Theorem rspsn0 21487

Description: A principal ideal (an ideal generated by one element) in a ring. (Contributed by Jeff Madsen, 10-Jun-2010.) (Revised by AV, 12-Jul-2026.)

Hypotheses

Ref	Expression
elrspsn.1	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
elrspsn.2	⊢ · = (.r‘𝑅)
elrspsn.3	⊢ 𝐾 = (RSpan‘𝑅)

Assertion

Ref	Expression
rspsn0	⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (𝐾‘{𝑋}) = {𝑖 ∈ 𝐵 ∣ ∃𝑥 ∈ 𝐵 𝑖 = (𝑥 · 𝑋)})

Distinct variable groups:   𝑥, ·   𝑥,𝐵   𝑥,𝐾   𝑥,𝑅   𝑥,𝑋   𝐵,𝑖,𝑥   𝑖,𝐾   𝑅,𝑖   𝑖,𝑋   · ,𝑖

Proof of Theorem rspsn0

Step	Hyp	Ref	Expression
1		elrspsn.1	. . . . . 6 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
2		elrspsn.2	. . . . . 6 ⊢ · = (.r‘𝑅)
3		elrspsn.3	. . . . . 6 ⊢ 𝐾 = (RSpan‘𝑅)
4	1, 2, 3	elrspsn 21486	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (𝑖 ∈ (𝐾‘{𝑋}) ↔ ∃𝑥 ∈ 𝐵 𝑖 = (𝑥 · 𝑋)))
5		simpll 779	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝑅 ∈ Ring)
6		simpr 490	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝑥 ∈ 𝐵)
7		simplr 781	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝑋 ∈ 𝐵)
8	1, 2, 5, 6, 7	ringcld 20445	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (𝑥 · 𝑋) ∈ 𝐵)
9		eleq1 2848	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑖 = (𝑥 · 𝑋) → (𝑖 ∈ 𝐵 ↔ (𝑥 · 𝑋) ∈ 𝐵))
10	8, 9	syl5ibrcom 250	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (𝑖 = (𝑥 · 𝑋) → 𝑖 ∈ 𝐵))
11	10	rexlimdva 3163	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (∃𝑥 ∈ 𝐵 𝑖 = (𝑥 · 𝑋) → 𝑖 ∈ 𝐵))
12	11	pm4.71rd 572	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (∃𝑥 ∈ 𝐵 𝑖 = (𝑥 · 𝑋) ↔ (𝑖 ∈ 𝐵 ∧ ∃𝑥 ∈ 𝐵 𝑖 = (𝑥 · 𝑋))))
13	4, 12	bitrd 282	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (𝑖 ∈ (𝐾‘{𝑋}) ↔ (𝑖 ∈ 𝐵 ∧ ∃𝑥 ∈ 𝐵 𝑖 = (𝑥 · 𝑋))))
14		rabid 3432	. . . 4 ⊢ (𝑖 ∈ {𝑖 ∈ 𝐵 ∣ ∃𝑥 ∈ 𝐵 𝑖 = (𝑥 · 𝑋)} ↔ (𝑖 ∈ 𝐵 ∧ ∃𝑥 ∈ 𝐵 𝑖 = (𝑥 · 𝑋)))
15	13, 14	bitr4di 292	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (𝑖 ∈ (𝐾‘{𝑋}) ↔ 𝑖 ∈ {𝑖 ∈ 𝐵 ∣ ∃𝑥 ∈ 𝐵 𝑖 = (𝑥 · 𝑋)}))
16	15	alrimiv 1960	. 2 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → ∀𝑖(𝑖 ∈ (𝐾‘{𝑋}) ↔ 𝑖 ∈ {𝑖 ∈ 𝐵 ∣ ∃𝑥 ∈ 𝐵 𝑖 = (𝑥 · 𝑋)}))
17		nfcv 2922	. . 3 ⊢ Ⅎ𝑖(𝐾‘{𝑋})
18		nfrab1 3431	. . 3 ⊢ Ⅎ𝑖{𝑖 ∈ 𝐵 ∣ ∃𝑥 ∈ 𝐵 𝑖 = (𝑥 · 𝑋)}
19	17, 18	cleqf 2950	. 2 ⊢ ((𝐾‘{𝑋}) = {𝑖 ∈ 𝐵 ∣ ∃𝑥 ∈ 𝐵 𝑖 = (𝑥 · 𝑋)} ↔ ∀𝑖(𝑖 ∈ (𝐾‘{𝑋}) ↔ 𝑖 ∈ {𝑖 ∈ 𝐵 ∣ ∃𝑥 ∈ 𝐵 𝑖 = (𝑥 · 𝑋)}))
20	16, 19	sylibr 237	1 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (𝐾‘{𝑋}) = {𝑖 ∈ 𝐵 ∣ ∃𝑥 ∈ 𝐵 𝑖 = (𝑥 · 𝑋)})

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401  ∀wal 1568   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  ∃wrex 3086  {crab 3412  {csn 4583  ‘cfv 6527  (class class class)co 7408  Basecbs 17348  ._rcmulr 17390  Ringcrg 20420  RSpancrsp 21446

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 2213  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7734  ax-cnex 11227  ax-resscn 11228  ax-1cn 11229  ax-icn 11230  ax-addcl 11231  ax-addrcl 11232  ax-mulcl 11233  ax-mulrcl 11234  ax-mulcom 11235  ax-addass 11236  ax-mulass 11237  ax-distr 11238  ax-i2m1 11239  ax-1ne0 11240  ax-1rid 11241  ax-rnegex 11242  ax-rrecex 11243  ax-cnre 11244  ax-pre-lttri 11245  ax-pre-lttrn 11246  ax-pre-ltadd 11247  ax-pre-mulgt0 11248

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 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-pss 3918  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-op 4590  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5542  df-eprel 5547  df-po 5555  df-so 5556  df-fr 5600  df-we 5602  df-xp 5653  df-rel 5654  df-cnv 5655  df-co 5656  df-dm 5657  df-rn 5658  df-res 5659  df-ima 5660  df-pred 6293  df-ord 6354  df-on 6355  df-lim 6356  df-suc 6357  df-iota 6483  df-fun 6529  df-fn 6530  df-f 6531  df-f1 6532  df-fo 6533  df-f1o 6534  df-fv 6535  df-riota 7365  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-om 7861  df-1st 7984  df-2nd 7985  df-frecs 8277  df-wrecs 8308  df-recs 8357  df-rdg 8396  df-er 8695  df-en 8952  df-dom 8953  df-sdom 8954  df-pnf 11316  df-mnf 11317  df-xr 11318  df-ltxr 11319  df-le 11320  df-sub 11514  df-neg 11515  df-nn 12305  df-2 12374  df-3 12375  df-4 12376  df-5 12377  df-6 12378  df-7 12379  df-8 12380  df-sets 17303  df-slot 17321  df-ndx 17333  df-base 17349  df-ress 17370  df-plusg 17402  df-mulr 17403  df-sca 17405  df-vsca 17406  df-ip 17407  df-0g 17573  df-mgm 18777  df-sgrp 18869  df-mnd 18885  df-grp 19108  df-minusg 19109  df-sbg 19110  df-subg 19294  df-mgp 20322  df-ur 20369  df-ring 20422  df-subrg 20783  df-lmod 21098  df-lss 21168  df-lsp 21208  df-sra 21409  df-rgmod 21410  df-rsp 21448

This theorem is used by: (None)