MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  unichnlidl Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem unichnlidl 21373
Description: The union of a nonempty chain of ideals is an ideal. (Contributed by Jeff Madsen, 5-Jan-2011.) (Revised by AV, 28-Jun-2026.)
Assertion
Ref Expression
unichnlidl ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ ∀𝑖𝐶𝑗𝐶 (𝑖𝑗𝑗𝑖))) → 𝐶 ∈ (LIdeal‘𝑅))
Distinct variable groups:   𝑅,𝑖   𝐶,𝑖,𝑗
Allowed substitution hint:   𝑅(𝑗)

Proof of Theorem unichnlidl
Dummy variables 𝑏 𝑘 𝑙 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 dfss3 3925 . . . . 5 (𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ↔ ∀𝑖𝐶 𝑖 ∈ (LIdeal‘𝑅))
2 eqid 2762 . . . . . . . . 9 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
3 eqid 2762 . . . . . . . . 9 (LIdeal‘𝑅) = (LIdeal‘𝑅)
42, 3lidlss 21347 . . . . . . . 8 (𝑖 ∈ (LIdeal‘𝑅) → 𝑖 ⊆ (Base‘𝑅))
54a1i 11 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ Ring → (𝑖 ∈ (LIdeal‘𝑅) → 𝑖 ⊆ (Base‘𝑅)))
65ralimdv 3178 . . . . . 6 (𝑅 ∈ Ring → (∀𝑖𝐶 𝑖 ∈ (LIdeal‘𝑅) → ∀𝑖𝐶 𝑖 ⊆ (Base‘𝑅)))
76imp 411 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Ring ∧ ∀𝑖𝐶 𝑖 ∈ (LIdeal‘𝑅)) → ∀𝑖𝐶 𝑖 ⊆ (Base‘𝑅))
81, 7sylan2b 605 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) → ∀𝑖𝐶 𝑖 ⊆ (Base‘𝑅))
9 unissb 4905 . . . 4 ( 𝐶 ⊆ (Base‘𝑅) ↔ ∀𝑖𝐶 𝑖 ⊆ (Base‘𝑅))
108, 9sylibr 237 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) → 𝐶 ⊆ (Base‘𝑅))
11103ad2antr2 1207 . 2 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ ∀𝑖𝐶𝑗𝐶 (𝑖𝑗𝑗𝑖))) → 𝐶 ⊆ (Base‘𝑅))
12 lidlunin0 21372 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) → 𝐶 ≠ ∅)
13123adant3r3 1202 . 2 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ ∀𝑖𝐶𝑗𝐶 (𝑖𝑗𝑗𝑖))) → 𝐶 ≠ ∅)
14 eluni2 4875 . . . . 5 (𝑥 𝐶 ↔ ∃𝑘𝐶 𝑥𝑘)
15 eluni2 4875 . . . . . . . 8 (𝑦 𝐶 ↔ ∃𝑙𝐶 𝑦𝑙)
16 simpl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑘𝐶𝑥𝑘) → 𝑘𝐶)
17 simpl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑙𝐶𝑦𝑙) → 𝑙𝐶)
1816, 17anim12i 624 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙)) → (𝑘𝐶𝑙𝐶))
19183adant1 1147 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙)) → (𝑘𝐶𝑙𝐶))
2019adantl 486 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) → (𝑘𝐶𝑙𝐶))
21 sseq1 3961 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑖 = 𝑘 → (𝑖𝑗𝑘𝑗))
22 sseq2 3962 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑖 = 𝑘 → (𝑗𝑖𝑗𝑘))
2321, 22orbi12d 931 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑖 = 𝑘 → ((𝑖𝑗𝑗𝑖) ↔ (𝑘𝑗𝑗𝑘)))
24 sseq2 3962 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑗 = 𝑙 → (𝑘𝑗𝑘𝑙))
25 sseq1 3961 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑗 = 𝑙 → (𝑗𝑘𝑙𝑘))
2624, 25orbi12d 931 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑗 = 𝑙 → ((𝑘𝑗𝑗𝑘) ↔ (𝑘𝑙𝑙𝑘)))
2723, 26rspc2v 3591 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑘𝐶𝑙𝐶) → (∀𝑖𝐶𝑗𝐶 (𝑖𝑗𝑗𝑖) → (𝑘𝑙𝑙𝑘)))
2820, 27syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) → (∀𝑖𝐶𝑗𝐶 (𝑖𝑗𝑗𝑖) → (𝑘𝑙𝑙𝑘)))
29 simpl1 1209 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) → 𝑅 ∈ Ring)
30 ssel 3930 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅) → (𝑘𝐶𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)))
3130com12 33 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝑘𝐶 → (𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅) → 𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)))
3231adantr 485 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝑘𝐶𝑥𝑘) → (𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅) → 𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)))
33323ad2ant2 1151 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙)) → (𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅) → 𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)))
3433com12 33 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅) → ((𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙)) → 𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)))
35343ad2ant3 1152 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) → ((𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙)) → 𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)))
3635imp 411 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) → 𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅))
