Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  isprmidlc Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem isprmidlc 33412
Description: The predicate "is prime ideal" for commutative rings. Alternate definition for commutative rings. See definition in [Lang] p. 92. (Contributed by Jeff Madsen, 19-Jun-2010.) (Revised by Thierry Arnoux, 12-Jan-2024.)
Hypotheses
Ref Expression
isprmidlc.1 𝐵 = (Base‘𝑅)
isprmidlc.2 · = (.r𝑅)
Assertion
Ref Expression
isprmidlc (𝑅 ∈ CRing → (𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ↔ (𝑃 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑃𝐵 ∧ ∀𝑥𝐵𝑦𝐵 ((𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃 → (𝑥𝑃𝑦𝑃)))))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐵,𝑦   𝑥,𝑃,𝑦   𝑥,𝑅,𝑦
Allowed substitution hints:   · (𝑥,𝑦)

Proof of Theorem isprmidlc
Dummy variables 𝑚 𝑛 𝑟 𝑠 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 crngring 20163 . . . 4 (𝑅 ∈ CRing → 𝑅 ∈ Ring)
2 prmidlidl 33409 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) → 𝑃 ∈ (LIdeal‘𝑅))
31, 2sylan 580 . . 3 ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) → 𝑃 ∈ (LIdeal‘𝑅))
4 isprmidlc.1 . . . . 5 𝐵 = (Base‘𝑅)
5 isprmidlc.2 . . . . 5 · = (.r𝑅)
64, 5prmidlnr 33404 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) → 𝑃𝐵)
71, 6sylan 580 . . 3 ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) → 𝑃𝐵)
81ad4antr 732 . . . . . . . 8 (((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) → 𝑅 ∈ Ring)
9 simp-4r 783 . . . . . . . 8 (((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) → 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅))
10 simpllr 775 . . . . . . . . . . 11 (((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) → 𝑥𝐵)
1110snssd 4758 . . . . . . . . . 10 (((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) → {𝑥} ⊆ 𝐵)
12 eqid 2731 . . . . . . . . . . 11 (RSpan‘𝑅) = (RSpan‘𝑅)
13 eqid 2731 . . . . . . . . . . 11 (LIdeal‘𝑅) = (LIdeal‘𝑅)
1412, 4, 13rspcl 21172 . . . . . . . . . 10 ((𝑅 ∈ Ring ∧ {𝑥} ⊆ 𝐵) → ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥}) ∈ (LIdeal‘𝑅))
158, 11, 14syl2anc 584 . . . . . . . . 9 (((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) → ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥}) ∈ (LIdeal‘𝑅))
16 simplr 768 . . . . . . . . . . 11 (((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) → 𝑦𝐵)
1716snssd 4758 . . . . . . . . . 10 (((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) → {𝑦} ⊆ 𝐵)
1812, 4, 13rspcl 21172 . . . . . . . . . 10 ((𝑅 ∈ Ring ∧ {𝑦} ⊆ 𝐵) → ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦}) ∈ (LIdeal‘𝑅))
198, 17, 18syl2anc 584 . . . . . . . . 9 (((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) → ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦}) ∈ (LIdeal‘𝑅))
2015, 19jca 511 . . . . . . . 8 (((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) → (((RSpan‘𝑅)‘{𝑥}) ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦}) ∈ (LIdeal‘𝑅)))
21 simpllr 775 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((((((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) ∧ 𝑟 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥})) ∧ 𝑠 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦})) ∧ 𝑚𝐵) ∧ 𝑟 = (𝑚 · 𝑥)) ∧ 𝑛𝐵) ∧ 𝑠 = (𝑛 · 𝑦)) → 𝑟 = (𝑚 · 𝑥))
22 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((((((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) ∧ 𝑟 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥})) ∧ 𝑠 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦})) ∧ 𝑚𝐵) ∧ 𝑟 = (𝑚 · 𝑥)) ∧ 𝑛𝐵) ∧ 𝑠 = (𝑛 · 𝑦)) → 𝑠 = (𝑛 · 𝑦))
2321, 22oveq12d 7364 . . . . . . . . . . . . 13 (((((((((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) ∧ 𝑟 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥})) ∧ 𝑠 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦})) ∧ 𝑚𝐵) ∧ 𝑟 = (𝑚 · 𝑥)) ∧ 𝑛𝐵) ∧ 𝑠 = (𝑛 · 𝑦)) → (𝑟 · 𝑠) = ((𝑚 · 𝑥) · (𝑛 · 𝑦)))
