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

Theorem unichnlidl 21429
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 3923 . . . . 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 21403 . . . . . . . 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 412 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Ring ∧ ∀𝑖𝐶 𝑖 ∈ (LIdeal‘𝑅)) → ∀𝑖𝐶 𝑖 ⊆ (Base‘𝑅))
81, 7sylan2b 606 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) → ∀𝑖𝐶 𝑖 ⊆ (Base‘𝑅))
9 unissb 4904 . . . 4 ( 𝐶 ⊆ (Base‘𝑅) ↔ ∀𝑖𝐶 𝑖 ⊆ (Base‘𝑅))
108, 9sylibr 237 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) → 𝐶 ⊆ (Base‘𝑅))
11103ad2antr2 1208 . 2 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ ∀𝑖𝐶𝑗𝐶 (𝑖𝑗𝑗𝑖))) → 𝐶 ⊆ (Base‘𝑅))
12 lidlunin0 21428 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) → 𝐶 ≠ ∅)
13123adant3r3 1203 . 2 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ ∀𝑖𝐶𝑗𝐶 (𝑖𝑗𝑗𝑖))) → 𝐶 ≠ ∅)
14 eluni2 4874 . . . . 5 (𝑥 𝐶 ↔ ∃𝑘𝐶 𝑥𝑘)
15 eluni2 4874 . . . . . . . 8 (𝑦 𝐶 ↔ ∃𝑙𝐶 𝑦𝑙)
16 simpl 488 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑘𝐶𝑥𝑘) → 𝑘𝐶)
17 simpl 488 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑙𝐶𝑦𝑙) → 𝑙𝐶)
1816, 17anim12i 625 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙)) → (𝑘𝐶𝑙𝐶))
19183adant1 1148 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙)) → (𝑘𝐶𝑙𝐶))
2019adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) → (𝑘𝐶𝑙𝐶))
21 sseq1 3959 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑖 = 𝑘 → (𝑖𝑗𝑘𝑗))
22 sseq2 3960 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑖 = 𝑘 → (𝑗𝑖𝑗𝑘))
2321, 22orbi12d 932 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑖 = 𝑘 → ((𝑖𝑗𝑗𝑖) ↔ (𝑘𝑗𝑗𝑘)))
24 sseq2 3960 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑗 = 𝑙 → (𝑘𝑗𝑘𝑙))
25 sseq1 3959 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑗 = 𝑙 → (𝑗𝑘𝑙𝑘))
2624, 25orbi12d 932 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑗 = 𝑙 → ((𝑘𝑗𝑗𝑘) ↔ (𝑘𝑙𝑙𝑘)))
2723, 26rspc2v 3590 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1210 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) → 𝑅 ∈ Ring)
30 ssel 3928 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅) → (𝑘𝐶𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)))
3130com12 33 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝑘𝐶 → (𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅) → 𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)))
3231adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝑘𝐶𝑥𝑘) → (𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅) → 𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)))
33323ad2ant2 1152 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1153 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) → ((𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙)) → 𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)))
3635imp 412 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) → 𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅))
3729, 36jca 521 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) → (𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)))
38 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝑘𝐶𝑥𝑘) → 𝑥𝑘)
3938anim2i 629 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘)) → (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑥𝑘))
40393adant3 1150 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙)) → (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑥𝑘))
4140adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) → (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑥𝑘))
4237, 41jca 521 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) → ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑥𝑘)))
4342adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 21417 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 3928 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅) → (𝑙𝐶𝑙 ∈ (LIdeal‘𝑅)))
4847com12 33 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (𝑙𝐶 → (𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅) → 𝑙 ∈ (LIdeal‘𝑅)))
4948adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ((𝑙𝐶𝑦𝑙) → (𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅) → 𝑙 ∈ (LIdeal‘𝑅)))
50493ad2ant3 1153 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1153 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) → ((𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙)) → 𝑙 ∈ (LIdeal‘𝑅)))
5352imp 412 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) → 𝑙 ∈ (LIdeal‘𝑅))
5429, 53jca 521 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) → (𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑙 ∈ (LIdeal‘𝑅)))
5554adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘) → (𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑙 ∈ (LIdeal‘𝑅)))
5655adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘) ∧ 𝑘𝑙) → (𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑙 ∈ (LIdeal‘𝑅)))
57 ssel 3928 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (𝑘𝑙 → ((𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘 → (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑙))
5857com12 33 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘 → (𝑘𝑙 → (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑙))
5958adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘) → (𝑘𝑙 → (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑙))