3729, 36jca 520 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) → (𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)))
38 simpr 489 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝑘𝐶𝑥𝑘) → 𝑥𝑘)
3938anim2i 628 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘)) → (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑥𝑘))
40393adant3 1149 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙)) → (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑥𝑘))
4140adantl 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) → (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑥𝑘))
4237, 41jca 520 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) → ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑥𝑘)))
4342adantr 485 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑘𝑙𝑙𝑘)) → ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑥𝑘)))
44 eqid 2762 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (.r𝑅) = (.r𝑅)
453, 2, 44lidlmcl 21361 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑥𝑘)) → (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘)
4643, 45syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑘𝑙𝑙𝑘)) → (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘)
47 ssel 3930 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅) → (𝑙𝐶𝑙 ∈ (LIdeal‘𝑅)))
4847com12 33 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (𝑙𝐶 → (𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅) → 𝑙 ∈ (LIdeal‘𝑅)))
4948adantr 485 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ((𝑙𝐶𝑦𝑙) → (𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅) → 𝑙 ∈ (LIdeal‘𝑅)))
50493ad2ant3 1152 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ((𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙)) → (𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅) → 𝑙 ∈ (LIdeal‘𝑅)))
5150com12 33 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅) → ((𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙)) → 𝑙 ∈ (LIdeal‘𝑅)))
52513ad2ant3 1152 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) → ((𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙)) → 𝑙 ∈ (LIdeal‘𝑅)))
5352imp 411 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) → 𝑙 ∈ (LIdeal‘𝑅))
5429, 53jca 520 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) → (𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑙 ∈ (LIdeal‘𝑅)))
5554adantr 485 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘) → (𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑙 ∈ (LIdeal‘𝑅)))
5655adantr 485 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘) ∧ 𝑘𝑙) → (𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑙 ∈ (LIdeal‘𝑅)))
57 ssel 3930 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (𝑘𝑙 → ((𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘 → (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑙))
5857com12 33 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘 → (𝑘𝑙 → (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑙))
5958adantl 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘) → (𝑘𝑙 → (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑙))
6059imp 411 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘) ∧ 𝑘𝑙) → (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑙)
61 simpr 489 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝑙𝐶𝑦𝑙) → 𝑦𝑙)
62613ad2ant3 1152 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙)) → 𝑦𝑙)
6362ad3antlr 743 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘) ∧ 𝑘𝑙) → 𝑦𝑙)
64 eqid 2762 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (+g𝑅) = (+g𝑅)
653, 64lidlacl 21357 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑙 ∈ (LIdeal‘𝑅)) ∧ ((𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑙𝑦𝑙)) → ((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝑙)
6656, 60, 63, 65syl12anc 849 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘) ∧ 𝑘𝑙) → ((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝑙)
67173ad2ant3 1152 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙)) → 𝑙𝐶)
6867ad3antlr 743 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘) ∧ 𝑘𝑙) → 𝑙𝐶)
69 elunii 4876 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝑙𝑙𝐶) → ((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝐶)
7066, 68, 69syl2anc 595 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘) ∧ 𝑘𝑙) → ((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝐶)
7170ex 417 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘) → (𝑘𝑙 → ((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝐶))
7237adantr 485 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘) → (𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)))
7372adantr 485 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘) ∧ 𝑙𝑘) → (𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)))
74 simpr 489 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘) → (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘)
7574adantr 485 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘) ∧ 𝑙𝑘) → (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘)
76 ssel 3930 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (𝑙𝑘 → (𝑦𝑙𝑦𝑘))
7776com12 33 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝑦𝑙 → (𝑙𝑘𝑦𝑘))
7877adantl 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝑙𝐶𝑦𝑙) → (𝑙𝑘𝑦𝑘))
79783ad2ant3 1152 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙)) → (𝑙𝑘𝑦𝑘))
8079adantl 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) → (𝑙𝑘𝑦𝑘))
8180adantr 485 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘) → (𝑙𝑘𝑦𝑘))
8281imp 411 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘) ∧ 𝑙𝑘) → 𝑦𝑘)
833, 64lidlacl 21357 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)) ∧ ((𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘𝑦𝑘)) → ((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝑘)
8473, 75, 82, 83syl12anc 849 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘) ∧ 𝑙𝑘) → ((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝑘)
85163ad2ant2 1151 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙)) → 𝑘𝐶)
8685ad3antlr 743 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘) ∧ 𝑙𝑘) → 𝑘𝐶)
87 elunii 4876 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝑘𝑘𝐶) → ((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝐶)
8884, 86, 87syl2anc 595 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘) ∧ 𝑙𝑘) → ((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝐶)
8988ex 417 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘) → (𝑙𝑘 → ((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝐶))
9071, 89jaod 872 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘) → ((𝑘𝑙𝑙𝑘) → ((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝐶))
9190impancom 456 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑘𝑙𝑙𝑘)) → ((𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘 → ((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝐶))
9246, 91mpd 16 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑘𝑙𝑙𝑘)) → ((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝐶)
9392ex 417 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) → ((𝑘𝑙𝑙𝑘) → ((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝐶))
9428, 93syld 48 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) → (∀𝑖𝐶𝑗𝐶 (𝑖𝑗𝑗𝑖) → ((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝐶))
9594ex 417 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) → ((𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙)) → (∀𝑖𝐶𝑗𝐶 (𝑖𝑗𝑗𝑖) → ((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝐶)))
9695com23 87 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) → (∀𝑖𝐶𝑗𝐶 (𝑖𝑗𝑗𝑖) → ((𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙)) → ((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝐶)))
97963exp 1136 . . . . . . . . . . . 12 (𝑅 ∈ Ring → (𝐶 ≠ ∅ → (𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅) → (∀𝑖𝐶𝑗𝐶 (𝑖𝑗𝑗𝑖) → ((𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙)) → ((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝐶)))))
98973imp2 1367 . . . . . . . . . . 11 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ ∀𝑖𝐶𝑗𝐶 (𝑖𝑗𝑗𝑖))) → ((𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙)) → ((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝐶))
99983expd 1371 . . . . . . . . . 10 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ ∀𝑖𝐶𝑗𝐶 (𝑖𝑗𝑗𝑖))) → (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) → ((𝑘𝐶𝑥𝑘) → ((𝑙𝐶𝑦𝑙) → ((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝐶))))