24 simp-10l 794 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((((((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) ∧ 𝑟 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥})) ∧ 𝑠 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦})) ∧ 𝑚𝐵) ∧ 𝑟 = (𝑚 · 𝑥)) ∧ 𝑛𝐵) ∧ 𝑠 = (𝑛 · 𝑦)) → 𝑅 ∈ CRing)
25 simp-4r 783 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((((((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) ∧ 𝑟 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥})) ∧ 𝑠 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦})) ∧ 𝑚𝐵) ∧ 𝑟 = (𝑚 · 𝑥)) ∧ 𝑛𝐵) ∧ 𝑠 = (𝑛 · 𝑦)) → 𝑚𝐵)
2610ad2antrr 726 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) ∧ 𝑟 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥})) ∧ 𝑠 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦})) → 𝑥𝐵)
2726ad4antr 732 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((((((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) ∧ 𝑟 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥})) ∧ 𝑠 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦})) ∧ 𝑚𝐵) ∧ 𝑟 = (𝑚 · 𝑥)) ∧ 𝑛𝐵) ∧ 𝑠 = (𝑛 · 𝑦)) → 𝑥𝐵)
28 simplr 768 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((((((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) ∧ 𝑟 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥})) ∧ 𝑠 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦})) ∧ 𝑚𝐵) ∧ 𝑟 = (𝑚 · 𝑥)) ∧ 𝑛𝐵) ∧ 𝑠 = (𝑛 · 𝑦)) → 𝑛𝐵)
2916ad4antr 732 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) ∧ 𝑟 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥})) ∧ 𝑠 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦})) ∧ 𝑚𝐵) ∧ 𝑟 = (𝑚 · 𝑥)) → 𝑦𝐵)
3029ad2antrr 726 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((((((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) ∧ 𝑟 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥})) ∧ 𝑠 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦})) ∧ 𝑚𝐵) ∧ 𝑟 = (𝑚 · 𝑥)) ∧ 𝑛𝐵) ∧ 𝑠 = (𝑛 · 𝑦)) → 𝑦𝐵)
314, 5cringm4 33411 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑅 ∈ CRing ∧ (𝑚𝐵𝑥𝐵) ∧ (𝑛𝐵𝑦𝐵)) → ((𝑚 · 𝑥) · (𝑛 · 𝑦)) = ((𝑚 · 𝑛) · (𝑥 · 𝑦)))
3224, 25, 27, 28, 30, 31syl122anc 1381 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((((((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) ∧ 𝑟 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥})) ∧ 𝑠 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦})) ∧ 𝑚𝐵) ∧ 𝑟 = (𝑚 · 𝑥)) ∧ 𝑛𝐵) ∧ 𝑠 = (𝑛 · 𝑦)) → ((𝑚 · 𝑥) · (𝑛 · 𝑦)) = ((𝑚 · 𝑛) · (𝑥 · 𝑦)))
3324, 1syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((((((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) ∧ 𝑟 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥})) ∧ 𝑠 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦})) ∧ 𝑚𝐵) ∧ 𝑟 = (𝑚 · 𝑥)) ∧ 𝑛𝐵) ∧ 𝑠 = (𝑛 · 𝑦)) → 𝑅 ∈ Ring)
343ad9antr 742 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((((((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) ∧ 𝑟 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥})) ∧ 𝑠 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦})) ∧ 𝑚𝐵) ∧ 𝑟 = (𝑚 · 𝑥)) ∧ 𝑛𝐵) ∧ 𝑠 = (𝑛 · 𝑦)) → 𝑃 ∈ (LIdeal‘𝑅))
354, 5ringcl 20168 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑚𝐵𝑛𝐵) → (𝑚 · 𝑛) ∈ 𝐵)
3633, 25, 28, 35syl3anc 1373 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((((((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) ∧ 𝑟 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥})) ∧ 𝑠 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦})) ∧ 𝑚𝐵) ∧ 𝑟 = (𝑚 · 𝑥)) ∧ 𝑛𝐵) ∧ 𝑠 = (𝑛 · 𝑦)) → (𝑚 · 𝑛) ∈ 𝐵)
37 simp-7r 789 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((((((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) ∧ 𝑟 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥})) ∧ 𝑠 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦})) ∧ 𝑚𝐵) ∧ 𝑟 = (𝑚 · 𝑥)) ∧ 𝑛𝐵) ∧ 𝑠 = (𝑛 · 𝑦)) → (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃)
3813, 4, 5lidlmcl 21162 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑃 ∈ (LIdeal‘𝑅)) ∧ ((𝑚 · 𝑛) ∈ 𝐵 ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃)) → ((𝑚 · 𝑛) · (𝑥 · 𝑦)) ∈ 𝑃)
3933, 34, 36, 37, 38syl22anc 838 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((((((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) ∧ 𝑟 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥})) ∧ 𝑠 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦})) ∧ 𝑚𝐵) ∧ 𝑟 = (𝑚 · 𝑥)) ∧ 𝑛𝐵) ∧ 𝑠 = (𝑛 · 𝑦)) → ((𝑚 · 𝑛) · (𝑥 · 𝑦)) ∈ 𝑃)
4032, 39eqeltrd 2831 . . . . . . . . . . . . 13 (((((((((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) ∧ 𝑟 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥})) ∧ 𝑠 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦})) ∧ 𝑚𝐵) ∧ 𝑟 = (𝑚 · 𝑥)) ∧ 𝑛𝐵) ∧ 𝑠 = (𝑛 · 𝑦)) → ((𝑚 · 𝑥) · (𝑛 · 𝑦)) ∈ 𝑃)
4123, 40eqeltrd 2831 . . . . . . . . . . . 12 (((((((((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) ∧ 𝑟 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥})) ∧ 𝑠 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦})) ∧ 𝑚𝐵) ∧ 𝑟 = (𝑚 · 𝑥)) ∧ 𝑛𝐵) ∧ 𝑠 = (𝑛 · 𝑦)) → (𝑟 · 𝑠) ∈ 𝑃)
428ad2antrr 726 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) ∧ 𝑟 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥})) ∧ 𝑠 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦})) → 𝑅 ∈ Ring)
4342ad2antrr 726 . . . . . . . . . . . . 13 (((((((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) ∧ 𝑟 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥})) ∧ 𝑠 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦})) ∧ 𝑚𝐵) ∧ 𝑟 = (𝑚 · 𝑥)) → 𝑅 ∈ Ring)
44 simpllr 775 . . . . . . . . . . . . 13 (((((((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) ∧ 𝑟 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥})) ∧ 𝑠 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦})) ∧ 𝑚𝐵) ∧ 𝑟 = (𝑚 · 𝑥)) → 𝑠 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦}))
454, 5, 12elrspsn 21177 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑦𝐵) → (𝑠 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦}) ↔ ∃𝑛𝐵 𝑠 = (𝑛 · 𝑦)))
4645biimpa 476 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑦𝐵) ∧ 𝑠 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦})) → ∃𝑛𝐵 𝑠 = (𝑛 · 𝑦))
4743, 29, 44, 46syl21anc 837 . . . . . . . . . . . 12 (((((((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) ∧ 𝑟 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥})) ∧ 𝑠 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦})) ∧ 𝑚𝐵) ∧ 𝑟 = (𝑚 · 𝑥)) → ∃𝑛𝐵 𝑠 = (𝑛 · 𝑦))
4841, 47r19.29a 3140 . . . . . . . . . . 11 (((((((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) ∧ 𝑟 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥})) ∧ 𝑠 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦})) ∧ 𝑚𝐵) ∧ 𝑟 = (𝑚 · 𝑥)) → (𝑟 · 𝑠) ∈ 𝑃)
49 simplr 768 . . . . . . . . . . . 12 (((((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) ∧ 𝑟 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥})) ∧ 𝑠 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦})) → 𝑟 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥}))
504, 5, 12elrspsn 21177 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑥𝐵) → (𝑟 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥}) ↔ ∃𝑚𝐵 𝑟 = (𝑚 · 𝑥)))
5150biimpa 476 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑟 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥})) → ∃𝑚𝐵 𝑟 = (𝑚 · 𝑥))
5242, 26, 49, 51syl21anc 837 . . . . . . . . . . 11 (((((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) ∧ 𝑟 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥})) ∧ 𝑠 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦})) → ∃𝑚𝐵 𝑟 = (𝑚 · 𝑥))
5348, 52r19.29a 3140 . . . . . . . . . 10 (((((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) ∧ 𝑟 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥})) ∧ 𝑠 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦})) → (𝑟 · 𝑠) ∈ 𝑃)
5453anasss 466 . . . . . . . . 9 ((((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) ∧ (𝑟 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥}) ∧ 𝑠 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦}))) → (𝑟 · 𝑠) ∈ 𝑃)
5554ralrimivva 3175 . . . . . . . 8 (((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) → ∀𝑟 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥})∀𝑠 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦})(𝑟 · 𝑠) ∈ 𝑃)
564, 5prmidl 33405 . . . . . . . 8 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ (((RSpan‘𝑅)‘{𝑥}) ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦}) ∈ (LIdeal‘𝑅))) ∧ ∀𝑟 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥})∀𝑠 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦})(𝑟 · 𝑠) ∈ 𝑃) → (((RSpan‘𝑅)‘{𝑥}) ⊆ 𝑃 ∨ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦}) ⊆ 𝑃))
578, 9, 20, 55, 56syl1111anc 840 . . . . . . 7 (((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) → (((RSpan‘𝑅)‘{𝑥}) ⊆ 𝑃 ∨ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦}) ⊆ 𝑃))
584, 12rspsnid 33336 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑥𝐵) → 𝑥 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥}))
591, 58sylan 580 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑥𝐵) → 𝑥 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥}))
6059adantr 480 . . . . . . . . . . 11 (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) → 𝑥 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥}))
61 ssel 3923 . . . . . . . . . . 11 (((RSpan‘𝑅)‘{𝑥}) ⊆ 𝑃 → (𝑥 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥}) → 𝑥𝑃))
6260, 61syl5com 31 . . . . . . . . . 10 (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) → (((RSpan‘𝑅)‘{𝑥}) ⊆ 𝑃𝑥𝑃))
634, 12rspsnid 33336 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑦𝐵) → 𝑦 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦}))
641, 63sylan 580 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑦𝐵) → 𝑦 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦}))
6564adantlr 715 . . . . . . . . . . 11 (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) → 𝑦 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦}))
66 ssel 3923 . . . . . . . . . . 11 (((RSpan‘𝑅)‘{𝑦}) ⊆ 𝑃 → (𝑦 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦}) → 𝑦𝑃))
6765, 66syl5com 31 . . . . . . . . . 10 (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) → (((RSpan‘𝑅)‘{𝑦}) ⊆ 𝑃𝑦𝑃))
6862, 67orim12d 966 . . . . . . . . 9 (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) → ((((RSpan‘𝑅)‘{𝑥}) ⊆ 𝑃 ∨ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦}) ⊆ 𝑃) → (𝑥𝑃𝑦𝑃)))
6968adantllr 719 . . . . . . . 8 ((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) → ((((RSpan‘𝑅)‘{𝑥}) ⊆ 𝑃 ∨ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦}) ⊆ 𝑃) → (𝑥𝑃𝑦𝑃)))
7069adantr 480 . . . . . . 7 (((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) → ((((RSpan‘𝑅)‘{𝑥}) ⊆ 𝑃 ∨ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦}) ⊆ 𝑃) → (𝑥𝑃𝑦𝑃)))
7157, 70mpd 15 . . . . . 6 (((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) → (𝑥𝑃𝑦𝑃))
7271ex 412 . . . . 5 ((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) → ((𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃 → (𝑥𝑃𝑦𝑃)))
7372anasss 466 . . . 4 (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → ((𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃 → (𝑥𝑃𝑦𝑃)))
7473ralrimivva 3175 . . 3 ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) → ∀𝑥𝐵𝑦𝐵 ((𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃 → (𝑥𝑃𝑦𝑃)))
753, 7, 743jca 1128 . 2 ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) → (𝑃 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑃𝐵 ∧ ∀𝑥𝐵𝑦𝐵 ((𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃 → (𝑥𝑃𝑦𝑃))))
76 3anass 1094 . . . 4 ((𝑃 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑃𝐵 ∧ ∀𝑥𝐵𝑦𝐵 ((𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃 → (𝑥𝑃𝑦𝑃))) ↔ (𝑃 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ (𝑃𝐵 ∧ ∀𝑥𝐵𝑦𝐵 ((𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃 → (𝑥𝑃𝑦𝑃)))))
