Theorem lidl1el 20402

Description: An ideal contains 1 iff it is the unit ideal. (Contributed by Stefan O'Rear, 3-Jan-2015.) (Revised by Wolf Lammen, 6-Sep-2020.)

Hypotheses

Ref	Expression
lidlcl.u	⊢ 𝑈 = (LIdeal‘𝑅)
lidlcl.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
lidl1el.o	⊢ 1 = (1r‘𝑅)

Assertion

Ref	Expression
lidl1el	⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ 𝑈) → ( 1 ∈ 𝐼 ↔ 𝐼 = 𝐵))

Proof of Theorem lidl1el

Dummy variable 𝑎 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		lidlcl.b	. . . . . 6 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
2		lidlcl.u	. . . . . 6 ⊢ 𝑈 = (LIdeal‘𝑅)
3	1, 2	lidlss 20394	. . . . 5 ⊢ (𝐼 ∈ 𝑈 → 𝐼 ⊆ 𝐵)
4	3	ad2antlr 723	. . . 4 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ 𝑈) ∧ 1 ∈ 𝐼) → 𝐼 ⊆ 𝐵)
5		eqid 2738	. . . . . . . . 9 ⊢ (.r‘𝑅) = (.r‘𝑅)
6		lidl1el.o	. . . . . . . . 9 ⊢ 1 = (1r‘𝑅)
7	1, 5, 6	ringridm 19726	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑎 ∈ 𝐵) → (𝑎(.r‘𝑅) 1 ) = 𝑎)
8	7	ad2ant2rl 745	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ 𝑈) ∧ ( 1 ∈ 𝐼 ∧ 𝑎 ∈ 𝐵)) → (𝑎(.r‘𝑅) 1 ) = 𝑎)
9	2, 1, 5	lidlmcl 20401	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ 𝑈) ∧ (𝑎 ∈ 𝐵 ∧ 1 ∈ 𝐼)) → (𝑎(.r‘𝑅) 1 ) ∈ 𝐼)
10	9	ancom2s 646	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ 𝑈) ∧ ( 1 ∈ 𝐼 ∧ 𝑎 ∈ 𝐵)) → (𝑎(.r‘𝑅) 1 ) ∈ 𝐼)
11	8, 10	eqeltrrd 2840	. . . . . 6 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ 𝑈) ∧ ( 1 ∈ 𝐼 ∧ 𝑎 ∈ 𝐵)) → 𝑎 ∈ 𝐼)
12	11	expr 456	. . . . 5 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ 𝑈) ∧ 1 ∈ 𝐼) → (𝑎 ∈ 𝐵 → 𝑎 ∈ 𝐼))
13	12	ssrdv 3923	. . . 4 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ 𝑈) ∧ 1 ∈ 𝐼) → 𝐵 ⊆ 𝐼)
14	4, 13	eqssd 3934	. . 3 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ 𝑈) ∧ 1 ∈ 𝐼) → 𝐼 = 𝐵)
15	14	ex 412	. 2 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ 𝑈) → ( 1 ∈ 𝐼 → 𝐼 = 𝐵))
16	1, 6	ringidcl 19722	. . . 4 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → 1 ∈ 𝐵)
17	16	adantr 480	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ 𝑈) → 1 ∈ 𝐵)
18		eleq2 2827	. . 3 ⊢ (𝐼 = 𝐵 → ( 1 ∈ 𝐼 ↔ 1 ∈ 𝐵))
19	17, 18	syl5ibrcom 246	. 2 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ 𝑈) → (𝐼 = 𝐵 → 1 ∈ 𝐼))
20	15, 19	impbid 211	1 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ 𝑈) → ( 1 ∈ 𝐼 ↔ 𝐼 = 𝐵))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 395   = wceq 1539   ∈ wcel 2108   ⊆ wss 3883  ‘cfv 6418  (class class class)co 7255  Basecbs 16840  ._rcmulr 16889  1_rcur 19652  Ringcrg 19698  LIdealclidl 20347

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1799  ax-4 1813  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2139  ax-11 2156  ax-12 2173  ax-ext 2709  ax-rep 5205  ax-sep 5218  ax-nul 5225  ax-pow 5283  ax-pr 5347  ax-un 7566  ax-cnex 10858  ax-resscn 10859  ax-1cn 10860  ax-icn 10861  ax-addcl 10862  ax-addrcl 10863  ax-mulcl 10864  ax-mulrcl 10865  ax-mulcom 10866  ax-addass 10867  ax-mulass 10868  ax-distr 10869  ax-i2m1 10870  ax-1ne0 10871  ax-1rid 10872  ax-rnegex 10873  ax-rrecex 10874  ax-cnre 10875  ax-pre-lttri 10876  ax-pre-lttrn 10877  ax-pre-ltadd 10878  ax-pre-mulgt0 10879

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1784  df-nf 1788  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2817  df-nfc 2888  df-ne 2943  df-nel 3049  df-ral 3068  df-rex 3069  df-reu 3070  df-rmo 3071  df-rab 3072  df-v 3424  df-sbc 3712  df-csb 3829  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-pss 3902  df-nul 4254  df-if 4457  df-pw 4532  df-sn 4559  df-pr 4561  df-tp 4563  df-op 4565  df-uni 4837  df-iun 4923  df-br 5071  df-opab 5133  df-mpt 5154  df-tr 5188  df-id 5480  df-eprel 5486  df-po 5494  df-so 5495  df-fr 5535  df-we 5537  df-xp 5586  df-rel 5587  df-cnv 5588  df-co 5589  df-dm 5590  df-rn 5591  df-res 5592  df-ima 5593  df-pred 6191  df-ord 6254  df-on 6255  df-lim 6256  df-suc 6257  df-iota 6376  df-fun 6420  df-fn 6421  df-f 6422  df-f1 6423  df-fo 6424  df-f1o 6425  df-fv 6426  df-riota 7212  df-ov 7258  df-oprab 7259  df-mpo 7260  df-om 7688  df-1st 7804  df-2nd 7805  df-frecs 8068  df-wrecs 8099  df-recs 8173  df-rdg 8212  df-er 8456  df-en 8692  df-dom 8693  df-sdom 8694  df-pnf 10942  df-mnf 10943  df-xr 10944  df-ltxr 10945  df-le 10946  df-sub 11137  df-neg 11138  df-nn 11904  df-2 11966  df-3 11967  df-4 11968  df-5 11969  df-6 11970  df-7 11971  df-8 11972  df-sets 16793  df-slot 16811  df-ndx 16823  df-base 16841  df-ress 16868  df-plusg 16901  df-mulr 16902  df-sca 16904  df-vsca 16905  df-ip 16906  df-0g 17069  df-mgm 18241  df-sgrp 18290  df-mnd 18301  df-grp 18495  df-minusg 18496  df-sbg 18497  df-subg 18667  df-mgp 19636  df-ur 19653  df-ring 19700  df-subrg 19937  df-lmod 20040  df-lss 20109  df-sra 20349  df-rgmod 20350  df-lidl 20351

This theorem is referenced by:  rsp1  20408  drngnidl  20413  pridln1  31520  mxidln1  31540  ssmxidllem  31543  uzlidlring  45375