Theorem zarcls0 34199

Description: The closure of the identity ideal in the Zariski topology. Proposition 1.1.2(i) of [EGA] p. 80. (Contributed by Thierry Arnoux, 16-Jun-2024.)

Hypotheses

Ref	Expression
zarclsx.1	⊢ 𝑉 = (𝑖 ∈ (LIdeal‘𝑅) ↦ {𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∣ 𝑖 ⊆ 𝑗})
zarcls0.1	⊢ 𝑃 = (PrmIdeal‘𝑅)
zarcls0.2	⊢ 0 = (0g‘𝑅)

Assertion

Ref	Expression
zarcls0	⊢ (𝑅 ∈ Ring → (𝑉‘{ 0 }) = 𝑃)

Distinct variable groups:   0 ,𝑖,𝑗   𝑃,𝑖   𝑅,𝑖,𝑗

Allowed substitution hints:   𝑃(𝑗)   𝑉(𝑖,𝑗)

Proof of Theorem zarcls0

Step	Hyp	Ref	Expression
1		zarclsx.1	. . 3 ⊢ 𝑉 = (𝑖 ∈ (LIdeal‘𝑅) ↦ {𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∣ 𝑖 ⊆ 𝑗})
2	1	a1i 11	. 2 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → 𝑉 = (𝑖 ∈ (LIdeal‘𝑅) ↦ {𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∣ 𝑖 ⊆ 𝑗}))
3		zarcls0.1	. . 3 ⊢ 𝑃 = (PrmIdeal‘𝑅)
4		simplr 780	. . . . . 6 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑖 = { 0 }) ∧ 𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) → 𝑖 = { 0 })
5		simpll 778	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑖 = { 0 }) ∧ 𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) → 𝑅 ∈ Ring)
6		prmidlidl 21436	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) → 𝑗 ∈ (LIdeal‘𝑅))
7	5, 6	sylancom 599	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑖 = { 0 }) ∧ 𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) → 𝑗 ∈ (LIdeal‘𝑅))
8		eqid 2769	. . . . . . . . 9 ⊢ (LIdeal‘𝑅) = (LIdeal‘𝑅)
9		zarcls0.2	. . . . . . . . 9 ⊢ 0 = (0g‘𝑅)
10	8, 9	lidl0cl 21319	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑗 ∈ (LIdeal‘𝑅)) → 0 ∈ 𝑗)
11	5, 7, 10	syl2anc 595	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑖 = { 0 }) ∧ 𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) → 0 ∈ 𝑗)
12	11	snssd 4754	. . . . . 6 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑖 = { 0 }) ∧ 𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) → { 0 } ⊆ 𝑗)
13	4, 12	eqsstrd 3979	. . . . 5 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑖 = { 0 }) ∧ 𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) → 𝑖 ⊆ 𝑗)
14	13	ralrimiva 3163	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑖 = { 0 }) → ∀𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)𝑖 ⊆ 𝑗)
15		rabid2 3456	. . . 4 ⊢ ((PrmIdeal‘𝑅) = {𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∣ 𝑖 ⊆ 𝑗} ↔ ∀𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)𝑖 ⊆ 𝑗)
16	14, 15	sylibr 237	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑖 = { 0 }) → (PrmIdeal‘𝑅) = {𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∣ 𝑖 ⊆ 𝑗})
17	3, 16	eqtr2id 2817	. 2 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑖 = { 0 }) → {𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∣ 𝑖 ⊆ 𝑗} = 𝑃)
18	8, 9	lidl0 21330	. 2 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → { 0 } ∈ (LIdeal‘𝑅))
19	3	fvexi 6893	. . 3 ⊢ 𝑃 ∈ V
20	19	a1i 11	. 2 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → 𝑃 ∈ V)
21	2, 17, 18, 20	fvmptd 6995	1 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → (𝑉‘{ 0 }) = 𝑃)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 400   = wceq 1567   ∈ wcel 2149  ∀wral 3085  {crab 3423  Vcvv 3463   ⊆ wss 3913  {csn 4591   ↦ cmpt 5193  ‘cfv 6533  0_gc0g 17488  Ringcrg 20311  LIdealclidl 21304  PrmIdealcprmidl 21427

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1822  ax-4 1836  ax-5 1937  ax-6 1994  ax-7 2035  ax-8 2151  ax-9 2159  ax-10 2182  ax-11 2198  ax-12 2219  ax-ext 2741  ax-rep 5239  ax-sep 5258  ax-nul 5268  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7730  ax-cnex 11152  ax-resscn 11153  ax-1cn 11154  ax-icn 11155  ax-addcl 11156  ax-addrcl 11157  ax-mulcl 11158  ax-mulrcl 11159  ax-mulcom 11160  ax-addass 11161  ax-mulass 11162  ax-distr 11163  ax-i2m1 11164  ax-1ne0 11165  ax-1rid 11166  ax-rnegex 11167  ax-rrecex 11168  ax-cnre 11169  ax-pre-lttri 11170  ax-pre-lttrn 11171  ax-pre-ltadd 11172  ax-pre-mulgt0 11173

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1570  df-fal 1580  df-ex 1807  df-nf 1811  df-sb 2098  df-mo 2573  df-eu 2603  df-clab 2748  df-cleq 2761  df-clel 2844  df-nfc 2918  df-ne 2965  df-nel 3071  df-ral 3086  df-rex 3096  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3424  df-v 3465  df-sbc 3754  df-csb 3862  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-pss 3933  df-nul 4295  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4874  df-iun 4959  df-br 5111  df-opab 5175  df-mpt 5194  df-tr 5220  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 6299  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-riota 7365  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-om 7859  df-1st 7982  df-2nd 7983  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-er 8690  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-pnf 11241  df-mnf 11242  df-xr 11243  df-ltxr 11244  df-le 11245  df-sub 11439  df-neg 11440  df-nn 12230  df-2 12299  df-3 12300  df-4 12301  df-5 12302  df-6 12303  df-7 12304  df-8 12305  df-sets 17220  df-slot 17238  df-ndx 17250  df-base 17266  df-ress 17287  df-plusg 17319  df-mulr 17320  df-sca 17322  df-vsca 17323  df-ip 17324  df-0g 17490  df-mgm 18694  df-sgrp 18773  df-mnd 18789  df-grp 18999  df-minusg 19000  df-sbg 19001  df-subg 19185  df-cmn 19848  df-abl 19849  df-mgp 20213  df-rng 20227  df-ur 20260  df-ring 20313  df-subrg 20651  df-lmod 20957  df-lss 21027  df-sra 21268  df-rgmod 21269  df-lidl 21306  df-prmidl 21428

This theorem is referenced by:  zartopn  34206