774, 5prmidl2 33406 . . . . 5 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑃 ∈ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑃𝐵 ∧ ∀𝑥𝐵𝑦𝐵 ((𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃 → (𝑥𝑃𝑦𝑃)))) → 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅))
7877anasss 466 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑃 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ (𝑃𝐵 ∧ ∀𝑥𝐵𝑦𝐵 ((𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃 → (𝑥𝑃𝑦𝑃))))) → 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅))
7976, 78sylan2b 594 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑃 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑃𝐵 ∧ ∀𝑥𝐵𝑦𝐵 ((𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃 → (𝑥𝑃𝑦𝑃)))) → 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅))
801, 79sylan 580 . 2 ((𝑅 ∈ CRing ∧ (𝑃 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑃𝐵 ∧ ∀𝑥𝐵𝑦𝐵 ((𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃 → (𝑥𝑃𝑦𝑃)))) → 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅))
8175, 80impbida 800 1 (𝑅 ∈ CRing → (𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ↔ (𝑃 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑃𝐵 ∧ ∀𝑥𝐵𝑦𝐵 ((𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃 → (𝑥𝑃𝑦𝑃)))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 206  wa 395  wo 847  w3a 1086   = wceq 1541  wcel 2111  wne 2928  wral 3047  wrex 3056  wss 3897  {csn 4573  cfv 6481  (class class class)co 7346  Basecbs 17120  .rcmulr 17162  Ringcrg 20151  CRingccrg 20152  LIdealclidl 21143  RSpancrsp 21144  PrmIdealcprmidl 33400
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 2113  ax-9 2121  ax-10 2144  ax-11 2160  ax-12 2180  ax-ext 2703  ax-rep 5215  ax-sep 5232  ax-nul 5242  ax-pow 5301  ax-pr 5368  ax-un 7668  ax-cnex 11062  ax-resscn 11063  ax-1cn 11064  ax-icn 11065  ax-addcl 11066  ax-addrcl 11067  ax-mulcl 11068  ax-mulrcl 11069  ax-mulcom 11070  ax-addass 11071  ax-mulass 11072  ax-distr 11073  ax-i2m1 11074  ax-1ne0 11075  ax-1rid 11076  ax-rnegex 11077  ax-rrecex 11078  ax-cnre 11079  ax-pre-lttri 11080  ax-pre-lttrn 11081  ax-pre-ltadd 11082  ax-pre-mulgt0 11083
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2710  df-cleq 2723  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2929  df-nel 3033  df-ral 3048  df-rex 3057  df-rmo 3346  df-reu 3347  df-rab 3396  df-v 3438  df-sbc 3737  df-csb 3846  df-dif 3900  df-un 3902  df-in 3904  df-ss 3914  df-pss 3917  df-nul 4281  df-if 4473  df-pw 4549  df-sn 4574  df-pr 4576  df-op 4580  df-uni 4857  df-int 4896  df-iun 4941  df-br 5090  df-opab 5152  df-mpt 5171  df-tr 5197  df-id 5509  df-eprel 5514  df-po 5522  df-so 5523  df-fr 5567  df-we 5569  df-xp 5620  df-rel 5621  df-cnv 5622  df-co 5623  df-dm 5624  df-rn 5625  df-res 5626  df-ima 5627  df-pred 6248  df-ord 6309  df-on 6310  df-lim 6311  df-suc 6312  df-iota 6437  df-fun 6483  df-fn 6484  df-f 6485  df-f1 6486  df-fo 6487  df-f1o 6488  df-fv 6489  df-riota 7303  df-ov 7349  df-oprab 7350  df-mpo 7351  df-om 7797  df-1st 7921  df-2nd 7922  df-frecs 8211  df-wrecs 8242  df-recs 8291  df-rdg 8329  df-er 8622  df-en 8870  df-dom 8871  df-sdom 8872  df-pnf 11148  df-mnf 11149  df-xr 11150  df-ltxr 11151  df-le 11152  df-sub 11346  df-neg 11347  df-nn 12126  df-2 12188  df-3 12189  df-4 12190  df-5 12191  df-6 12192  df-7 12193  df-8 12194  df-sets 17075  df-slot 17093  df-ndx 17105  df-base 17121  df-ress 17142  df-plusg 17174  df-mulr 17175  df-sca 17177  df-vsca 17178  df-ip 17179  df-0g 17345  df-mgm 18548  df-sgrp 18627  df-mnd 18643  df-grp 18849  df-minusg 18850  df-sbg 18851  df-subg 19036  df-cmn 19694  df-abl 19695  df-mgp 20059  df-rng 20071  df-ur 20100  df-ring 20153  df-cring 20154  df-subrg 20485  df-lmod 20795  df-lss 20865  df-lsp 20905  df-sra 21107  df-rgmod 21108  df-lidl 21145  df-rsp 21146  df-prmidl 33401
This theorem is referenced by:  prmidlc  33413  prmidl0  33415  qsidomlem2  33418  ssdifidlprm  33423  rsprprmprmidl  33487
  Copyright terms: Public domain W3C validator