Theorem lidlunin0 21330

Description: The union of a nonempty subset of ideals in a ring is nonempty. (Contributed by AV, 28-Jun-2026.)

Assertion

Ref	Expression
lidlunin0	⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) → ∪ 𝐶 ≠ ∅)

Proof of Theorem lidlunin0

Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		n0 4308	. . . . . . 7 ⊢ (𝐶 ≠ ∅ ↔ ∃𝑦 𝑦 ∈ 𝐶)
2		simpl 487	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) → 𝑅 ∈ Ring)
3		ssel 3933	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅) → (𝑦 ∈ 𝐶 → 𝑦 ∈ (LIdeal‘𝑅)))
4	3	adantl 486	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) → (𝑦 ∈ 𝐶 → 𝑦 ∈ (LIdeal‘𝑅)))
5	4	imp 411	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶) → 𝑦 ∈ (LIdeal‘𝑅))
6		eqid 2765	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (LIdeal‘𝑅) = (LIdeal‘𝑅)
7		eqid 2765	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (0g‘𝑅) = (0g‘𝑅)
8	6, 7	lidl0cl 21314	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑦 ∈ (LIdeal‘𝑅)) → (0g‘𝑅) ∈ 𝑦)
9	2, 5, 8	syl2an2r 697	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶) → (0g‘𝑅) ∈ 𝑦)
10		simpr 489	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶) → 𝑦 ∈ 𝐶)
11	9, 10	jca 520	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶) → ((0g‘𝑅) ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ∈ 𝐶))
12	11	ex 417	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) → (𝑦 ∈ 𝐶 → ((0g‘𝑅) ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ∈ 𝐶)))
13	12	eximdv 1940	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) → (∃𝑦 𝑦 ∈ 𝐶 → ∃𝑦((0g‘𝑅) ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ∈ 𝐶)))
14	1, 13	biimtrid 245	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) → (𝐶 ≠ ∅ → ∃𝑦((0g‘𝑅) ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ∈ 𝐶)))
15	14	ex 417	. . . . 5 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → (𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅) → (𝐶 ≠ ∅ → ∃𝑦((0g‘𝑅) ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ∈ 𝐶))))
16	15	com23 87	. . . 4 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → (𝐶 ≠ ∅ → (𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅) → ∃𝑦((0g‘𝑅) ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ∈ 𝐶))))
17	16	3imp 1126	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) → ∃𝑦((0g‘𝑅) ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ∈ 𝐶))
18		eluni 4871	. . 3 ⊢ ((0g‘𝑅) ∈ ∪ 𝐶 ↔ ∃𝑦((0g‘𝑅) ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ∈ 𝐶))
19	17, 18	sylibr 237	. 2 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) → (0g‘𝑅) ∈ ∪ 𝐶)
20	19	ne0d 4297	1 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) → ∪ 𝐶 ≠ ∅)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 400   ∧ w3a 1101  ∃wex 1802   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2960   ⊆ wss 3907  ∅c0 4288  ∪ cuni 4868  ‘cfv 6525  0_gc0g 17482  Ringcrg 20306  LIdealclidl 21299

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1818  ax-4 1832  ax-5 1933  ax-6 1990  ax-7 2031  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2215  ax-ext 2737  ax-rep 5232  ax-sep 5251  ax-nul 5261  ax-pow 5327  ax-pr 5395  ax-un 7722  ax-cnex 11144  ax-resscn 11145  ax-1cn 11146  ax-icn 11147  ax-addcl 11148  ax-addrcl 11149  ax-mulcl 11150  ax-mulrcl 11151  ax-mulcom 11152  ax-addass 11153  ax-mulass 11154  ax-distr 11155  ax-i2m1 11156  ax-1ne0 11157  ax-1rid 11158  ax-rnegex 11159  ax-rrecex 11160  ax-cnre 11161  ax-pre-lttri 11162  ax-pre-lttrn 11163  ax-pre-ltadd 11164  ax-pre-mulgt0 11165

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1566  df-fal 1576  df-ex 1803  df-nf 1807  df-sb 2094  df-mo 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3370  df-reu 3371  df-rab 3418  df-v 3459  df-sbc 3748  df-csb 3856  df-dif 3910  df-un 3912  df-in 3914  df-ss 3924  df-pss 3927  df-nul 4289  df-if 4484  df-pw 4560  df-sn 4586  df-pr 4588  df-op 4592  df-uni 4869  df-iun 4954  df-br 5106  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5547  df-eprel 5552  df-po 5560  df-so 5561  df-fr 5605  df-we 5607  df-xp 5658  df-rel 5659  df-cnv 5660  df-co 5661  df-dm 5662  df-rn 5663  df-res 5664  df-ima 5665  df-pred 6292  df-ord 6353  df-on 6354  df-lim 6355  df-suc 6356  df-iota 6481  df-fun 6527  df-fn 6528  df-f 6529  df-f1 6530  df-fo 6531  df-f1o 6532  df-fv 6533  df-riota 7357  df-ov 7403  df-oprab 7404  df-mpo 7405  df-om 7851  df-1st 7974  df-2nd 7975  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8346  df-rdg 8385  df-er 8682  df-en 8932  df-dom 8933  df-sdom 8934  df-pnf 11233  df-mnf 11234  df-xr 11235  df-ltxr 11236  df-le 11237  df-sub 11431  df-neg 11432  df-nn 12225  df-2 12294  df-3 12295  df-4 12296  df-5 12297  df-6 12298  df-7 12299  df-8 12300  df-sets 17214  df-slot 17232  df-ndx 17244  df-base 17260  df-ress 17281  df-plusg 17313  df-mulr 17314  df-sca 17316  df-vsca 17317  df-ip 17318  df-0g 17484  df-mgm 18688  df-sgrp 18767  df-mnd 18783  df-grp 18993  df-minusg 18994  df-sbg 18995  df-subg 19180  df-mgp 20208  df-ur 20255  df-ring 20308  df-subrg 20646  df-lmod 20952  df-lss 21022  df-sra 21263  df-rgmod 21264  df-lidl 21301

This theorem is referenced by:  unichnlidl  21331