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 38186
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 38185 . . 3 (𝑅 ∈ RingOps → (Idl‘𝑅) = {𝑖 ∈ 𝒫 𝑋 ∣ (𝑍𝑖 ∧ ∀𝑥𝑖 (∀𝑦𝑖 (𝑥𝐺𝑦) ∈ 𝑖 ∧ ∀𝑧𝑋 ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝑖 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝑖)))})
65eleq2d 2823 . 2 (𝑅 ∈ RingOps → (𝐼 ∈ (Idl‘𝑅) ↔ 𝐼 ∈ {𝑖 ∈ 𝒫 𝑋 ∣ (𝑍𝑖 ∧ ∀𝑥𝑖 (∀𝑦𝑖 (𝑥𝐺𝑦) ∈ 𝑖 ∧ ∀𝑧𝑋 ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝑖 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝑖)))}))
71fvexi 6849 . . . . . . 7 𝐺 ∈ V
87rnex 7854 . . . . . 6 ran 𝐺 ∈ V
93, 8eqeltri 2833 . . . . 5 𝑋 ∈ V
109elpw2 5280 . . . 4 (𝐼 ∈ 𝒫 𝑋𝐼𝑋)
1110anbi1i 625 . . 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 2826 . . . . 5 (𝑖 = 𝐼 → (𝑍𝑖𝑍𝐼))
13 eleq2 2826 . . . . . . . 8 (𝑖 = 𝐼 → ((𝑥𝐺𝑦) ∈ 𝑖 ↔ (𝑥𝐺𝑦) ∈ 𝐼))
1413raleqbi1dv 3309 . . . . . . 7 (𝑖 = 𝐼 → (∀𝑦𝑖 (𝑥𝐺𝑦) ∈ 𝑖 ↔ ∀𝑦𝐼 (𝑥𝐺𝑦) ∈ 𝐼))
15 eleq2 2826 . . . . . . . . 9 (𝑖 = 𝐼 → ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝑖 ↔ (𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝐼))
16 eleq2 2826 . . . . . . . . 9 (𝑖 = 𝐼 → ((𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝑖 ↔ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝐼))
1715, 16anbi12d 633 . . . . . . . 8 (𝑖 = 𝐼 → (((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝑖 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝑖) ↔ ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝐼 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝐼)))
1817ralbidv 3160 . . . . . . 7 (𝑖 = 𝐼 → (∀𝑧𝑋 ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝑖 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝑖) ↔ ∀𝑧𝑋 ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝐼 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝐼)))
1914, 18anbi12d 633 . . . . . 6 (𝑖 = 𝐼 → ((∀𝑦𝑖 (𝑥𝐺𝑦) ∈ 𝑖 ∧ ∀𝑧𝑋 ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝑖 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝑖)) ↔ (∀𝑦𝐼 (𝑥𝐺𝑦) ∈ 𝐼 ∧ ∀𝑧𝑋 ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝐼 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝐼))))
2019raleqbi1dv 3309 . . . . 5 (𝑖 = 𝐼 → (∀𝑥𝑖 (∀𝑦𝑖 (𝑥𝐺𝑦) ∈ 𝑖 ∧ ∀𝑧𝑋 ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝑖 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝑖)) ↔ ∀𝑥𝐼 (∀𝑦𝐼 (𝑥𝐺𝑦) ∈ 𝐼 ∧ ∀𝑧𝑋 ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝐼 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝐼))))
2112, 20anbi12d 633 . . . 4 (𝑖 = 𝐼 → ((𝑍𝑖 ∧ ∀𝑥𝑖 (∀𝑦𝑖 (𝑥𝐺𝑦) ∈ 𝑖 ∧ ∀𝑧𝑋 ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝑖 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝑖))) ↔ (𝑍𝐼 ∧ ∀𝑥𝐼 (∀𝑦𝐼 (𝑥𝐺𝑦) ∈ 𝐼 ∧ ∀𝑧𝑋 ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝐼 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝐼)))))
2221elrab 3647 . . 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 1095 . . 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 206  wa 395  w3a 1087   = wceq 1542  wcel 2114  wral 3052  {crab 3400  Vcvv 3441  wss 3902  𝒫 cpw 4555  ran crn 5626  cfv 6493  (class class class)co 7360  1st c1st 7933  2nd c2nd 7934  GIdcgi 30548  RingOpscrngo 38066  Idlcidl 38179
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-sep 5242  ax-nul 5252  ax-pow 5311  ax-pr 5378  ax-un 7682
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-ral 3053  df-rex 3062  df-rab 3401  df-v 3443  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-nul 4287  df-if 4481  df-pw 4557  df-sn 4582  df-pr 4584  df-op 4588  df-uni 4865  df-br 5100  df-opab 5162  df-mpt 5181  df-id 5520  df-xp 5631  df-rel 5632  df-cnv 5633  df-co 5634  df-dm 5635  df-rn 5636  df-iota 6449  df-fun 6495  df-fv 6501  df-ov 7363  df-idl 38182
This theorem is referenced by:  isidlc  38187  idlss  38188  idl0cl  38190  idladdcl  38191  idllmulcl  38192  idlrmulcl  38193  rngoidl  38196  0idl  38197  intidl  38201  unichnidl  38203  keridl  38204
  Copyright terms: Public domain W3C validator