MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  isprmidlc Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem isprmidlc 21442
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 20326 . . . 4 (𝑅 ∈ CRing → 𝑅 ∈ Ring)
2 prmidlidl 21439 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) → 𝑃 ∈ (LIdeal‘𝑅))
31, 2sylan 591 . . 3 ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) → 𝑃 ∈ (LIdeal‘𝑅))
4 isprmidlc.1 . . . . 5 𝐵 = (Base‘𝑅)
5 isprmidlc.2 . . . . 5 · = (.r𝑅)
64, 5prmidlnr 21434 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) → 𝑃𝐵)
71, 6sylan 591 . . 3 ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) → 𝑃𝐵)
81ad4antr 744 . . . . . . . 8 (((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) → 𝑅 ∈ Ring)
9 simp-4r 795 . . . . . . . 8 (((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) → 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅))
10 simpllr 787 . . . . . . . . . . 11 (((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) → 𝑥𝐵)
1110snssd 4757 . . . . . . . . . 10 (((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) → {𝑥} ⊆ 𝐵)
12 eqid 2769 . . . . . . . . . . 11 (RSpan‘𝑅) = (RSpan‘𝑅)
13 eqid 2769 . . . . . . . . . . 11 (LIdeal‘𝑅) = (LIdeal‘𝑅)
1412, 4, 13rspcl 21341 . . . . . . . . . 10 ((𝑅 ∈ Ring ∧ {𝑥} ⊆ 𝐵) → ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥}) ∈ (LIdeal‘𝑅))
158, 11, 14syl2anc 595 . . . . . . . . 9 (((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) → ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥}) ∈ (LIdeal‘𝑅))
16 simplr 780 . . . . . . . . . . 11 (((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) → 𝑦𝐵)
1716snssd 4757 . . . . . . . . . 10 (((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) → {𝑦} ⊆ 𝐵)
1812, 4, 13rspcl 21341 . . . . . . . . . 10 ((𝑅 ∈ Ring ∧ {𝑦} ⊆ 𝐵) → ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦}) ∈ (LIdeal‘𝑅))
198, 17, 18syl2anc 595 . . . . . . . . 9 (((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) → ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦}) ∈ (LIdeal‘𝑅))
2015, 19jca 520 . . . . . . . 8 (((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) → (((RSpan‘𝑅)‘{𝑥}) ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦}) ∈ (LIdeal‘𝑅)))
21 simpllr 787 . . . . . . . . . . . . . 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 489 . . . . . . . . . . . . . 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 7429 . . . . . . . . . . . . 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 806 . . . . . . . . . . . . . . 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 795 . . . . . . . . . . . . . . 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 738 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) ∧ 𝑟 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥})) ∧ 𝑠 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦})) → 𝑥𝐵)
2726ad4antr 744 . . . . . . . . . . . . . . 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 780 . . . . . . . . . . . . . . 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 744 . . . . . . . . . . . . . . . 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 738 . . . . . . . . . . . . . . 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 21441 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑅 ∈ CRing ∧ (𝑚𝐵𝑥𝐵) ∧ (𝑛𝐵𝑦𝐵)) → ((𝑚 · 𝑥) · (𝑛 · 𝑦)) = ((𝑚 · 𝑛) · (𝑥 · 𝑦)))
3224, 25, 27, 28, 30, 31syl122anc 1404 . . . . . . . . . . . . . 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 18 . . . . . . . . . . . . . . 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 754 . . . . . . . . . . . . . . 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 20331 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑚𝐵𝑛𝐵) → (𝑚 · 𝑛) ∈ 𝐵)
3633, 25, 28, 35syl3anc 1396 . . . . . . . . . . . . . . 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 801 . . . . . . . . . . . . . . 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 21327 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑃 ∈ (LIdeal‘𝑅)) ∧ ((𝑚 · 𝑛) ∈ 𝐵 ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃)) → ((𝑚 · 𝑛) · (𝑥 · 𝑦)) ∈ 𝑃)
3933, 34, 36, 37, 38syl22anc 851 . . . . . . . . . . . . . 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 2869 . . . . . . . . . . . . 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 2869 . . . . . . . . . . . 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 738 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) ∧ 𝑟 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥})) ∧ 𝑠 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦})) → 𝑅 ∈ Ring)
4342ad2antrr 738 . . . . . . . . . . . . 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 787 . . . . . . . . . . . . 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 21346 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑦𝐵) → (𝑠 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦}) ↔ ∃𝑛𝐵 𝑠 = (𝑛 · 𝑦)))
4645biimpa 481 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑦𝐵) ∧ 𝑠 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦})) → ∃𝑛𝐵 𝑠 = (𝑛 · 𝑦))
4743, 29, 44, 46syl21anc 850 . . . . . . . . . . . 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 3179 . . . . . . . . . . 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 780 . . . . . . . . . . . 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 21346 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑥𝐵) → (𝑟 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥}) ↔ ∃𝑚𝐵 𝑟 = (𝑚 · 𝑥)))
5150biimpa 481 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑟 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥})) → ∃𝑚𝐵 𝑟 = (𝑚 · 𝑥))
5242, 26, 49, 51syl21anc 850 . . . . . . . . . . 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 3179 . . . . . . . . . 10 (((((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) ∧ 𝑟 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥})) ∧ 𝑠 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦})) → (𝑟 · 𝑠) ∈ 𝑃)
5453anasss 471 . . . . . . . . 9 ((((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) ∧ (𝑟 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥}) ∧ 𝑠 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦}))) → (𝑟 · 𝑠) ∈ 𝑃)
5554ralrimivva 3214 . . . . . . . 8 (((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) → ∀𝑟 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥})∀𝑠 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦})(𝑟 · 𝑠) ∈ 𝑃)
564, 5prmidl 21435 . . . . . . . 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 853 . . . . . . 7 (((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) → (((RSpan‘𝑅)‘{𝑥}) ⊆ 𝑃 ∨ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦}) ⊆ 𝑃))
584, 12rspsnid 21347 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑥𝐵) → 𝑥 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥}))
591, 58sylan 591 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑥𝐵) → 𝑥 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥}))
6059adantr 485 . . . . . . . . . . 11 (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) → 𝑥 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥}))
61 ssel 3939 . . . . . . . . . . 11 (((RSpan‘𝑅)‘{𝑥}) ⊆ 𝑃 → (𝑥 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑥}) → 𝑥𝑃))
6260, 61syl5com 32 . . . . . . . . . 10 (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) → (((RSpan‘𝑅)‘{𝑥}) ⊆ 𝑃𝑥𝑃))
634, 12rspsnid 21347 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑦𝐵) → 𝑦 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦}))
641, 63sylan 591 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑦𝐵) → 𝑦 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦}))
6564adantlr 727 . . . . . . . . . . 11 (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) → 𝑦 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦}))
66 ssel 3939 . . . . . . . . . . 11 (((RSpan‘𝑅)‘{𝑦}) ⊆ 𝑃 → (𝑦 ∈ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦}) → 𝑦𝑃))
6765, 66syl5com 32 . . . . . . . . . 10 (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) → (((RSpan‘𝑅)‘{𝑦}) ⊆ 𝑃𝑦𝑃))
6862, 67orim12d 979 . . . . . . . . 9 (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) → ((((RSpan‘𝑅)‘{𝑥}) ⊆ 𝑃 ∨ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦}) ⊆ 𝑃) → (𝑥𝑃𝑦𝑃)))
6968adantllr 731 . . . . . . . 8 ((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) → ((((RSpan‘𝑅)‘{𝑥}) ⊆ 𝑃 ∨ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦}) ⊆ 𝑃) → (𝑥𝑃𝑦𝑃)))
7069adantr 485 . . . . . . 7 (((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) → ((((RSpan‘𝑅)‘{𝑥}) ⊆ 𝑃 ∨ ((RSpan‘𝑅)‘{𝑦}) ⊆ 𝑃) → (𝑥𝑃𝑦𝑃)))
7157, 70mpd 16 . . . . . 6 (((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃) → (𝑥𝑃𝑦𝑃))
7271ex 417 . . . . 5 ((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) → ((𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃 → (𝑥𝑃𝑦𝑃)))
7372anasss 471 . . . 4 (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → ((𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃 → (𝑥𝑃𝑦𝑃)))
7473ralrimivva 3214 . . 3 ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) → ∀𝑥𝐵𝑦𝐵 ((𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃 → (𝑥𝑃𝑦𝑃)))
753, 7, 743jca 1144 . 2 ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) → (𝑃 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑃𝐵 ∧ ∀𝑥𝐵𝑦𝐵 ((𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃 → (𝑥𝑃𝑦𝑃))))
76 3anass 1109 . . . 4 ((𝑃 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑃𝐵 ∧ ∀𝑥𝐵𝑦𝐵 ((𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃 → (𝑥𝑃𝑦𝑃))) ↔ (𝑃 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ (𝑃𝐵 ∧ ∀𝑥𝐵𝑦𝐵 ((𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃 → (𝑥𝑃𝑦𝑃)))))
774, 5prmidl2 21436 . . . . 5 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑃 ∈ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑃𝐵 ∧ ∀𝑥𝐵𝑦𝐵 ((𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃 → (𝑥𝑃𝑦𝑃)))) → 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅))
7877anasss 471 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑃 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ (𝑃𝐵 ∧ ∀𝑥𝐵𝑦𝐵 ((𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃 → (𝑥𝑃𝑦𝑃))))) → 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅))
7976, 78sylan2b 605 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑃 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑃𝐵 ∧ ∀𝑥𝐵𝑦𝐵 ((𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃 → (𝑥𝑃𝑦𝑃)))) → 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅))
801, 79sylan 591 . 2 ((𝑅 ∈ CRing ∧ (𝑃 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑃𝐵 ∧ ∀𝑥𝐵𝑦𝐵 ((𝑥 · 𝑦) ∈ 𝑃 → (𝑥𝑃𝑦𝑃)))) → 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅))
8175, 80impbida 812 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 209  wa 400  wo 860  w3a 1101   = wceq 1567  wcel 2149  wne 2964  wral 3085  wrex 3095  wss 3913  {csn 4594  cfv 6537  (class class class)co 7411  Basecbs 17268  .rcmulr 17310  Ringcrg 20314  CRingccrg 20315  LIdealclidl 21307  RSpancrsp 21308  PrmIdealcprmidl 21430
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1822  ax-4 1836  ax-5 1937  ax-6 1994  ax-7 2035  ax-8 2151  ax-9 2159  ax-10 2182  ax-11 2198  ax-12 2219  ax-ext 2741  ax-rep 5242  ax-sep 5261  ax-nul 5271  ax-pow 5337  ax-pr 5405  ax-un 7733  ax-cnex 11155  ax-resscn 11156  ax-1cn 11157  ax-icn 11158  ax-addcl 11159  ax-addrcl 11160  ax-mulcl 11161  ax-mulrcl 11162  ax-mulcom 11163  ax-addass 11164  ax-mulass 11165  ax-distr 11166  ax-i2m1 11167  ax-1ne0 11168  ax-1rid 11169  ax-rnegex 11170  ax-rrecex 11171  ax-cnre 11172  ax-pre-lttri 11173  ax-pre-lttrn 11174  ax-pre-ltadd 11175  ax-pre-mulgt0 11176
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1570  df-fal 1580  df-ex 1807  df-nf 1811  df-sb 2098  df-mo 2573  df-eu 2603  df-clab 2748  df-cleq 2761  df-clel 2844  df-nfc 2918  df-ne 2965  df-nel 3071  df-ral 3086  df-rex 3096  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3424  df-v 3465  df-sbc 3754  df-csb 3862  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-pss 3933  df-nul 4295  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-op 4601  df-uni 4877  df-int 4917  df-iun 4962  df-br 5114  df-opab 5178  df-mpt 5197  df-tr 5223  df-id 5557  df-eprel 5562  df-po 5570  df-so 5571  df-fr 5615  df-we 5617  df-xp 5668  df-rel 5669  df-cnv 5670  df-co 5671  df-dm 5672  df-rn 5673  df-res 5674  df-ima 5675  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-riota 7368  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-om 7862  df-1st 7985  df-2nd 7986  df-frecs 8277  df-wrecs 8308  df-recs 8357  df-rdg 8396  df-er 8693  df-en 8943  df-dom 8944  df-sdom 8945  df-pnf 11244  df-mnf 11245  df-xr 11246  df-ltxr 11247  df-le 11248  df-sub 11442  df-neg 11443  df-nn 12233  df-2 12302  df-3 12303  df-4 12304  df-5 12305  df-6 12306  df-7 12307  df-8 12308  df-sets 17223  df-slot 17241  df-ndx 17253  df-base 17269  df-ress 17290  df-plusg 17322  df-mulr 17323  df-sca 17325  df-vsca 17326  df-ip 17327  df-0g 17493  df-mgm 18697  df-sgrp 18776  df-mnd 18792  df-grp 19002  df-minusg 19003  df-sbg 19004  df-subg 19188  df-cmn 19851  df-abl 19852  df-mgp 20216  df-rng 20230  df-ur 20263  df-ring 20316  df-cring 20317  df-subrg 20654  df-lmod 20960  df-lss 21030  df-lsp 21070  df-sra 21271  df-rgmod 21272  df-lidl 21309  df-rsp 21310  df-prmidl 21431
This theorem is referenced by:  prmidlc  21443  prmidlprop  21444  prmidl0  21446  qsidomlem2  21449  ssdifidlprm  21454  rsprprmprmidl  33756
  Copyright terms: Public domain W3C validator