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 38326
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 38325 . . 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 6846 . . . . . . 7 𝐺 ∈ V
87rnex 7852 . . . . . 6 ran 𝐺 ∈ V
93, 8eqeltri 2833 . . . . 5 𝑋 ∈ V
109elpw2 5269 . . . 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 3306 . . . . . . 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 3161 . . . . . . 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 3306 . . . . 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 3635 . . 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 3390  Vcvv 3430  wss 3890  𝒫 cpw 4542  ran crn 5623  cfv 6490  (class class class)co 7358  1st c1st 7931  2nd c2nd 7932  GIdcgi 30550  RingOpscrngo 38206  Idlcidl 38319
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 5231  ax-nul 5241  ax-pow 5300  ax-pr 5368  ax-un 7680
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 3063  df-rab 3391  df-v 3432  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-nul 4275  df-if 4468  df-pw 4544  df-sn 4569  df-pr 4571  df-op 4575  df-uni 4852  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-id 5517  df-xp 5628  df-rel 5629  df-cnv 5630  df-co 5631  df-dm 5632  df-rn 5633  df-iota 6446  df-fun 6492  df-fv 6498  df-ov 7361  df-idl 38322
This theorem is referenced by:  isidlc  38327  idlss  38328  idl0cl  38330  idladdcl  38331  idllmulcl  38332  idlrmulcl  38333  rngoidl  38336  0idl  38337  intidl  38341  unichnidl  38343  keridl  38344
  Copyright terms: Public domain W3C validator