Theorem ssmxidl 31001

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	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)

Assertion

Ref	Expression
ssmxidl	⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) → ∃𝑚 ∈ (MaxIdeal‘𝑅)𝐼 ⊆ 𝑚)

Distinct variable groups:   𝐵,𝑚   𝑚,𝐼   𝑅,𝑚

Proof of Theorem ssmxidl

Dummy variables 𝑗 𝑝 𝑧 𝑘 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		neeq1 3077	. . . . . 6 ⊢ (𝑝 = 𝐼 → (𝑝 ≠ 𝐵 ↔ 𝐼 ≠ 𝐵))
2		sseq2 3986	. . . . . 6 ⊢ (𝑝 = 𝐼 → (𝐼 ⊆ 𝑝 ↔ 𝐼 ⊆ 𝐼))
3	1, 2	anbi12d 632	. . . . 5 ⊢ (𝑝 = 𝐼 → ((𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝) ↔ (𝐼 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝐼)))
4		simp2 1132	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) → 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅))
5		simp3 1133	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) → 𝐼 ≠ 𝐵)
6		ssidd 3983	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) → 𝐼 ⊆ 𝐼)
7	5, 6	jca 514	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) → (𝐼 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝐼))
8	3, 4, 7	elrabd 3678	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) → 𝐼 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)})
9	8	ne0d 4294	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) → {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ≠ ∅)
10		ssmxidl.1	. . . . . 6 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
11		eqid 2820	. . . . . 6 ⊢ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} = {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)}
12		simpl1 1186	. . . . . 6 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) ∧ (𝑧 ⊆ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ∧ 𝑧 ≠ ∅ ∧ [⊊] Or 𝑧)) → 𝑅 ∈ Ring)
13		simpl2 1187	. . . . . 6 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) ∧ (𝑧 ⊆ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ∧ 𝑧 ≠ ∅ ∧ [⊊] Or 𝑧)) → 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅))
14		simpl3 1188	. . . . . 6 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) ∧ (𝑧 ⊆ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ∧ 𝑧 ≠ ∅ ∧ [⊊] Or 𝑧)) → 𝐼 ≠ 𝐵)
15		simpr1 1189	. . . . . 6 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) ∧ (𝑧 ⊆ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ∧ 𝑧 ≠ ∅ ∧ [⊊] Or 𝑧)) → 𝑧 ⊆ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)})
16		simpr2 1190	. . . . . 6 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) ∧ (𝑧 ⊆ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ∧ 𝑧 ≠ ∅ ∧ [⊊] Or 𝑧)) → 𝑧 ≠ ∅)
17		simpr3 1191	. . . . . 6 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) ∧ (𝑧 ⊆ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ∧ 𝑧 ≠ ∅ ∧ [⊊] Or 𝑧)) → [⊊] Or 𝑧)
18	10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17	ssmxidllem 31000	. . . . 5 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) ∧ (𝑧 ⊆ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ∧ 𝑧 ≠ ∅ ∧ [⊊] Or 𝑧)) → ∪ 𝑧 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)})
19	18	ex 415	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) → ((𝑧 ⊆ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ∧ 𝑧 ≠ ∅ ∧ [⊊] Or 𝑧) → ∪ 𝑧 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)}))
20	19	alrimiv 1927	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) → ∀𝑧((𝑧 ⊆ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ∧ 𝑧 ≠ ∅ ∧ [⊊] Or 𝑧) → ∪ 𝑧 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)}))
21		fvex 6676	. . . . 5 ⊢ (LIdeal‘𝑅) ∈ V
22	21	rabex 5228	. . . 4 ⊢ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ∈ V
23	22	zornn0 9923	. . 3 ⊢ (({𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ≠ ∅ ∧ ∀𝑧((𝑧 ⊆ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ∧ 𝑧 ≠ ∅ ∧ [⊊] Or 𝑧) → ∪ 𝑧 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)})) → ∃𝑚 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)}∀𝑗 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ¬ 𝑚 ⊊ 𝑗)
24	9, 20, 23	syl2anc 586	. 2 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) → ∃𝑚 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)}∀𝑗 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ¬ 𝑚 ⊊ 𝑗)