10099imp41 430 . . . . . . . . 9 (((((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ ∀𝑖𝐶𝑗𝐶 (𝑖𝑗𝑗𝑖))) ∧ 𝑏 ∈ (Base‘𝑅)) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘)) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙)) → ((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝐶)
101100rexlimdvaa 3166 . . . . . . . 8 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ ∀𝑖𝐶𝑗𝐶 (𝑖𝑗𝑗𝑖))) ∧ 𝑏 ∈ (Base‘𝑅)) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘)) → (∃𝑙𝐶 𝑦𝑙 → ((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝐶))
10215, 101biimtrid 245 . . . . . . 7 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ ∀𝑖𝐶𝑗𝐶 (𝑖𝑗𝑗𝑖))) ∧ 𝑏 ∈ (Base‘𝑅)) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘)) → (𝑦 𝐶 → ((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝐶))
103102ralrimiv 3155 . . . . . 6 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ ∀𝑖𝐶𝑗𝐶 (𝑖𝑗𝑗𝑖))) ∧ 𝑏 ∈ (Base‘𝑅)) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘)) → ∀𝑦 𝐶((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝐶)
104103rexlimdvaa 3166 . . . . 5 (((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ ∀𝑖𝐶𝑗𝐶 (𝑖𝑗𝑗𝑖))) ∧ 𝑏 ∈ (Base‘𝑅)) → (∃𝑘𝐶 𝑥𝑘 → ∀𝑦 𝐶((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝐶))
10514, 104biimtrid 245 . . . 4 (((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ ∀𝑖𝐶𝑗𝐶 (𝑖𝑗𝑗𝑖))) ∧ 𝑏 ∈ (Base‘𝑅)) → (𝑥 𝐶 → ∀𝑦 𝐶((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝐶))
106105ralrimiv 3155 . . 3 (((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ ∀𝑖𝐶𝑗𝐶 (𝑖𝑗𝑗𝑖))) ∧ 𝑏 ∈ (Base‘𝑅)) → ∀𝑥 𝐶𝑦 𝐶((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝐶)
107106ralrimiva 3156 . 2 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ ∀𝑖𝐶𝑗𝐶 (𝑖𝑗𝑗𝑖))) → ∀𝑏 ∈ (Base‘𝑅)∀𝑥 𝐶𝑦 𝐶((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝐶)
1083, 2, 64, 44islidl 21351 . 2 ( 𝐶 ∈ (LIdeal‘𝑅) ↔ ( 𝐶 ⊆ (Base‘𝑅) ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ ∀𝑏 ∈ (Base‘𝑅)∀𝑥 𝐶𝑦 𝐶((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝐶))
10911, 13, 107, 108syl3anbrc 1361 1 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ ∀𝑖𝐶𝑗𝐶 (𝑖𝑗𝑗𝑖))) → 𝐶 ∈ (LIdeal‘𝑅))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  wi 4  wa 400  wo 860  w3a 1102  wcel 2142  wne 2957  wral 3078  wrex 3088  wss 3904  c0 4285   cuni 4871  cfv 6536  (class class class)co 7412  Basecbs 17275  +gcplusg 17316  .rcmulr 17317  Ringcrg 20321  LIdealclidl 21341
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1824  ax-4 1838  ax-5 1939  ax-6 1996  ax-7 2037  ax-8 2144  ax-9 2152  ax-10 2175  ax-11 2191  ax-12 2212  ax-ext 2734  ax-rep 5237  ax-sep 5256  ax-nul 5268  ax-pow 5335  ax-pr 5403  ax-un 7734  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1103  df-3an 1104  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1809  df-nf 1813  df-sb 2096  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 3368  df-reu 3369  df-rab 3416  df-v 3456  df-sbc 3744  df-csb 3853  df-dif 3907  df-un 3909  df-in 3911  df-ss 3921  df-pss 3924  df-nul 4286  df-if 4487  df-pw 4563  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4595  df-uni 4872  df-iun 4957  df-br 5109  df-opab 5173  df-mpt 5192  df-tr 5218  df-id 5555  df-eprel 5560  df-po 5568  df-so 5569  df-fr 5613  df-we 5615  df-xp 5666  df-rel 5667  df-cnv 5668  df-co 5669  df-dm 5670  df-rn 5671  df-res 5672  df-ima 5673  df-pred 6302  df-ord 6363  df-on 6364  df-lim 6365  df-suc 6366  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7369  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7861  df-1st 7984  df-2nd 7985  df-frecs 8276  df-wrecs 8307  df-recs 8356  df-rdg 8395  df-er 8692  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-pnf 11251  df-mnf 11252  df-xr 11253  df-ltxr 11254  df-le 11255  df-sub 11449  df-neg 11450  df-nn 12240  df-2 12309  df-3 12310  df-4 12311  df-5 12312  df-6 12313  df-7 12314  df-8 12315  df-sets 17230  df-slot 17248  df-ndx 17260  df-base 17276  df-ress 17297  df-plusg 17329  df-mulr 17330  df-sca 17332  df-vsca 17333  df-ip 17334  df-0g 17500  df-mgm 18704  df-sgrp 18783  df-mnd 18799  df-grp 19009  df-minusg 19010  df-sbg 19011  df-subg 19195  df-cmn 19858  df-abl 19859  df-mgp 20223  df-rng 20237  df-ur 20270  df-ring 20323  df-subrg 20680  df-lmod 20994  df-lss 21064  df-sra 21305  df-rgmod 21306  df-lidl 21343
This theorem is used by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator