Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  ssmxidl Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ssmxidl 32852
Description: Let 𝑅 be a ring, and let 𝐼 be a proper ideal of 𝑅. Then there is a maximal ideal of 𝑅 containing 𝐼. (Contributed by Thierry Arnoux, 10-Apr-2024.)
Hypothesis
Ref Expression
ssmxidl.1 𝐡 = (Baseβ€˜π‘…)
Assertion
Ref Expression
ssmxidl ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) β†’ βˆƒπ‘š ∈ (MaxIdealβ€˜π‘…)𝐼 βŠ† π‘š)
Distinct variable groups:   𝐡,π‘š   π‘š,𝐼   𝑅,π‘š

Proof of Theorem ssmxidl
Dummy variables 𝑗 𝑝 𝑧 π‘˜ are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 neeq1 3003 . . . . . 6 (𝑝 = 𝐼 β†’ (𝑝 β‰  𝐡 ↔ 𝐼 β‰  𝐡))
2 sseq2 4008 . . . . . 6 (𝑝 = 𝐼 β†’ (𝐼 βŠ† 𝑝 ↔ 𝐼 βŠ† 𝐼))
31, 2anbi12d 631 . . . . 5 (𝑝 = 𝐼 β†’ ((𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝) ↔ (𝐼 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝐼)))
4 simp2 1137 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) β†’ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…))
5 simp3 1138 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) β†’ 𝐼 β‰  𝐡)
6 ssidd 4005 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) β†’ 𝐼 βŠ† 𝐼)
75, 6jca 512 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) β†’ (𝐼 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝐼))
83, 4, 7elrabd 3685 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) β†’ 𝐼 ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)})
98ne0d 4335 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) β†’ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} β‰  βˆ…)
10 ssmxidl.1 . . . . . 6 𝐡 = (Baseβ€˜π‘…)
11 eqid 2732 . . . . . 6 {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} = {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)}
12 simpl1 1191 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) ∧ (𝑧 βŠ† {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} ∧ 𝑧 β‰  βˆ… ∧ [⊊] Or 𝑧)) β†’ 𝑅 ∈ Ring)
13 simpl2 1192 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) ∧ (𝑧 βŠ† {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} ∧ 𝑧 β‰  βˆ… ∧ [⊊] Or 𝑧)) β†’ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…))
14 simpl3 1193 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) ∧ (𝑧 βŠ† {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} ∧ 𝑧 β‰  βˆ… ∧ [⊊] Or 𝑧)) β†’ 𝐼 β‰  𝐡)
15 simpr1 1194 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) ∧ (𝑧 βŠ† {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} ∧ 𝑧 β‰  βˆ… ∧ [⊊] Or 𝑧)) β†’ 𝑧 βŠ† {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)})
16 simpr2 1195 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) ∧ (𝑧 βŠ† {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} ∧ 𝑧 β‰  βˆ… ∧ [⊊] Or 𝑧)) β†’ 𝑧 β‰  βˆ…)
17 simpr3 1196 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) ∧ (𝑧 βŠ† {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} ∧ 𝑧 β‰  βˆ… ∧ [⊊] Or 𝑧)) β†’ [⊊] Or 𝑧)
1810, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17ssmxidllem 32851 . . . . 5 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) ∧ (𝑧 βŠ† {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} ∧ 𝑧 β‰  βˆ… ∧ [⊊] Or 𝑧)) β†’ βˆͺ 𝑧 ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)})
1918ex 413 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) β†’ ((𝑧 βŠ† {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} ∧ 𝑧 β‰  βˆ… ∧ [⊊] Or 𝑧) β†’ βˆͺ 𝑧 ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)}))
2019alrimiv 1930 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) β†’ βˆ€π‘§((𝑧 βŠ† {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} ∧ 𝑧 β‰  βˆ… ∧ [⊊] Or 𝑧) β†’ βˆͺ 𝑧 ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)}))
21 fvex 6904 . . . . 5 (LIdealβ€˜π‘…) ∈ V
2221rabex 5332 . . . 4 {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} ∈ V
2322zornn0 10505 . . 3 (({𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} β‰  βˆ… ∧ βˆ€π‘§((𝑧 βŠ† {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} ∧ 𝑧 β‰  βˆ… ∧ [⊊] Or 𝑧) β†’ βˆͺ 𝑧 ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)})) β†’ βˆƒπ‘š ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)}βˆ€π‘— ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} Β¬ π‘š ⊊ 𝑗)
249, 20, 23syl2anc 584 . 2 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) β†’ βˆƒπ‘š ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)}βˆ€π‘— ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} Β¬ π‘š ⊊ 𝑗)
25 neeq1 3003 . . . . . . . 8 (𝑝 = π‘š β†’ (𝑝 β‰  𝐡 ↔ π‘š β‰  𝐡))
26 sseq2 4008 . . . . . . . 8 (𝑝 = π‘š β†’ (𝐼 βŠ† 𝑝 ↔ 𝐼 βŠ† π‘š))
2725, 26anbi12d 631 . . . . . . 7 (𝑝 = π‘š β†’ ((𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝) ↔ (π‘š β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† π‘š)))
2827elrab 3683 . . . . . 6 (π‘š ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} ↔ (π‘š ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ (π‘š β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† π‘š)))
2928anbi2i 623 . . . . 5 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) ∧ π‘š ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)}) ↔ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) ∧ (π‘š ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ (π‘š β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† π‘š))))
30 simpll1 1212 . . . . . . 7 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) ∧ (π‘š ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ (π‘š β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† π‘š))) ∧ βˆ€π‘— ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} Β¬ π‘š ⊊ 𝑗) β†’ 𝑅 ∈ Ring)
31 simplrl 775 . . . . . . 7 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) ∧ (π‘š ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ (π‘š β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† π‘š))) ∧ βˆ€π‘— ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} Β¬ π‘š ⊊ 𝑗) β†’ π‘š ∈ (LIdealβ€˜π‘…))
32 simplr 767 . . . . . . . 8 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) ∧ (π‘š ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ (π‘š β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† π‘š))) ∧ βˆ€π‘— ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} Β¬ π‘š ⊊ 𝑗) β†’ (π‘š ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ (π‘š β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† π‘š)))
3332simprld 770 . . . . . . 7 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) ∧ (π‘š ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ (π‘š β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† π‘š))) ∧ βˆ€π‘— ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} Β¬ π‘š ⊊ 𝑗) β†’ π‘š β‰  𝐡)
34 psseq2 4088 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑗 = π‘˜ β†’ (π‘š ⊊ 𝑗 ↔ π‘š ⊊ π‘˜))
3534notbid 317 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑗 = π‘˜ β†’ (Β¬ π‘š ⊊ 𝑗 ↔ Β¬ π‘š ⊊ π‘˜))
36 simp-4r 782 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) ∧ (π‘š ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ (π‘š β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† π‘š))) ∧ βˆ€π‘— ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} Β¬ π‘š ⊊ 𝑗) ∧ π‘˜ ∈ (LIdealβ€˜π‘…)) ∧ π‘š βŠ† π‘˜) ∧ Β¬ π‘˜ = 𝐡) β†’ βˆ€π‘— ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} Β¬ π‘š ⊊ 𝑗)
37 neeq1 3003 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑝 = π‘˜ β†’ (𝑝 β‰  𝐡 ↔ π‘˜ β‰  𝐡))
38 sseq2 4008 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑝 = π‘˜ β†’ (𝐼 βŠ† 𝑝 ↔ 𝐼 βŠ† π‘˜))
