Theorem lsmsnidl 33157

Description: The product of the ring with a single element is a principal ideal. (Contributed by Thierry Arnoux, 21-Jan-2024.)

Hypotheses

Ref	Expression
lsmsnpridl.1	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
lsmsnpridl.2	⊢ 𝐺 = (mulGrp‘𝑅)
lsmsnpridl.3	⊢ × = (LSSum‘𝐺)
lsmsnpridl.4	⊢ 𝐾 = (RSpan‘𝑅)
lsmsnpridl.5	⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ Ring)
lsmsnpridl.6	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)

Assertion

Ref	Expression
lsmsnidl	⊢ (𝜑 → (𝐵 × {𝑋}) ∈ (LPIdeal‘𝑅))

Proof of Theorem lsmsnidl

Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		lsmsnpridl.6	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)
2		sneq 4634	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = 𝑋 → {𝑦} = {𝑋})
3	2	fveq2d 6896	. . . . 5 ⊢ (𝑦 = 𝑋 → (𝐾‘{𝑦}) = (𝐾‘{𝑋}))
4	3	eqeq2d 2736	. . . 4 ⊢ (𝑦 = 𝑋 → ((𝐵 × {𝑋}) = (𝐾‘{𝑦}) ↔ (𝐵 × {𝑋}) = (𝐾‘{𝑋})))
5	4	adantl 480	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 = 𝑋) → ((𝐵 × {𝑋}) = (𝐾‘{𝑦}) ↔ (𝐵 × {𝑋}) = (𝐾‘{𝑋})))
6		lsmsnpridl.1	. . . 4 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
7		lsmsnpridl.2	. . . 4 ⊢ 𝐺 = (mulGrp‘𝑅)
8		lsmsnpridl.3	. . . 4 ⊢ × = (LSSum‘𝐺)
9		lsmsnpridl.4	. . . 4 ⊢ 𝐾 = (RSpan‘𝑅)
10		lsmsnpridl.5	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ Ring)
11	6, 7, 8, 9, 10, 1	lsmsnpridl 33156	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐵 × {𝑋}) = (𝐾‘{𝑋}))
12	1, 5, 11	rspcedvd 3603	. 2 ⊢ (𝜑 → ∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝐵 × {𝑋}) = (𝐾‘{𝑦}))
13		eqid 2725	. . . 4 ⊢ (LPIdeal‘𝑅) = (LPIdeal‘𝑅)
14	13, 9, 6	islpidl 21219	. . 3 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → ((𝐵 × {𝑋}) ∈ (LPIdeal‘𝑅) ↔ ∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝐵 × {𝑋}) = (𝐾‘{𝑦})))
15	10, 14	syl 17	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝐵 × {𝑋}) ∈ (LPIdeal‘𝑅) ↔ ∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝐵 × {𝑋}) = (𝐾‘{𝑦})))
16	12, 15	mpbird 256	1 ⊢ (𝜑 → (𝐵 × {𝑋}) ∈ (LPIdeal‘𝑅))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   = wceq 1533   ∈ wcel 2098  ∃wrex 3060  {csn 4624  ‘cfv 6543  (class class class)co 7416  Basecbs 17179  LSSumclsm 19593  mulGrpcmgp 20078  Ringcrg 20177  RSpancrsp 21107  LPIdealclpidl 21214

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2166  ax-ext 2696  ax-rep 5280  ax-sep 5294  ax-nul 5301  ax-pow 5359  ax-pr 5423  ax-un 7738  ax-cnex 11194  ax-resscn 11195  ax-1cn 11196  ax-icn 11197  ax-addcl 11198  ax-addrcl 11199  ax-mulcl 11200  ax-mulrcl 11201  ax-mulcom 11202  ax-addass 11203  ax-mulass 11204  ax-distr 11205  ax-i2m1 11206  ax-1ne0 11207  ax-1rid 11208  ax-rnegex 11209  ax-rrecex 11210  ax-cnre 11211  ax-pre-lttri 11212  ax-pre-lttrn 11213  ax-pre-ltadd 11214  ax-pre-mulgt0 11215

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2528  df-eu 2557  df-clab 2703  df-cleq 2717  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2931  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3420  df-v 3465  df-sbc 3769  df-csb 3885  df-dif 3942  df-un 3944  df-in 3946  df-ss 3956  df-pss 3959  df-nul 4319  df-if 4525  df-pw 4600  df-sn 4625  df-pr 4627  df-op 4631  df-uni 4904  df-int 4945  df-iun 4993  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5227  df-tr 5261  df-id 5570  df-eprel 5576  df-po 5584  df-so 5585  df-fr 5627  df-we 5629  df-xp 5678  df-rel 5679  df-cnv 5680  df-co 5681  df-dm 5682  df-rn 5683  df-res 5684  df-ima 5685  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7372  df-ov 7419  df-oprab 7420  df-mpo 7421  df-om 7869  df-1st 7991  df-2nd 7992  df-frecs 8285  df-wrecs 8316  df-recs 8390  df-rdg 8429  df-er 8723  df-en 8963  df-dom 8964  df-sdom 8965  df-pnf 11280  df-mnf 11281  df-xr 11282  df-ltxr 11283  df-le 11284  df-sub 11476  df-neg 11477  df-nn 12243  df-2 12305  df-3 12306  df-4 12307  df-5 12308  df-6 12309  df-7 12310  df-8 12311  df-sets 17132  df-slot 17150  df-ndx 17162  df-base 17180  df-ress 17209  df-plusg 17245  df-mulr 17246  df-sca 17248  df-vsca 17249  df-ip 17250  df-0g 17422  df-mgm 18599  df-sgrp 18678  df-mnd 18694  df-grp 18897  df-minusg 18898  df-sbg 18899  df-subg 19082  df-lsm 19595  df-mgp 20079  df-ur 20126  df-ring 20179  df-subrg 20512  df-lmod 20749  df-lss 20820  df-lsp 20860  df-sra 21062  df-rgmod 21063  df-rsp 21109  df-lpidl 21216

This theorem is referenced by:  mxidlprm  33232