔ (𝑥𝐺𝑦) ∈ 𝐼))
1413raleqbi1dv 3330 . . . . . . 7 (𝑖 = 𝐼 → (∀𝑦𝑖 (𝑥𝐺𝑦) ∈ 𝑖 ↔ ∀𝑦𝐼 (𝑥𝐺𝑦) ∈ 𝐼))
15 eleq2 2818 . . . . . . . . 9 (𝑖 = 𝐼 → ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝑖 ↔ (𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝐼))
16 eleq2 2818 . . . . . . . . 9 (𝑖 = 𝐼 → ((𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝑖 ↔ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝐼))
1715, 16anbi12d 631 . . . . . . . 8 (𝑖 = 𝐼 → (((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝑖 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝑖) ↔ ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝐼 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝐼)))
1817ralbidv 3174 . . . . . . 7 (𝑖 = 𝐼 → (∀𝑧𝑋 ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝑖 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝑖) ↔ ∀𝑧𝑋 ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝐼 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝐼)))
1914, 18anbi12d 631 . . . . . 6 (𝑖 = 𝐼 → ((∀𝑦𝑖 (𝑥𝐺𝑦) ∈ 𝑖 ∧ ∀𝑧𝑋 ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝑖 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝑖)) ↔ (∀𝑦𝐼 (𝑥𝐺𝑦) ∈ 𝐼 ∧ ∀𝑧𝑋 ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝐼 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝐼))))
2019raleqbi1dv 3330 . . . . 5 (𝑖 = 𝐼 → (∀𝑥𝑖 (∀𝑦𝑖 (𝑥𝐺𝑦) ∈ 𝑖 ∧ ∀𝑧𝑋 ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝑖 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝑖)) ↔ ∀𝑥𝐼 (∀𝑦𝐼 (𝑥𝐺𝑦) ∈ 𝐼 ∧ ∀𝑧𝑋 ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝐼 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝐼))))
2112, 20anbi12d 631 . . . 4 (𝑖 = 𝐼 → ((𝑍𝑖 ∧ ∀𝑥𝑖 (∀𝑦𝑖 (𝑥𝐺𝑦) ∈ 𝑖 ∧ ∀𝑧𝑋 ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝑖 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝑖))) ↔ (𝑍𝐼 ∧ ∀𝑥𝐼 (∀𝑦𝐼 (𝑥𝐺𝑦) ∈ 𝐼 ∧ ∀𝑧𝑋 ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝐼 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝐼)))))
2221elrab 3682 . . 3 (𝐼 ∈ {𝑖 ∈ 𝒫 𝑋 ∣ (𝑍𝑖 ∧ ∀𝑥𝑖 (∀𝑦𝑖 (𝑥𝐺𝑦) ∈ 𝑖 ∧ ∀𝑧𝑋 ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝑖 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝑖)))} ↔ (𝐼 ∈ 𝒫 𝑋 ∧ (𝑍𝐼 ∧ ∀𝑥𝐼 (∀𝑦𝐼 (𝑥𝐺𝑦) ∈ 𝐼 ∧ ∀𝑧𝑋 ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝐼 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝐼)))))
23 3anass 1093 . . 3 ((𝐼𝑋𝑍𝐼 ∧ ∀𝑥𝐼 (∀𝑦𝐼 (𝑥𝐺𝑦) ∈ 𝐼 ∧ ∀𝑧𝑋 ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝐼 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝐼))) ↔ (𝐼𝑋 ∧ (𝑍𝐼 ∧ ∀𝑥𝐼 (∀𝑦𝐼 (𝑥𝐺𝑦) ∈ 𝐼 ∧ ∀𝑧𝑋 ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝐼 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝐼)))))
2411, 22, 233bitr4i 303 . 2 (𝐼 ∈ {𝑖 ∈ 𝒫 𝑋 ∣ (𝑍𝑖 ∧ ∀𝑥𝑖 (∀𝑦𝑖 (𝑥𝐺𝑦) ∈ 𝑖 ∧ ∀𝑧𝑋 ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝑖 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝑖)))} ↔ (𝐼𝑋𝑍𝐼 ∧ ∀𝑥𝐼 (∀𝑦𝐼 (𝑥𝐺𝑦) ∈ 𝐼 ∧ ∀𝑧𝑋 ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝐼 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝐼))))
256, 24bitrdi 287 1 (𝑅 ∈ RingOps → (𝐼 ∈ (Idl‘𝑅) ↔ (𝐼𝑋𝑍𝐼 ∧ ∀𝑥𝐼 (∀𝑦𝐼 (𝑥𝐺𝑦) ∈ 𝐼 ∧ ∀𝑧𝑋 ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝐼 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝐼)))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 205  wa 395  w3a 1085   = wceq 1534  wcel 2099  wral 3058  {crab 3429  Vcvv 3471  wss 3947  𝒫 cpw 4603  ran crn 5679  cfv 6548  (class class class)co 7420  1st c1st 7991  2nd c2nd 7992  GIdcgi 30299  RingOpscrngo 37367  Idlcidl 37480
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 2167  ax-ext 2699  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5429  ax-un 7740
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 847  df-3an 1087  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2530  df-eu 2559  df-clab 2706  df-cleq 2720  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2938  df-ral 3059  df-rex 3068  df-rab 3430  df-v 3473  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4909  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-id 5576  df-xp 5684  df-rel 5685  df-cnv 5686  df-co 5687  df-dm 5688  df-rn 5689  df-iota 6500  df-fun 6550  df-fv 6556  df-ov 7423  df-idl 37483
This theorem is referenced by:  isidlc  37488  idlss  37489  idl0cl  37491  idladdcl  37492  idllmulcl  37493  idlrmulcl  37494  rngoidl  37497  0idl  37498  intidl  37502  unichnidl  37504  keridl  37505
  Copyright terms: Public domain W3C validator