25		neeq1 3077	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑝 = 𝑚 → (𝑝 ≠ 𝐵 ↔ 𝑚 ≠ 𝐵))
26		sseq2 3986	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑝 = 𝑚 → (𝐼 ⊆ 𝑝 ↔ 𝐼 ⊆ 𝑚))
27	25, 26	anbi12d 632	. . . . . . 7 ⊢ (𝑝 = 𝑚 → ((𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝) ↔ (𝑚 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑚)))
28	27	elrab 3676	. . . . . 6 ⊢ (𝑚 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ↔ (𝑚 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ (𝑚 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑚)))
29	28	anbi2i 624	. . . . 5 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) ∧ 𝑚 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)}) ↔ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) ∧ (𝑚 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ (𝑚 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑚))))
30		simpll1 1207	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) ∧ (𝑚 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ (𝑚 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑚))) ∧ ∀𝑗 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ¬ 𝑚 ⊊ 𝑗) → 𝑅 ∈ Ring)
31		simplrl 775	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) ∧ (𝑚 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ (𝑚 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑚))) ∧ ∀𝑗 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ¬ 𝑚 ⊊ 𝑗) → 𝑚 ∈ (LIdeal‘𝑅))
32		simplr 767	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) ∧ (𝑚 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ (𝑚 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑚))) ∧ ∀𝑗 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ¬ 𝑚 ⊊ 𝑗) → (𝑚 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ (𝑚 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑚)))
33	32	simprld 770	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) ∧ (𝑚 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ (𝑚 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑚))) ∧ ∀𝑗 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ¬ 𝑚 ⊊ 𝑗) → 𝑚 ≠ 𝐵)
34		psseq2 4058	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑗 = 𝑘 → (𝑚 ⊊ 𝑗 ↔ 𝑚 ⊊ 𝑘))
35	34	notbid 320	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑗 = 𝑘 → (¬ 𝑚 ⊊ 𝑗 ↔ ¬ 𝑚 ⊊ 𝑘))
36		simp-4r 782	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) ∧ (𝑚 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ (𝑚 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑚))) ∧ ∀𝑗 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ¬ 𝑚 ⊊ 𝑗) ∧ 𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑚 ⊆ 𝑘) ∧ ¬ 𝑘 = 𝐵) → ∀𝑗 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ¬ 𝑚 ⊊ 𝑗)
37		neeq1 3077	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑝 = 𝑘 → (𝑝 ≠ 𝐵 ↔ 𝑘 ≠ 𝐵))
38		sseq2 3986	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑝 = 𝑘 → (𝐼 ⊆ 𝑝 ↔ 𝐼 ⊆ 𝑘))
39	37, 38	anbi12d 632	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑝 = 𝑘 → ((𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝) ↔ (𝑘 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑘)))
40		simpllr 774	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) ∧ (𝑚 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ (𝑚 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑚))) ∧ ∀𝑗 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ¬ 𝑚 ⊊ 𝑗) ∧ 𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑚 ⊆ 𝑘) ∧ ¬ 𝑘 = 𝐵) → 𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅))
41		simpr 487	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) ∧ (𝑚 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ (𝑚 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑚))) ∧ ∀𝑗 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ¬ 𝑚 ⊊ 𝑗) ∧ 𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑚 ⊆ 𝑘) ∧ ¬ 𝑘 = 𝐵) → ¬ 𝑘 = 𝐵)
42	41	neqned 3022	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) ∧ (𝑚 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ (𝑚 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑚))) ∧ ∀𝑗 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ¬ 𝑚 ⊊ 𝑗) ∧ 𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑚 ⊆ 𝑘) ∧ ¬ 𝑘 = 𝐵) → 𝑘 ≠ 𝐵)
43		simp-5r 784	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) ∧ (𝑚 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ (𝑚 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑚))) ∧ ∀𝑗 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ¬ 𝑚 ⊊ 𝑗) ∧ 𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑚 ⊆ 𝑘) ∧ ¬ 𝑘 = 𝐵) → (𝑚 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ (𝑚 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑚)))
44	43	simprrd 772	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) ∧ (𝑚 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ (𝑚 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑚))) ∧ ∀𝑗 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ¬ 𝑚 ⊊ 𝑗) ∧ 𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑚 ⊆ 𝑘) ∧ ¬ 𝑘 = 𝐵) → 𝐼 ⊆ 𝑚)
45		simplr 767	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) ∧ (𝑚 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ (𝑚 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑚))) ∧ ∀𝑗 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ¬ 𝑚 ⊊ 𝑗) ∧ 𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑚 ⊆ 𝑘) ∧ ¬ 𝑘 = 𝐵) → 𝑚 ⊆ 𝑘)
46	44, 45	sstrd 3970	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) ∧ (𝑚 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ (𝑚 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑚))) ∧ ∀𝑗 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ¬ 𝑚 ⊊ 𝑗) ∧ 𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑚 ⊆ 𝑘) ∧ ¬ 𝑘 = 𝐵) → 𝐼 ⊆ 𝑘)
47	42, 46	jca 514	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) ∧ (𝑚 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ (𝑚 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑚))) ∧ ∀𝑗 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ¬ 𝑚 ⊊ 𝑗) ∧ 𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑚 ⊆ 𝑘) ∧ ¬ 𝑘 = 𝐵) → (𝑘 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑘))
48	39, 40, 47	elrabd 3678	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) ∧ (𝑚 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ (𝑚 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑚))) ∧ ∀𝑗 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ¬ 𝑚 ⊊ 𝑗) ∧ 𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑚 ⊆ 𝑘) ∧ ¬ 𝑘 = 𝐵) → 𝑘 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)})
49	35, 36, 48	rspcdva 3622	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) ∧ (𝑚 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ (𝑚 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑚))) ∧ ∀𝑗 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ¬ 𝑚 ⊊ 𝑗) ∧ 𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑚 ⊆ 𝑘) ∧ ¬ 𝑘 = 𝐵) → ¬ 𝑚 ⊊ 𝑘)
50		npss 4080	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (¬ 𝑚 ⊊ 𝑘 ↔ (𝑚 ⊆ 𝑘 → 𝑚 = 𝑘))
51	50	biimpi 218	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (¬ 𝑚 ⊊ 𝑘 → (𝑚 ⊆ 𝑘 → 𝑚 = 𝑘))
52	49, 45, 51	sylc 65	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) ∧ (𝑚 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ (𝑚 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑚))) ∧ ∀𝑗 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ¬ 𝑚 ⊊ 𝑗) ∧ 𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑚 ⊆ 𝑘) ∧ ¬ 𝑘 = 𝐵) → 𝑚 = 𝑘)
53	52	equcomd 2025	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) ∧ (𝑚 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ (𝑚 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑚))) ∧ ∀𝑗 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ¬ 𝑚 ⊊ 𝑗) ∧ 𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑚 ⊆ 𝑘) ∧ ¬ 𝑘 = 𝐵) → 𝑘 = 𝑚)
54	53	ex 415	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) ∧ (𝑚 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ (𝑚 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑚))) ∧ ∀𝑗 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ¬ 𝑚 ⊊ 𝑗) ∧ 𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑚 ⊆ 𝑘) → (¬ 𝑘 = 𝐵 → 𝑘 = 𝑚))
55	54	orrd 859	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) ∧ (𝑚 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ (𝑚 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑚))) ∧ ∀𝑗 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ¬ 𝑚 ⊊ 𝑗) ∧ 𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑚 ⊆ 𝑘) → (𝑘 = 𝐵 ∨ 𝑘 = 𝑚))
56	55	orcomd 867	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) ∧ (𝑚 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ (𝑚 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑚))) ∧ ∀𝑗 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ¬ 𝑚 ⊊ 𝑗) ∧ 𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑚 ⊆ 𝑘) → (𝑘 = 𝑚 ∨ 𝑘 = 𝐵))
57	56	ex 415	. . . . . . . 8 ⊢ (((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) ∧ (𝑚 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ (𝑚 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑚))) ∧ ∀𝑗 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ¬ 𝑚 ⊊ 𝑗) ∧ 𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)) → (𝑚 ⊆ 𝑘 → (𝑘 = 𝑚 ∨ 𝑘 = 𝐵)))
58	57	ralrimiva 3181	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) ∧ (𝑚 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ (𝑚 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑚))) ∧ ∀𝑗 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ¬ 𝑚 ⊊ 𝑗) → ∀𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)(𝑚 ⊆ 𝑘 → (𝑘 = 𝑚 ∨ 𝑘 = 𝐵)))
59	10	ismxidl 30993	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → (𝑚 ∈ (MaxIdeal‘𝑅) ↔ (𝑚 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑚 ≠ 𝐵 ∧ ∀𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)(𝑚 ⊆ 𝑘 → (𝑘 = 𝑚 ∨ 𝑘 = 𝐵)))))
60	59	biimpar 480	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑚 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑚 ≠ 𝐵 ∧ ∀𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)(𝑚 ⊆ 𝑘 → (𝑘 = 𝑚 ∨ 𝑘 = 𝐵)))) → 𝑚 ∈ (MaxIdeal‘𝑅))
61	30, 31, 33, 58, 60	syl13anc 1367	. . . . . 6 ⊢ ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) ∧ (𝑚 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ (𝑚 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑚))) ∧ ∀𝑗 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ¬ 𝑚 ⊊ 𝑗) → 𝑚 ∈ (MaxIdeal‘𝑅))
62	32	simprrd 772	. . . . . 6 ⊢ ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) ∧ (𝑚 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ (𝑚 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑚))) ∧ ∀𝑗 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ¬ 𝑚 ⊊ 𝑗) → 𝐼 ⊆ 𝑚)
63	61, 62	jca 514	. . . . 5 ⊢ ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) ∧ (𝑚 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ (𝑚 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑚))) ∧ ∀𝑗 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ¬ 𝑚 ⊊ 𝑗) → (𝑚 ∈ (MaxIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ⊆ 𝑚))
64	29, 63	sylanb 583	. . . 4 ⊢ ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) ∧ 𝑚 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)}) ∧ ∀𝑗 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ¬ 𝑚 ⊊ 𝑗) → (𝑚 ∈ (MaxIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ⊆ 𝑚))
65	64	expl 460	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) → ((𝑚 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ∧ ∀𝑗 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ¬ 𝑚 ⊊ 𝑗) → (𝑚 ∈ (MaxIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ⊆ 𝑚)))
66	65	reximdv2 3270	. 2 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) → (∃𝑚 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)}∀𝑗 ∈ {𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∣ (𝑝 ≠ 𝐵 ∧ 𝐼 ⊆ 𝑝)} ¬ 𝑚 ⊊ 𝑗 → ∃𝑚 ∈ (MaxIdeal‘𝑅)𝐼 ⊆ 𝑚))
67	24, 66	mpd 15	1 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝐼 ≠ 𝐵) → ∃𝑚 ∈ (MaxIdeal‘𝑅)𝐼 ⊆ 𝑚)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 398   ∨ wo 843   ∧ w3a 1082  ∀wal 1534   = wceq 1536   ∈ wcel 2113   ≠ wne 3015  ∀wral 3137  ∃wrex 3138  {crab 3141   ⊆ wss 3929   ⊊ wpss 3930  ∅c0 4284  ∪ cuni 4831   Or wor 5466  ‘cfv 6348   [⊊] crpss 7441  Basecbs 16476  Ringcrg 19290  LIdealclidl 19935  MaxIdealcmxidl 30990

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 1969  ax-7 2014  ax-8 2115  ax-9 2123  ax-10 2144  ax-11 2160  ax-12 2176  ax-ext 2792  ax-rep 5183  ax-sep 5196  ax-nul 5203  ax-pow 5259  ax-pr 5323  ax-un 7454  ax-ac2 9878  ax-cnex 10586  ax-resscn 10587  ax-1cn 10588  ax-icn 10589  ax-addcl 10590  ax-addrcl 10591  ax-mulcl 10592  ax-mulrcl 10593  ax-mulcom 10594  ax-addass 10595  ax-mulass 10596  ax-distr 10597  ax-i2m1 10598  ax-1ne0 10599  ax-1rid 10600  ax-rnegex 10601  ax-rrecex 10602  ax-cnre 10603  ax-pre-lttri 10604  ax-pre-lttrn 10605  ax-pre-ltadd 10606  ax-pre-mulgt0 10607

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1083  df-3an 1084  df-tru 1539  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2069  df-mo 2621  df-eu 2653  df-clab 2799  df-cleq 2813  df-clel 2892  df-nfc 2962  df-ne 3016  df-nel 3123  df-ral 3142  df-rex 3143  df-reu 3144  df-rmo 3145  df-rab 3146  df-v 3493  df-sbc 3769  df-csb 3877  df-dif 3932  df-un 3934  df-in 3936  df-ss 3945  df-pss 3947  df-nul 4285  df-if 4461  df-pw 4534  df-sn 4561  df-pr 4563  df-tp 4565  df-op 4567  df-uni 4832  df-int 4870  df-iun 4914  df-br 5060  df-opab 5122  df-mpt 5140  df-tr 5166  df-id 5453  df-eprel 5458  df-po 5467  df-so 5468  df-fr 5507  df-se 5508  df-we 5509  df-xp 5554  df-rel 5555  df-cnv 5556  df-co 5557  df-dm 5558  df-rn 5559  df-res 5560  df-ima 5561  df-pred 6141  df-ord 6187  df-on 6188  df-lim 6189  df-suc 6190  df-iota 6307  df-fun 6350  df-fn 6351  df-f 6352  df-f1 6353  df-fo 6354  df-f1o 6355  df-fv 6356  df-isom 6357  df-riota 7107  df-ov 7152  df-oprab 7153  df-mpo 7154  df-rpss 7442  df-om 7574  df-1st 7682  df-2nd 7683  df-wrecs 7940  df-recs 8001  df-rdg 8039  df-1o 8095  df-oadd 8099  df-er 8282  df-en 8503  df-dom 8504  df-sdom 8505  df-fin 8506  df-dju 9323  df-card 9361  df-ac 9535  df-pnf 10670  df-mnf 10671  df-xr 10672  df-ltxr 10673  df-le 10674  df-sub 10865  df-neg 10866  df-nn 11632  df-2 11694  df-3 11695  df-4 11696  df-5 11697  df-6 11698  df-7 11699  df-8 11700  df-ndx 16479  df-slot 16480  df-base 16482  df-sets 16483  df-ress 16484  df-plusg 16571  df-mulr 16572  df-sca 16574  df-vsca 16575  df-ip 16576  df-0g 16708  df-mgm 17845  df-sgrp 17894  df-mnd 17905  df-grp 18099  df-minusg 18100  df-sbg 18101  df-subg 18269  df-mgp 19233  df-ur 19245  df-ring 19292  df-subrg 19526  df-lmod 19629  df-lss 19697  df-sra 19937  df-rgmod 19938  df-lidl 19939  df-mxidl 30991

This theorem is referenced by:  krull  31002