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 38033
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 38032 . . 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 6831 . . . . . . 7 𝐺 ∈ V
87rnex 7835 . . . . . 6 ran 𝐺 ∈ V
93, 8eqeltri 2825 . . . . 5 𝑋 ∈ V
109elpw2 5270 . . . 4 (𝐼 ∈ 𝒫 𝑋𝐼𝑋)
1110anbi1i 624 . . 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 3302 . . . . . . 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 632 . . . . . . . 8 (𝑖 = 𝐼 → (((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝑖 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝑖) ↔ ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝐼 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝐼)))
1817ralbidv 3153 . . . . . . 7 (𝑖 = 𝐼 → (∀𝑧𝑋 ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝑖 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝑖) ↔ ∀𝑧𝑋 ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝐼 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝐼)))
1914, 18anbi12d 632 . . . . . 6 (𝑖 = 𝐼 → ((∀𝑦𝑖 (𝑥𝐺𝑦) ∈ 𝑖 ∧ ∀𝑧𝑋 ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝑖 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝑖)) ↔ (∀𝑦𝐼 (𝑥𝐺𝑦) ∈ 𝐼 ∧ ∀𝑧𝑋 ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝐼 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝐼))))
2019raleqbi1dv 3302 . . . . 5 (𝑖 = 𝐼 → (∀𝑥𝑖 (∀𝑦𝑖 (𝑥𝐺𝑦) ∈ 𝑖 ∧ ∀𝑧𝑋 ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝑖 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝑖)) ↔ ∀𝑥𝐼 (∀𝑦𝐼 (𝑥𝐺𝑦) ∈ 𝐼 ∧ ∀𝑧𝑋 ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝐼 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝐼))))
2112, 20anbi12d 632 . . . 4 (𝑖 = 𝐼 → ((𝑍𝑖 ∧ ∀𝑥𝑖 (∀𝑦𝑖 (𝑥𝐺𝑦) ∈ 𝑖 ∧ ∀𝑧𝑋 ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝑖 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝑖))) ↔ (𝑍𝐼 ∧ ∀𝑥𝐼 (∀𝑦𝐼 (𝑥𝐺𝑦) ∈ 𝐼 ∧ ∀𝑧𝑋 ((𝑧𝐻𝑥) ∈ 𝐼 ∧ (𝑥𝐻𝑧) ∈ 𝐼)))))
2221elrab 3645 . . 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 1094 . . 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 1086   = wceq 1541  wcel 2110  wral 3045  {crab 3393  Vcvv 3434  wss 3900  𝒫 cpw 4548  ran crn 5615  cfv 6477  (class class class)co 7341  1st c1st 7914  2nd c2nd 7915  GIdcgi 30460  RingOpscrngo 37913  Idlcidl 38026
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2112  ax-9 2120  ax-10 2143  ax-11 2159  ax-12 2179  ax-ext 2702  ax-sep 5232  ax-nul 5242  ax-pow 5301  ax-pr 5368  ax-un 7663
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2067  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2709  df-cleq 2722  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2927  df-ral 3046  df-rex 3055  df-rab 3394  df-v 3436  df-dif 3903  df-un 3905  df-in 3907  df-ss 3917  df-nul 4282  df-if 4474  df-pw 4550  df-sn 4575  df-pr 4577  df-op 4581  df-uni 4858  df-br 5090  df-opab 5152  df-mpt 5171  df-id 5509  df-xp 5620  df-rel 5621  df-cnv 5622  df-co 5623  df-dm 5624  df-rn 5625  df-iota 6433  df-fun 6479  df-fv 6485  df-ov 7344  df-idl 38029
This theorem is referenced by:  isidlc  38034  idlss  38035  idl0cl  38037  idladdcl  38038  idllmulcl  38039  idlrmulcl  38040  rngoidl  38043  0idl  38044  intidl  38048  unichnidl  38050  keridl  38051
  Copyright terms: Public domain W3C validator