3937, 38anbi12d 631 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑝 = π‘˜ β†’ ((𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝) ↔ (π‘˜ β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† π‘˜)))
40 simpllr 774 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) ∧ (π‘š ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ (π‘š β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† π‘š))) ∧ βˆ€π‘— ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} Β¬ π‘š ⊊ 𝑗) ∧ π‘˜ ∈ (LIdealβ€˜π‘…)) ∧ π‘š βŠ† π‘˜) ∧ Β¬ π‘˜ = 𝐡) β†’ π‘˜ ∈ (LIdealβ€˜π‘…))
41 simpr 485 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) ∧ (π‘š ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ (π‘š β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† π‘š))) ∧ βˆ€π‘— ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} Β¬ π‘š ⊊ 𝑗) ∧ π‘˜ ∈ (LIdealβ€˜π‘…)) ∧ π‘š βŠ† π‘˜) ∧ Β¬ π‘˜ = 𝐡) β†’ Β¬ π‘˜ = 𝐡)
4241neqned 2947 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) ∧ (π‘š ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ (π‘š β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† π‘š))) ∧ βˆ€π‘— ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} Β¬ π‘š ⊊ 𝑗) ∧ π‘˜ ∈ (LIdealβ€˜π‘…)) ∧ π‘š βŠ† π‘˜) ∧ Β¬ π‘˜ = 𝐡) β†’ π‘˜ β‰  𝐡)
43 simp-5r 784 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) ∧ (π‘š ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ (π‘š β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† π‘š))) ∧ βˆ€π‘— ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} Β¬ π‘š ⊊ 𝑗) ∧ π‘˜ ∈ (LIdealβ€˜π‘…)) ∧ π‘š βŠ† π‘˜) ∧ Β¬ π‘˜ = 𝐡) β†’ (π‘š ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ (π‘š β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† π‘š)))
4443simprrd 772 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) ∧ (π‘š ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ (π‘š β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† π‘š))) ∧ βˆ€π‘— ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} Β¬ π‘š ⊊ 𝑗) ∧ π‘˜ ∈ (LIdealβ€˜π‘…)) ∧ π‘š βŠ† π‘˜) ∧ Β¬ π‘˜ = 𝐡) β†’ 𝐼 βŠ† π‘š)
45 simplr 767 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) ∧ (π‘š ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ (π‘š β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† π‘š))) ∧ βˆ€π‘— ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} Β¬ π‘š ⊊ 𝑗) ∧ π‘˜ ∈ (LIdealβ€˜π‘…)) ∧ π‘š βŠ† π‘˜) ∧ Β¬ π‘˜ = 𝐡) β†’ π‘š βŠ† π‘˜)
4644, 45sstrd 3992 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) ∧ (π‘š ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ (π‘š β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† π‘š))) ∧ βˆ€π‘— ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} Β¬ π‘š ⊊ 𝑗) ∧ π‘˜ ∈ (LIdealβ€˜π‘…)) ∧ π‘š βŠ† π‘˜) ∧ Β¬ π‘˜ = 𝐡) β†’ 𝐼 βŠ† π‘˜)
4742, 46jca 512 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) ∧ (π‘š ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ (π‘š β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† π‘š))) ∧ βˆ€π‘— ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} Β¬ π‘š ⊊ 𝑗) ∧ π‘˜ ∈ (LIdealβ€˜π‘…)) ∧ π‘š βŠ† π‘˜) ∧ Β¬ π‘˜ = 𝐡) β†’ (π‘˜ β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† π‘˜))
4839, 40, 47elrabd 3685 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) ∧ (π‘š ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ (π‘š β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† π‘š))) ∧ βˆ€π‘— ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} Β¬ π‘š ⊊ 𝑗) ∧ π‘˜ ∈ (LIdealβ€˜π‘…)) ∧ π‘š βŠ† π‘˜) ∧ Β¬ π‘˜ = 𝐡) β†’ π‘˜ ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)})
4935, 36, 48rspcdva 3613 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) ∧ (π‘š ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ (π‘š β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† π‘š))) ∧ βˆ€π‘— ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} Β¬ π‘š ⊊ 𝑗) ∧ π‘˜ ∈ (LIdealβ€˜π‘…)) ∧ π‘š βŠ† π‘˜) ∧ Β¬ π‘˜ = 𝐡) β†’ Β¬ π‘š ⊊ π‘˜)
50 npss 4110 . . . . . . . . . . . . . . 15 (Β¬ π‘š ⊊ π‘˜ ↔ (π‘š βŠ† π‘˜ β†’ π‘š = π‘˜))
5150biimpi 215 . . . . . . . . . . . . . 14 (Β¬ π‘š ⊊ π‘˜ β†’ (π‘š βŠ† π‘˜ β†’ π‘š = π‘˜))
5249, 45, 51sylc 65 . . . . . . . . . . . . 13 (((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) ∧ (π‘š ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ (π‘š β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† π‘š))) ∧ βˆ€π‘— ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} Β¬ π‘š ⊊ 𝑗) ∧ π‘˜ ∈ (LIdealβ€˜π‘…)) ∧ π‘š βŠ† π‘˜) ∧ Β¬ π‘˜ = 𝐡) β†’ π‘š = π‘˜)
5352equcomd 2022 . . . . . . . . . . . 12 (((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) ∧ (π‘š ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ (π‘š β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† π‘š))) ∧ βˆ€π‘— ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} Β¬ π‘š ⊊ 𝑗) ∧ π‘˜ ∈ (LIdealβ€˜π‘…)) ∧ π‘š βŠ† π‘˜) ∧ Β¬ π‘˜ = 𝐡) β†’ π‘˜ = π‘š)
5453ex 413 . . . . . . . . . . 11 ((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) ∧ (π‘š ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ (π‘š β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† π‘š))) ∧ βˆ€π‘— ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} Β¬ π‘š ⊊ 𝑗) ∧ π‘˜ ∈ (LIdealβ€˜π‘…)) ∧ π‘š βŠ† π‘˜) β†’ (Β¬ π‘˜ = 𝐡 β†’ π‘˜ = π‘š))
5554orrd 861 . . . . . . . . . 10 ((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) ∧ (π‘š ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ (π‘š β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† π‘š))) ∧ βˆ€π‘— ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} Β¬ π‘š ⊊ 𝑗) ∧ π‘˜ ∈ (LIdealβ€˜π‘…)) ∧ π‘š βŠ† π‘˜) β†’ (π‘˜ = 𝐡 ∨ π‘˜ = π‘š))
5655orcomd 869 . . . . . . . . 9 ((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) ∧ (π‘š ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ (π‘š β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† π‘š))) ∧ βˆ€π‘— ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} Β¬ π‘š ⊊ 𝑗) ∧ π‘˜ ∈ (LIdealβ€˜π‘…)) ∧ π‘š βŠ† π‘˜) β†’ (π‘˜ = π‘š ∨ π‘˜ = 𝐡))
5756ex 413 . . . . . . . 8 (((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) ∧ (π‘š ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ (π‘š β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† π‘š))) ∧ βˆ€π‘— ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} Β¬ π‘š ⊊ 𝑗) ∧ π‘˜ ∈ (LIdealβ€˜π‘…)) β†’ (π‘š βŠ† π‘˜ β†’ (π‘˜ = π‘š ∨ π‘˜ = 𝐡)))
5857ralrimiva 3146 . . . . . . 7 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) ∧ (π‘š ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ (π‘š β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† π‘š))) ∧ βˆ€π‘— ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} Β¬ π‘š ⊊ 𝑗) β†’ βˆ€π‘˜ ∈ (LIdealβ€˜π‘…)(π‘š βŠ† π‘˜ β†’ (π‘˜ = π‘š ∨ π‘˜ = 𝐡)))
5910ismxidl 32840 . . . . . . . 8 (𝑅 ∈ Ring β†’ (π‘š ∈ (MaxIdealβ€˜π‘…) ↔ (π‘š ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ π‘š β‰  𝐡 ∧ βˆ€π‘˜ ∈ (LIdealβ€˜π‘…)(π‘š βŠ† π‘˜ β†’ (π‘˜ = π‘š ∨ π‘˜ = 𝐡)))))
6059biimpar 478 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (π‘š ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ π‘š β‰  𝐡 ∧ βˆ€π‘˜ ∈ (LIdealβ€˜π‘…)(π‘š βŠ† π‘˜ β†’ (π‘˜ = π‘š ∨ π‘˜ = 𝐡)))) β†’ π‘š ∈ (MaxIdealβ€˜π‘…))
6130, 31, 33, 58, 60syl13anc 1372 . . . . . 6 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) ∧ (π‘š ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ (π‘š β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† π‘š))) ∧ βˆ€π‘— ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} Β¬ π‘š ⊊ 𝑗) β†’ π‘š ∈ (MaxIdealβ€˜π‘…))
6232simprrd 772 . . . . . 6 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) ∧ (π‘š ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ (π‘š β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† π‘š))) ∧ βˆ€π‘— ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} Β¬ π‘š ⊊ 𝑗) β†’ 𝐼 βŠ† π‘š)
6361, 62jca 512 . . . . 5 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) ∧ (π‘š ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ (π‘š β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† π‘š))) ∧ βˆ€π‘— ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} Β¬ π‘š ⊊ 𝑗) β†’ (π‘š ∈ (MaxIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 βŠ† π‘š))
6429, 63sylanb 581 . . . 4 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) ∧ π‘š ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)}) ∧ βˆ€π‘— ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} Β¬ π‘š ⊊ 𝑗) β†’ (π‘š ∈ (MaxIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 βŠ† π‘š))
6564expl 458 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) β†’ ((π‘š ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} ∧ βˆ€π‘— ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} Β¬ π‘š ⊊ 𝑗) β†’ (π‘š ∈ (MaxIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 βŠ† π‘š)))
6665reximdv2 3164 . 2 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) β†’ (βˆƒπ‘š ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)}βˆ€π‘— ∈ {𝑝 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∣ (𝑝 β‰  𝐡 ∧ 𝐼 βŠ† 𝑝)} Β¬ π‘š ⊊ 𝑗 β†’ βˆƒπ‘š ∈ (MaxIdealβ€˜π‘…)𝐼 βŠ† π‘š))
6724, 66mpd 15 1 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdealβ€˜π‘…) ∧ 𝐼 β‰  𝐡) β†’ βˆƒπ‘š ∈ (MaxIdealβ€˜π‘…)𝐼 βŠ† π‘š)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  Β¬ wn 3   β†’ wi 4   ∧ wa 396   ∨ wo 845   ∧ w3a 1087  βˆ€wal 1539   = wceq 1541   ∈ wcel 2106   β‰  wne 2940  βˆ€wral 3061  βˆƒwrex 3070  {crab 3432   βŠ† wss 3948   ⊊ wpss 3949  βˆ…c0 4322  βˆͺ cuni 4908   Or wor 5587  β€˜cfv 6543   [⊊] crpss 7714  Basecbs 17148  Ringcrg 20127  LIdealclidl 20928  MaxIdealcmxidl 32837
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7727  ax-ac2 10460  ax-cnex 11168  ax-resscn 11169  ax-1cn 11170  ax-icn 11171  ax-addcl 11172  ax-addrcl 11173  ax-mulcl 11174  ax-mulrcl 11175  ax-mulcom 11176  ax-addass 11177  ax-mulass 11178  ax-distr 11179  ax-i2m1 11180  ax-1ne0 11181  ax-1rid 11182  ax-rnegex 11183  ax-rrecex 11184  ax-cnre 11185  ax-pre-lttri 11186  ax-pre-lttrn 11187  ax-pre-ltadd 11188  ax-pre-mulgt0 11189
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-int 4951  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-se 5632  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  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-isom 6552  df-riota 7367  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-rpss 7715  df-om 7858  df-1st 7977  df-2nd 7978  df-frecs 8268  df-wrecs 8299  df-recs 8373  df-rdg 8412  df-1o 8468  df-oadd 8472  df-er 8705  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-fin 8945  df-dju 9898  df-card 9936  df-ac 10113  df-pnf 11254  df-mnf 11255  df-xr 11256  df-ltxr 11257  df-le 11258  df-sub 11450  df-neg 11451  df-nn 12217  df-2 12279  df-3 12280  df-4 12281  df-5 12282  df-6 12283  df-7 12284  df-8 12285  df-sets 17101  df-slot 17119  df-ndx 17131  df-base 17149  df-ress 17178  df-plusg 17214  df-mulr 17215  df-sca 17217  df-vsca 17218  df-ip 17219  df-0g 17391  df-mgm 18565  df-sgrp 18644  df-mnd 18660  df-grp 18858  df-minusg 18859  df-sbg 18860  df-subg 19039  df-cmn 19691  df-abl 19692  df-mgp 20029  df-rng 20047  df-ur 20076  df-ring 20129  df-subrg 20459  df-lmod 20616  df-lss 20687  df-sra 20930  df-rgmod 20931  df-lidl 20932  df-mxidl 32838
This theorem is referenced by:  krull  32856  zarcls1  33135  zarclssn  33139
  Copyright terms: Public domain W3C validator