Theorem prmidlc 21473

Description: Property of a prime ideal in a commutative ring. (Contributed by Jeff Madsen, 17-Jun-2011.) (Revised by Thierry Arnoux, 12-Jan-2024.)

Hypotheses

Ref	Expression
isprmidlc.1	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
isprmidlc.2	⊢ · = (.r‘𝑅)

Assertion

Ref	Expression
prmidlc	⊢ (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ (𝐼 ∈ 𝐵 ∧ 𝐽 ∈ 𝐵 ∧ (𝐼 · 𝐽) ∈ 𝑃)) → (𝐼 ∈ 𝑃 ∨ 𝐽 ∈ 𝑃))

Proof of Theorem prmidlc

Dummy variables 𝑎 𝑏 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simpr1 1213	. 2 ⊢ (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ (𝐼 ∈ 𝐵 ∧ 𝐽 ∈ 𝐵 ∧ (𝐼 · 𝐽) ∈ 𝑃)) → 𝐼 ∈ 𝐵)
2		simpr2 1214	. 2 ⊢ (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ (𝐼 ∈ 𝐵 ∧ 𝐽 ∈ 𝐵 ∧ (𝐼 · 𝐽) ∈ 𝑃)) → 𝐽 ∈ 𝐵)
3		isprmidlc.1	. . . . . 6 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
4		isprmidlc.2	. . . . . 6 ⊢ · = (.r‘𝑅)
5	3, 4	isprmidlc 21472	. . . . 5 ⊢ (𝑅 ∈ CRing → (𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ↔ (𝑃 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑃 ≠ 𝐵 ∧ ∀𝑎 ∈ 𝐵 ∀𝑏 ∈ 𝐵 ((𝑎 · 𝑏) ∈ 𝑃 → (𝑎 ∈ 𝑃 ∨ 𝑏 ∈ 𝑃)))))
6	5	biimpa 481	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) → (𝑃 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑃 ≠ 𝐵 ∧ ∀𝑎 ∈ 𝐵 ∀𝑏 ∈ 𝐵 ((𝑎 · 𝑏) ∈ 𝑃 → (𝑎 ∈ 𝑃 ∨ 𝑏 ∈ 𝑃))))
7	6	simp3d 1162	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) → ∀𝑎 ∈ 𝐵 ∀𝑏 ∈ 𝐵 ((𝑎 · 𝑏) ∈ 𝑃 → (𝑎 ∈ 𝑃 ∨ 𝑏 ∈ 𝑃)))
8	7	adantr 485	. 2 ⊢ (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ (𝐼 ∈ 𝐵 ∧ 𝐽 ∈ 𝐵 ∧ (𝐼 · 𝐽) ∈ 𝑃)) → ∀𝑎 ∈ 𝐵 ∀𝑏 ∈ 𝐵 ((𝑎 · 𝑏) ∈ 𝑃 → (𝑎 ∈ 𝑃 ∨ 𝑏 ∈ 𝑃)))
9		simpr3 1215	. 2 ⊢ (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ (𝐼 ∈ 𝐵 ∧ 𝐽 ∈ 𝐵 ∧ (𝐼 · 𝐽) ∈ 𝑃)) → (𝐼 · 𝐽) ∈ 𝑃)
10		oveq12 7419	. . . . . 6 ⊢ ((𝑎 = 𝐼 ∧ 𝑏 = 𝐽) → (𝑎 · 𝑏) = (𝐼 · 𝐽))
11	10	eleq1d 2848	. . . . 5 ⊢ ((𝑎 = 𝐼 ∧ 𝑏 = 𝐽) → ((𝑎 · 𝑏) ∈ 𝑃 ↔ (𝐼 · 𝐽) ∈ 𝑃))
12		simpl 487	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑎 = 𝐼 ∧ 𝑏 = 𝐽) → 𝑎 = 𝐼)
13	12	eleq1d 2848	. . . . . 6 ⊢ ((𝑎 = 𝐼 ∧ 𝑏 = 𝐽) → (𝑎 ∈ 𝑃 ↔ 𝐼 ∈ 𝑃))
14		simpr 489	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑎 = 𝐼 ∧ 𝑏 = 𝐽) → 𝑏 = 𝐽)
15	14	eleq1d 2848	. . . . . 6 ⊢ ((𝑎 = 𝐼 ∧ 𝑏 = 𝐽) → (𝑏 ∈ 𝑃 ↔ 𝐽 ∈ 𝑃))
16	13, 15	orbi12d 931	. . . . 5 ⊢ ((𝑎 = 𝐼 ∧ 𝑏 = 𝐽) → ((𝑎 ∈ 𝑃 ∨ 𝑏 ∈ 𝑃) ↔ (𝐼 ∈ 𝑃 ∨ 𝐽 ∈ 𝑃)))
17	11, 16	imbi12d 347	. . . 4 ⊢ ((𝑎 = 𝐼 ∧ 𝑏 = 𝐽) → (((𝑎 · 𝑏) ∈ 𝑃 → (𝑎 ∈ 𝑃 ∨ 𝑏 ∈ 𝑃)) ↔ ((𝐼 · 𝐽) ∈ 𝑃 → (𝐼 ∈ 𝑃 ∨ 𝐽 ∈ 𝑃))))
18	17	rspc2gv 3591	. . 3 ⊢ ((𝐼 ∈ 𝐵 ∧ 𝐽 ∈ 𝐵) → (∀𝑎 ∈ 𝐵 ∀𝑏 ∈ 𝐵 ((𝑎 · 𝑏) ∈ 𝑃 → (𝑎 ∈ 𝑃 ∨ 𝑏 ∈ 𝑃)) → ((𝐼 · 𝐽) ∈ 𝑃 → (𝐼 ∈ 𝑃 ∨ 𝐽 ∈ 𝑃))))
19	18	imp31 422	. 2 ⊢ ((((𝐼 ∈ 𝐵 ∧ 𝐽 ∈ 𝐵) ∧ ∀𝑎 ∈ 𝐵 ∀𝑏 ∈ 𝐵 ((𝑎 · 𝑏) ∈ 𝑃 → (𝑎 ∈ 𝑃 ∨ 𝑏 ∈ 𝑃))) ∧ (𝐼 · 𝐽) ∈ 𝑃) → (𝐼 ∈ 𝑃 ∨ 𝐽 ∈ 𝑃))
20	1, 2, 8, 9, 19	syl1111anc 853	1 ⊢ (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑃 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) ∧ (𝐼 ∈ 𝐵 ∧ 𝐽 ∈ 𝐵 ∧ (𝐼 · 𝐽) ∈ 𝑃)) → (𝐼 ∈ 𝑃 ∨ 𝐽 ∈ 𝑃))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 400   ∨ wo 860   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2143   ≠ wne 2958  ∀wral 3079  ‘cfv 6536  (class class class)co 7410  Basecbs 17264  ._rcmulr 17306  CRingccrg 20311  LIdealclidl 21330  PrmIdealcprmidl 21460

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5257  ax-nul 5269  ax-pow 5336  ax-pr 5404  ax-un 7732  ax-cnex 11151  ax-resscn 11152  ax-1cn 11153  ax-icn 11154  ax-addcl 11155  ax-addrcl 11156  ax-mulcl 11157  ax-mulrcl 11158  ax-mulcom 11159  ax-addass 11160  ax-mulass 11161  ax-distr 11162  ax-i2m1 11163  ax-1ne0 11164  ax-1rid 11165  ax-rnegex 11166  ax-rrecex 11167  ax-cnre 11168  ax-pre-lttri 11169  ax-pre-lttrn 11170  ax-pre-ltadd 11171  ax-pre-mulgt0 11172

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3745  df-csb 3854  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-pss 3925  df-nul 4287  df-if 4488  df-pw 4564  df-sn 4590  df-pr 4592  df-op 4596  df-uni 4873  df-int 4913  df-iun 4958  df-br 5110  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5556  df-eprel 5561  df-po 5569  df-so 5570  df-fr 5614  df-we 5616  df-xp 5667  df-rel 5668  df-cnv 5669  df-co 5670  df-dm 5671  df-rn 5672  df-res 5673  df-ima 5674  df-pred 6302  df-ord 6363  df-on 6364  df-lim 6365  df-suc 6366  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7367  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-om 7859  df-1st 7982  df-2nd 7983  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-er 8690  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-pnf 11240  df-mnf 11241  df-xr 11242  df-ltxr 11243  df-le 11244  df-sub 11438  df-neg 11439  df-nn 12229  df-2 12298  df-3 12299  df-4 12300  df-5 12301  df-6 12302  df-7 12303  df-8 12304  df-sets 17219  df-slot 17237  df-ndx 17249  df-base 17265  df-ress 17286  df-plusg 17318  df-mulr 17319  df-sca 17321  df-vsca 17322  df-ip 17323  df-0g 17489  df-mgm 18693  df-sgrp 18772  df-mnd 18788  df-grp 18998  df-minusg 18999  df-sbg 19000  df-subg 19184  df-cmn 19847  df-abl 19848  df-mgp 20212  df-rng 20226  df-ur 20259  df-ring 20312  df-cring 20313  df-subrg 20669  df-lmod 20983  df-lss 21053  df-lsp 21093  df-sra 21294  df-rgmod 21295  df-lidl 21332  df-rsp 21333  df-prmidl 21461

This theorem is referenced by:  prmidlc2  21474  rhmpreimaprmidl  21479  rsprprmprmidlb  33813  rprmirredb  33822  dfufd2lem  33839