Theorem rnglidl1 21422

Description: The base set of every non-unital ring is an ideal. For unital rings, such ideals are called "unit ideals", see lidl1 21423. (Contributed by AV, 19-Feb-2025.)

Hypotheses

Ref	Expression
rnglidl0.u	⊢ 𝑈 = (LIdeal‘𝑅)
rnglidl1.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)

Assertion

Ref	Expression
rnglidl1	⊢ (𝑅 ∈ Rng → 𝐵 ∈ 𝑈)

Proof of Theorem rnglidl1

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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		rnglidl1.b	. . . 4 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
2	1	eqimssi 3994	. . 3 ⊢ 𝐵 ⊆ (Base‘𝑅)
3	2	a1i 11	. 2 ⊢ (𝑅 ∈ Rng → 𝐵 ⊆ (Base‘𝑅))
4		rnggrp 20294	. . 3 ⊢ (𝑅 ∈ Rng → 𝑅 ∈ Grp)
5	1	grpbn0 19091	. . 3 ⊢ (𝑅 ∈ Grp → 𝐵 ≠ ∅)
6	4, 5	syl 18	. 2 ⊢ (𝑅 ∈ Rng → 𝐵 ≠ ∅)
7		eqid 2762	. . . 4 ⊢ (+g‘𝑅) = (+g‘𝑅)
8	4	adantr 486	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ Rng ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝑧 ∈ 𝐵)) → 𝑅 ∈ Grp)
9		simpl 488	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ Rng ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝑧 ∈ 𝐵)) → 𝑅 ∈ Rng)
10	1	eqcomi 2771	. . . . . . . . 9 ⊢ (Base‘𝑅) = 𝐵
11	10	eleq2i 2854	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ (Base‘𝑅) ↔ 𝑥 ∈ 𝐵)
12	11	biimpi 219	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∈ (Base‘𝑅) → 𝑥 ∈ 𝐵)
13	12	3ad2ant1 1151	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝑧 ∈ 𝐵) → 𝑥 ∈ 𝐵)
14	13	adantl 487	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ Rng ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝑧 ∈ 𝐵)) → 𝑥 ∈ 𝐵)
15		simpr2 1214	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ Rng ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝑧 ∈ 𝐵)) → 𝑦 ∈ 𝐵)
16		eqid 2762	. . . . . 6 ⊢ (.r‘𝑅) = (.r‘𝑅)
17	1, 16	rngcl 20300	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ Rng ∧ 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → (𝑥(.r‘𝑅)𝑦) ∈ 𝐵)
18	9, 14, 15, 17	syl3anc 1398	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ Rng ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝑧 ∈ 𝐵)) → (𝑥(.r‘𝑅)𝑦) ∈ 𝐵)
19		simpr3 1215	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ Rng ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝑧 ∈ 𝐵)) → 𝑧 ∈ 𝐵)
20	1, 7, 8, 18, 19	grpcld 19072	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ Rng ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝑧 ∈ 𝐵)) → ((𝑥(.r‘𝑅)𝑦)(+g‘𝑅)𝑧) ∈ 𝐵)
21	20	ralrimivvva 3210	. 2 ⊢ (𝑅 ∈ Rng → ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑅)∀𝑦 ∈ 𝐵 ∀𝑧 ∈ 𝐵 ((𝑥(.r‘𝑅)𝑦)(+g‘𝑅)𝑧) ∈ 𝐵)
22		rnglidl0.u	. . 3 ⊢ 𝑈 = (LIdeal‘𝑅)
23		eqid 2762	. . 3 ⊢ (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
24	22, 23, 7, 16	islidl 21404	. 2 ⊢ (𝐵 ∈ 𝑈 ↔ (𝐵 ⊆ (Base‘𝑅) ∧ 𝐵 ≠ ∅ ∧ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑅)∀𝑦 ∈ 𝐵 ∀𝑧 ∈ 𝐵 ((𝑥(.r‘𝑅)𝑦)(+g‘𝑅)𝑧) ∈ 𝐵))
25	3, 6, 21, 24	syl3anbrc 1362	1 ⊢ (𝑅 ∈ Rng → 𝐵 ∈ 𝑈)

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2957  ∀wral 3078   ⊆ wss 3902  ∅c0 4282  ‘cfv 6537  (class class class)co 7416  Basecbs 17305  +_gcplusg 17346  ._rcmulr 17347  Grpcgrp 19058  Rngcrng 20288  LIdealclidl 21394

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2215  ax-ext 2734  ax-rep 5236  ax-sep 5255  ax-nul 5267  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7739  ax-cnex 11183  ax-resscn 11184  ax-1cn 11185  ax-icn 11186  ax-addcl 11187  ax-addrcl 11188  ax-mulcl 11189  ax-mulrcl 11190  ax-mulcom 11191  ax-addass 11192  ax-mulass 11193  ax-distr 11194  ax-i2m1 11195  ax-1ne0 11196  ax-1rid 11197  ax-rnegex 11198  ax-rrecex 11199  ax-cnre 11200  ax-pre-lttri 11201  ax-pre-lttrn 11202  ax-pre-ltadd 11203  ax-pre-mulgt0 11204

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-nel 3064  df-ral 3079  df-rex 3089  df-rmo 3367  df-reu 3368  df-rab 3415  df-v 3455  df-sbc 3743  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-pss 3922  df-nul 4283  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4588  df-pr 4590  df-op 4594  df-uni 4871  df-iun 4956  df-br 5108  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5554  df-eprel 5559  df-po 5567  df-so 5568  df-fr 5612  df-we 5614  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 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-riota 7373  df-ov 7419  df-oprab 7420  df-mpo 7421  df-om 7866  df-2nd 7990  df-frecs 8283  df-wrecs 8314  df-recs 8363  df-rdg 8402  df-er 8699  df-en 8956  df-dom 8957  df-sdom 8958  df-pnf 11272  df-mnf 11273  df-xr 11274  df-ltxr 11275  df-le 11276  df-sub 11470  df-neg 11471  df-nn 12261  df-2 12330  df-3 12331  df-4 12332  df-5 12333  df-6 12334  df-7 12335  df-8 12336  df-sets 17260  df-slot 17278  df-ndx 17290  df-base 17306  df-ress 17327  df-plusg 17359  df-sca 17362  df-vsca 17363  df-ip 17364  df-0g 17530  df-mgm 18734  df-sgrp 18823  df-mnd 18839  df-grp 19061  df-abl 19911  df-mgp 20275  df-rng 20289  df-lss 21117  df-sra 21358  df-rgmod 21359  df-lidl 21396

This theorem is used by:  lidl1  21423