6059imp 412 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘) ∧ 𝑘𝑙) → (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑙)
61 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝑙𝐶𝑦𝑙) → 𝑦𝑙)
62613ad2ant3 1153 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙)) → 𝑦𝑙)
6362ad3antlr 744 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 21413 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑙 ∈ (LIdeal‘𝑅)) ∧ ((𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑙𝑦𝑙)) → ((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝑙)
6656, 60, 63, 65syl12anc 850 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘) ∧ 𝑘𝑙) → ((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝑙)
67173ad2ant3 1153 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙)) → 𝑙𝐶)
6867ad3antlr 744 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘) ∧ 𝑘𝑙) → 𝑙𝐶)
69 elunii 4875 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝑙𝑙𝐶) → ((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝐶)
7066, 68, 69syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘) ∧ 𝑘𝑙) → ((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝐶)
7170ex 418 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘) → (𝑘𝑙 → ((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝐶))
7237adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘) → (𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)))
7372adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘) ∧ 𝑙𝑘) → (𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)))
74 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘) → (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘)
7574adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘) ∧ 𝑙𝑘) → (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘)
76 ssel 3928 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (𝑙𝑘 → (𝑦𝑙𝑦𝑘))
7776com12 33 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝑦𝑙 → (𝑙𝑘𝑦𝑘))
7877adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝑙𝐶𝑦𝑙) → (𝑙𝑘𝑦𝑘))
79783ad2ant3 1153 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙)) → (𝑙𝑘𝑦𝑘))
8079adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) → (𝑙𝑘𝑦𝑘))
8180adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘) → (𝑙𝑘𝑦𝑘))
8281imp 412 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘) ∧ 𝑙𝑘) → 𝑦𝑘)
833, 64lidlacl 21413 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑘 ∈ (LIdeal‘𝑅)) ∧ ((𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘𝑦𝑘)) → ((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝑘)
8473, 75, 82, 83syl12anc 850 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘) ∧ 𝑙𝑘) → ((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝑘)
85163ad2ant2 1152 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙)) → 𝑘𝐶)
8685ad3antlr 744 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘) ∧ 𝑙𝑘) → 𝑘𝐶)
87 elunii 4875 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝑘𝑘𝐶) → ((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝐶)
8884, 86, 87syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘) ∧ 𝑙𝑘) → ((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝐶)
8988ex 418 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 873 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅)) ∧ (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙))) ∧ (𝑏(.r𝑅)𝑥) ∈ 𝑘) → ((𝑘𝑙𝑙𝑘) → ((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝐶))
9190impancom 457 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 418 . . . . . . . . . . . . . . . 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 418 . . . . . . . . . . . . . 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 1137 . . . . . . . . . . . 12 (𝑅 ∈ Ring → (𝐶 ≠ ∅ → (𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅) → (∀𝑖𝐶𝑗𝐶 (𝑖𝑗𝑗𝑖) → ((𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙)) → ((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝐶)))))
98973imp2 1368 . . . . . . . . . . 11 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ ∀𝑖𝐶𝑗𝐶 (𝑖𝑗𝑗𝑖))) → ((𝑏 ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑘𝐶𝑥𝑘) ∧ (𝑙𝐶𝑦𝑙)) → ((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝐶))
99983expd 1372 . . . . . . . . . 10 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ ∀𝑖𝐶𝑗𝐶 (𝑖𝑗𝑗𝑖))) → (𝑏 ∈ (Base‘𝑅) → ((𝑘𝐶𝑥𝑘) → ((𝑙𝐶𝑦𝑙) → ((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝐶))))
10099imp41 431 . . . . . . . . 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 21407 . 2 ( 𝐶 ∈ (LIdeal‘𝑅) ↔ ( 𝐶 ⊆ (Base‘𝑅) ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ ∀𝑏 ∈ (Base‘𝑅)∀𝑥 𝐶𝑦 𝐶((𝑏(.r𝑅)𝑥)(+g𝑅)𝑦) ∈ 𝐶))
10911, 13, 107, 108syl3anbrc 1362 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 401  wo 861  w3a 1103  wcel 2145  wne 2957  wral 3078  wrex 3088  wss 3902  c0 4282   cuni 4870  cfv 6537  (class class class)co 7416  Basecbs 17305  +gcplusg 17346  .rcmulr 17347  Ringcrg 20376  LIdealclidl 21397
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-1st 7989  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-mulr 17360  df-sca 17362  df-vsca 17363  df-ip 17364  df-0g 17530  df-mgm 18734  df-sgrp 18825  df-mnd 18841  df-grp 19064  df-minusg 19065  df-sbg 19066  df-subg 19250  df-cmn 19913  df-abl 19914  df-mgp 20278  df-rng 20292  df-ur 20325  df-ring 20378  df-subrg 20736  df-lmod 21050  df-lss 21120  df-sra 21361  df-rgmod 21362  df-lidl 21399
This theorem is used by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator