Theorem rnglidl0 21195

Description: Every non-unital ring contains a zero ideal. (Contributed by AV, 19-Feb-2025.)

Hypotheses

Ref	Expression
rnglidl0.u	⊢ 𝑈 = (LIdeal‘𝑅)
rnglidl0.z	⊢ 0 = (0g‘𝑅)

Assertion

Ref	Expression
rnglidl0	⊢ (𝑅 ∈ Rng → { 0 } ∈ 𝑈)

Proof of Theorem rnglidl0

Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqid 2736	. . . 4 ⊢ (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
2		rnglidl0.z	. . . 4 ⊢ 0 = (0g‘𝑅)
3	1, 2	rng0cl 20128	. . 3 ⊢ (𝑅 ∈ Rng → 0 ∈ (Base‘𝑅))
4	3	snssd 4790	. 2 ⊢ (𝑅 ∈ Rng → { 0 } ⊆ (Base‘𝑅))
5	2	fvexi 6895	. . . 4 ⊢ 0 ∈ V
6	5	a1i 11	. . 3 ⊢ (𝑅 ∈ Rng → 0 ∈ V)
7	6	snn0d 4756	. 2 ⊢ (𝑅 ∈ Rng → { 0 } ≠ ∅)
8		eqid 2736	. . . . . . . 8 ⊢ (.r‘𝑅) = (.r‘𝑅)
9	1, 8, 2	rngrz 20131	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 ∈ Rng ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝑅)) → (𝑥(.r‘𝑅) 0 ) = 0 )
10	9	oveq1d 7425	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 ∈ Rng ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝑅)) → ((𝑥(.r‘𝑅) 0 )(+g‘𝑅) 0 ) = ( 0 (+g‘𝑅) 0 ))
11		rnggrp 20123	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑅 ∈ Rng → 𝑅 ∈ Grp)
12	1, 2	grpidcl 18953	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑅 ∈ Grp → 0 ∈ (Base‘𝑅))
13		eqid 2736	. . . . . . . . 9 ⊢ (+g‘𝑅) = (+g‘𝑅)
14	1, 13, 2	grprid 18956	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑅 ∈ Grp ∧ 0 ∈ (Base‘𝑅)) → ( 0 (+g‘𝑅) 0 ) = 0 )
15	11, 12, 14	syl2anc2 585	. . . . . . 7 ⊢ (𝑅 ∈ Rng → ( 0 (+g‘𝑅) 0 ) = 0 )
16	15	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 ∈ Rng ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝑅)) → ( 0 (+g‘𝑅) 0 ) = 0 )
17	10, 16	eqtrd 2771	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ Rng ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝑅)) → ((𝑥(.r‘𝑅) 0 )(+g‘𝑅) 0 ) = 0 )
18	5	elsn2 4646	. . . . 5 ⊢ (((𝑥(.r‘𝑅) 0 )(+g‘𝑅) 0 ) ∈ { 0 } ↔ ((𝑥(.r‘𝑅) 0 )(+g‘𝑅) 0 ) = 0 )
19	17, 18	sylibr 234	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ Rng ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝑅)) → ((𝑥(.r‘𝑅) 0 )(+g‘𝑅) 0 ) ∈ { 0 })
20		oveq2 7418	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦 = 0 → (𝑥(.r‘𝑅)𝑦) = (𝑥(.r‘𝑅) 0 ))
21	20	oveq1d 7425	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 = 0 → ((𝑥(.r‘𝑅)𝑦)(+g‘𝑅)𝑧) = ((𝑥(.r‘𝑅) 0 )(+g‘𝑅)𝑧))
22	21	eleq1d 2820	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 = 0 → (((𝑥(.r‘𝑅)𝑦)(+g‘𝑅)𝑧) ∈ { 0 } ↔ ((𝑥(.r‘𝑅) 0 )(+g‘𝑅)𝑧) ∈ { 0 }))
23	22	ralbidv 3164	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = 0 → (∀𝑧 ∈ { 0 } ((𝑥(.r‘𝑅)𝑦)(+g‘𝑅)𝑧) ∈ { 0 } ↔ ∀𝑧 ∈ { 0 } ((𝑥(.r‘𝑅) 0 )(+g‘𝑅)𝑧) ∈ { 0 }))
24	5, 23	ralsn 4662	. . . . 5 ⊢ (∀𝑦 ∈ { 0 }∀𝑧 ∈ { 0 } ((𝑥(.r‘𝑅)𝑦)(+g‘𝑅)𝑧) ∈ { 0 } ↔ ∀𝑧 ∈ { 0 } ((𝑥(.r‘𝑅) 0 )(+g‘𝑅)𝑧) ∈ { 0 })
25		oveq2 7418	. . . . . . 7 ⊢ (𝑧 = 0 → ((𝑥(.r‘𝑅) 0 )(+g‘𝑅)𝑧) = ((𝑥(.r‘𝑅) 0 )(+g‘𝑅) 0 ))
26	25	eleq1d 2820	. . . . . 6 ⊢ (𝑧 = 0 → (((𝑥(.r‘𝑅) 0 )(+g‘𝑅)𝑧) ∈ { 0 } ↔ ((𝑥(.r‘𝑅) 0 )(+g‘𝑅) 0 ) ∈ { 0 }))
27	5, 26	ralsn 4662	. . . . 5 ⊢ (∀𝑧 ∈ { 0 } ((𝑥(.r‘𝑅) 0 )(+g‘𝑅)𝑧) ∈ { 0 } ↔ ((𝑥(.r‘𝑅) 0 )(+g‘𝑅) 0 ) ∈ { 0 })
28	24, 27	bitri 275	. . . 4 ⊢ (∀𝑦 ∈ { 0 }∀𝑧 ∈ { 0 } ((𝑥(.r‘𝑅)𝑦)(+g‘𝑅)𝑧) ∈ { 0 } ↔ ((𝑥(.r‘𝑅) 0 )(+g‘𝑅) 0 ) ∈ { 0 })
29	19, 28	sylibr 234	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ Rng ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝑅)) → ∀𝑦 ∈ { 0 }∀𝑧 ∈ { 0 } ((𝑥(.r‘𝑅)𝑦)(+g‘𝑅)𝑧) ∈ { 0 })
30	29	ralrimiva 3133	. 2 ⊢ (𝑅 ∈ Rng → ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑅)∀𝑦 ∈ { 0 }∀𝑧 ∈ { 0 } ((𝑥(.r‘𝑅)𝑦)(+g‘𝑅)𝑧) ∈ { 0 })
31		rnglidl0.u	. . 3 ⊢ 𝑈 = (LIdeal‘𝑅)
32	31, 1, 13, 8	islidl 21181	. 2 ⊢ ({ 0 } ∈ 𝑈 ↔ ({ 0 } ⊆ (Base‘𝑅) ∧ { 0 } ≠ ∅ ∧ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑅)∀𝑦 ∈ { 0 }∀𝑧 ∈ { 0 } ((𝑥(.r‘𝑅)𝑦)(+g‘𝑅)𝑧) ∈ { 0 }))
33	4, 7, 30, 32	syl3anbrc 1344	1 ⊢ (𝑅 ∈ Rng → { 0 } ∈ 𝑈)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1540   ∈ wcel 2109   ≠ wne 2933  ∀wral 3052  Vcvv 3464   ⊆ wss 3931  ∅c0 4313  {csn 4606  ‘cfv 6536  (class class class)co 7410  Basecbs 17233  +_gcplusg 17276  ._rcmulr 17277  0_gc0g 17458  Grpcgrp 18921  Rngcrng 20117  LIdealclidl 21172

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2708  ax-rep 5254  ax-sep 5271  ax-nul 5281  ax-pow 5340  ax-pr 5407  ax-un 7734  ax-cnex 11190  ax-resscn 11191  ax-1cn 11192  ax-icn 11193  ax-addcl 11194  ax-addrcl 11195  ax-mulcl 11196  ax-mulrcl 11197  ax-mulcom 11198  ax-addass 11199  ax-mulass 11200  ax-distr 11201  ax-i2m1 11202  ax-1ne0 11203  ax-1rid 11204  ax-rnegex 11205  ax-rrecex 11206  ax-cnre 11207  ax-pre-lttri 11208  ax-pre-lttrn 11209  ax-pre-ltadd 11210  ax-pre-mulgt0 11211

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2810  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3062  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3421  df-v 3466  df-sbc 3771  df-csb 3880  df-dif 3934  df-un 3936  df-in 3938  df-ss 3948  df-pss 3951  df-nul 4314  df-if 4506  df-pw 4582  df-sn 4607  df-pr 4609  df-op 4613  df-uni 4889  df-iun 4974  df-br 5125  df-opab 5187  df-mpt 5207  df-tr 5235  df-id 5553  df-eprel 5558  df-po 5566  df-so 5567  df-fr 5611  df-we 5613  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-pred 6295  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  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 7867  df-2nd 7994  df-frecs 8285  df-wrecs 8316  df-recs 8390  df-rdg 8429  df-er 8724  df-en 8965  df-dom 8966  df-sdom 8967  df-pnf 11276  df-mnf 11277  df-xr 11278  df-ltxr 11279  df-le 11280  df-sub 11473  df-neg 11474  df-nn 12246  df-2 12308  df-3 12309  df-4 12310  df-5 12311  df-6 12312  df-7 12313  df-8 12314  df-sets 17188  df-slot 17206  df-ndx 17218  df-base 17234  df-ress 17257  df-plusg 17289  df-sca 17292  df-vsca 17293  df-ip 17294  df-0g 17460  df-mgm 18623  df-sgrp 18702  df-mnd 18718  df-grp 18924  df-abl 19769  df-mgp 20106  df-rng 20118  df-lss 20894  df-sra 21136  df-rgmod 21137  df-lidl 21174

This theorem is referenced by:  lidl0  21196