Theorem zarclsiin 33529

Description: In a Zariski topology, the intersection of the closures of a family of ideals is the closure of the span of their union. (Contributed by Thierry Arnoux, 16-Jun-2024.)

Hypotheses

Ref	Expression
zarclsx.1	⊢ 𝑉 = (𝑖 ∈ (LIdeal‘𝑅) ↦ {𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∣ 𝑖 ⊆ 𝑗})
zarclsiin.1	⊢ 𝐾 = (RSpan‘𝑅)

Assertion

Ref	Expression
zarclsiin	⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) → ∩ 𝑙 ∈ 𝑇 (𝑉‘𝑙) = (𝑉‘(𝐾‘∪ 𝑇)))

Distinct variable groups:   𝑅,𝑖,𝑗,𝑙   𝑉,𝑙   𝑖,𝐾,𝑗,𝑙   𝑇,𝑖,𝑗,𝑙

Allowed substitution hints:   𝑉(𝑖,𝑗)

Proof of Theorem zarclsiin

Dummy variable 𝑝 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		sseq2 3999	. . . . 5 ⊢ (𝑗 = 𝑝 → ((𝐾‘∪ 𝑇) ⊆ 𝑗 ↔ (𝐾‘∪ 𝑇) ⊆ 𝑝))
2		simpl3 1190	. . . . . 6 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑝 ∈ ∩ 𝑙 ∈ 𝑇 (𝑉‘𝑙)) → 𝑇 ≠ ∅)
3		zarclsx.1	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 𝑉 = (𝑖 ∈ (LIdeal‘𝑅) ↦ {𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∣ 𝑖 ⊆ 𝑗})
4	3	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑙 ∈ 𝑇) → 𝑉 = (𝑖 ∈ (LIdeal‘𝑅) ↦ {𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∣ 𝑖 ⊆ 𝑗}))
5		sseq1 3998	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑖 = 𝑙 → (𝑖 ⊆ 𝑗 ↔ 𝑙 ⊆ 𝑗))
6	5	rabbidv 3427	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑖 = 𝑙 → {𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∣ 𝑖 ⊆ 𝑗} = {𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∣ 𝑙 ⊆ 𝑗})
7	6	adantl 480	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑙 ∈ 𝑇) ∧ 𝑖 = 𝑙) → {𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∣ 𝑖 ⊆ 𝑗} = {𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∣ 𝑙 ⊆ 𝑗})
8		simp2 1134	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) → 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅))
9	8	sselda 3972	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑙 ∈ 𝑇) → 𝑙 ∈ (LIdeal‘𝑅))
10		fvex 6905	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (PrmIdeal‘𝑅) ∈ V
11	10	rabex 5329	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ {𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∣ 𝑙 ⊆ 𝑗} ∈ V
12	11	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑙 ∈ 𝑇) → {𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∣ 𝑙 ⊆ 𝑗} ∈ V)
13	4, 7, 9, 12	fvmptd 7007	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑙 ∈ 𝑇) → (𝑉‘𝑙) = {𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∣ 𝑙 ⊆ 𝑗})
14		ssrab2 4069	. . . . . . . . . . 11 ⊢ {𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∣ 𝑙 ⊆ 𝑗} ⊆ (PrmIdeal‘𝑅)
15	14	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑙 ∈ 𝑇) → {𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∣ 𝑙 ⊆ 𝑗} ⊆ (PrmIdeal‘𝑅))
16	13, 15	eqsstrd 4011	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑙 ∈ 𝑇) → (𝑉‘𝑙) ⊆ (PrmIdeal‘𝑅))
17	16	sseld 3971	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑙 ∈ 𝑇) → (𝑝 ∈ (𝑉‘𝑙) → 𝑝 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)))
18	17	ralimdva 3157	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) → (∀𝑙 ∈ 𝑇 𝑝 ∈ (𝑉‘𝑙) → ∀𝑙 ∈ 𝑇 𝑝 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)))
19		eliin 4996	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑝 ∈ V → (𝑝 ∈ ∩ 𝑙 ∈ 𝑇 (𝑉‘𝑙) ↔ ∀𝑙 ∈ 𝑇 𝑝 ∈ (𝑉‘𝑙)))
20	19	elv 3469	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑝 ∈ ∩ 𝑙 ∈ 𝑇 (𝑉‘𝑙) ↔ ∀𝑙 ∈ 𝑇 𝑝 ∈ (𝑉‘𝑙))
21	20	biimpi 215	. . . . . . 7 ⊢ (𝑝 ∈ ∩ 𝑙 ∈ 𝑇 (𝑉‘𝑙) → ∀𝑙 ∈ 𝑇 𝑝 ∈ (𝑉‘𝑙))
22	18, 21	impel 504	. . . . . 6 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑝 ∈ ∩ 𝑙 ∈ 𝑇 (𝑉‘𝑙)) → ∀𝑙 ∈ 𝑇 𝑝 ∈ (PrmIdeal‘𝑅))
23		rspn0 4348	. . . . . . 7 ⊢ (𝑇 ≠ ∅ → (∀𝑙 ∈ 𝑇 𝑝 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) → 𝑝 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)))
24	23	imp 405	. . . . . 6 ⊢ ((𝑇 ≠ ∅ ∧ ∀𝑙 ∈ 𝑇 𝑝 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) → 𝑝 ∈ (PrmIdeal‘𝑅))
25	2, 22, 24	syl2anc 582	. . . . 5 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑝 ∈ ∩ 𝑙 ∈ 𝑇 (𝑉‘𝑙)) → 𝑝 ∈ (PrmIdeal‘𝑅))
26		simp1 1133	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) → 𝑅 ∈ Ring)
27	26	adantr 479	. . . . . 6 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑝 ∈ ∩ 𝑙 ∈ 𝑇 (𝑉‘𝑙)) → 𝑅 ∈ Ring)
28		prmidlidl 33209	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑝 ∈ (PrmIdeal‘𝑅)) → 𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅))
29	27, 25, 28	syl2anc 582	. . . . . 6 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑝 ∈ ∩ 𝑙 ∈ 𝑇 (𝑉‘𝑙)) → 𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅))
30		nfv 1909	. . . . . . . . 9 ⊢ Ⅎ𝑙(𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅)
31		nfcv 2892	. . . . . . . . . 10 ⊢ Ⅎ𝑙𝑝
32		nfii1 5027	. . . . . . . . . 10 ⊢ Ⅎ𝑙∩ 𝑙 ∈ 𝑇 (𝑉‘𝑙)
33	31, 32	nfel 2907	. . . . . . . . 9 ⊢ Ⅎ𝑙 𝑝 ∈ ∩ 𝑙 ∈ 𝑇 (𝑉‘𝑙)
34	30, 33	nfan 1894	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑙((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑝 ∈ ∩ 𝑙 ∈ 𝑇 (𝑉‘𝑙))
35	21	a1i 11	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) → (𝑝 ∈ ∩ 𝑙 ∈ 𝑇 (𝑉‘𝑙) → ∀𝑙 ∈ 𝑇 𝑝 ∈ (𝑉‘𝑙)))
36	35	imp 405	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑝 ∈ ∩ 𝑙 ∈ 𝑇 (𝑉‘𝑙)) → ∀𝑙 ∈ 𝑇 𝑝 ∈ (𝑉‘𝑙))
37	36	adantr 479	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑝 ∈ ∩ 𝑙 ∈ 𝑇 (𝑉‘𝑙)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑇) → ∀𝑙 ∈ 𝑇 𝑝 ∈ (𝑉‘𝑙))
38		simpr 483	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑝 ∈ ∩ 𝑙 ∈ 𝑇 (𝑉‘𝑙)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑇) → 𝑙 ∈ 𝑇)
39		rspa 3236	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((∀𝑙 ∈ 𝑇 𝑝 ∈ (𝑉‘𝑙) ∧ 𝑙 ∈ 𝑇) → 𝑝 ∈ (𝑉‘𝑙))
40	37, 38, 39	syl2anc 582	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑝 ∈ ∩ 𝑙 ∈ 𝑇 (𝑉‘𝑙)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑇) → 𝑝 ∈ (𝑉‘𝑙))
41	13	adantlr 713	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑝 ∈ ∩ 𝑙 ∈ 𝑇 (𝑉‘𝑙)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑇) → (𝑉‘𝑙) = {𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∣ 𝑙 ⊆ 𝑗})
42	40, 41	eleqtrd 2827	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑝 ∈ ∩ 𝑙 ∈ 𝑇 (𝑉‘𝑙)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑇) → 𝑝 ∈ {𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∣ 𝑙 ⊆ 𝑗})
43		sseq2 3999	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑗 = 𝑝 → (𝑙 ⊆ 𝑗 ↔ 𝑙 ⊆ 𝑝))
44	43	elrab 3674	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑝 ∈ {𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∣ 𝑙 ⊆ 𝑗} ↔ (𝑝 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∧ 𝑙 ⊆ 𝑝))
45	42, 44	sylib 217	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑝 ∈ ∩ 𝑙 ∈ 𝑇 (𝑉‘𝑙)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑇) → (𝑝 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∧ 𝑙 ⊆ 𝑝))
46	45	simprd 494	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑝 ∈ ∩ 𝑙 ∈ 𝑇 (𝑉‘𝑙)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑇) → 𝑙 ⊆ 𝑝)
47	46	ex 411	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑝 ∈ ∩ 𝑙 ∈ 𝑇 (𝑉‘𝑙)) → (𝑙 ∈ 𝑇 → 𝑙 ⊆ 𝑝))
48	34, 47	ralrimi 3245	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑝 ∈ ∩ 𝑙 ∈ 𝑇 (𝑉‘𝑙)) → ∀𝑙 ∈ 𝑇 𝑙 ⊆ 𝑝)
49		unissb 4937	. . . . . . 7 ⊢ (∪ 𝑇 ⊆ 𝑝 ↔ ∀𝑙 ∈ 𝑇 𝑙 ⊆ 𝑝)
50	48, 49	sylibr 233	. . . . . 6 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑝 ∈ ∩ 𝑙 ∈ 𝑇 (𝑉‘𝑙)) → ∪ 𝑇 ⊆ 𝑝)
51		zarclsiin.1	. . . . . . 7 ⊢ 𝐾 = (RSpan‘𝑅)
52		eqid 2725	. . . . . . 7 ⊢ (LIdeal‘𝑅) = (LIdeal‘𝑅)
53	51, 52	rspssp 21139	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑝 ∈ (LIdeal‘𝑅) ∧ ∪ 𝑇 ⊆ 𝑝) → (𝐾‘∪ 𝑇) ⊆ 𝑝)
54	27, 29, 50, 53	syl3anc 1368	. . . . 5 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑝 ∈ ∩ 𝑙 ∈ 𝑇 (𝑉‘𝑙)) → (𝐾‘∪ 𝑇) ⊆ 𝑝)
55	1, 25, 54	elrabd 3676	. . . 4 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑝 ∈ ∩ 𝑙 ∈ 𝑇 (𝑉‘𝑙)) → 𝑝 ∈ {𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∣ (𝐾‘∪ 𝑇) ⊆ 𝑗})
56	3	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) → 𝑉 = (𝑖 ∈ (LIdeal‘𝑅) ↦ {𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∣ 𝑖 ⊆ 𝑗}))
57		sseq1 3998	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑖 = (𝐾‘∪ 𝑇) → (𝑖 ⊆ 𝑗 ↔ (𝐾‘∪ 𝑇) ⊆ 𝑗))
58	57	rabbidv 3427	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑖 = (𝐾‘∪ 𝑇) → {𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∣ 𝑖 ⊆ 𝑗} = {𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∣ (𝐾‘∪ 𝑇) ⊆ 𝑗})
59	58	adantl 480	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑖 = (𝐾‘∪ 𝑇)) → {𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∣ 𝑖 ⊆ 𝑗} = {𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∣ (𝐾‘∪ 𝑇) ⊆ 𝑗})
60	8	sselda 3972	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑖 ∈ 𝑇) → 𝑖 ∈ (LIdeal‘𝑅))
61		eqid 2725	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
62	61, 52	lidlss 21112	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑖 ∈ (LIdeal‘𝑅) → 𝑖 ⊆ (Base‘𝑅))
63	60, 62	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑖 ∈ 𝑇) → 𝑖 ⊆ (Base‘𝑅))
64	63	ralrimiva 3136	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) → ∀𝑖 ∈ 𝑇 𝑖 ⊆ (Base‘𝑅))
65		unissb 4937	. . . . . . . . 9 ⊢ (∪ 𝑇 ⊆ (Base‘𝑅) ↔ ∀𝑖 ∈ 𝑇 𝑖 ⊆ (Base‘𝑅))
66	64, 65	sylibr 233	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) → ∪ 𝑇 ⊆ (Base‘𝑅))
67	51, 61, 52	rspcl 21135	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ ∪ 𝑇 ⊆ (Base‘𝑅)) → (𝐾‘∪ 𝑇) ∈ (LIdeal‘𝑅))
68	26, 66, 67	syl2anc 582	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) → (𝐾‘∪ 𝑇) ∈ (LIdeal‘𝑅))
69	10	rabex 5329	. . . . . . . 8 ⊢ {𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∣ (𝐾‘∪ 𝑇) ⊆ 𝑗} ∈ V
70	69	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) → {𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∣ (𝐾‘∪ 𝑇) ⊆ 𝑗} ∈ V)
71	56, 59, 68, 70	fvmptd 7007	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) → (𝑉‘(𝐾‘∪ 𝑇)) = {𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∣ (𝐾‘∪ 𝑇) ⊆ 𝑗})
72	71	eleq2d 2811	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) → (𝑝 ∈ (𝑉‘(𝐾‘∪ 𝑇)) ↔ 𝑝 ∈ {𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∣ (𝐾‘∪ 𝑇) ⊆ 𝑗}))
73	72	adantr 479	. . . 4 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑝 ∈ ∩ 𝑙 ∈ 𝑇 (𝑉‘𝑙)) → (𝑝 ∈ (𝑉‘(𝐾‘∪ 𝑇)) ↔ 𝑝 ∈ {𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∣ (𝐾‘∪ 𝑇) ⊆ 𝑗}))
74	55, 73	mpbird 256	. . 3 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑝 ∈ ∩ 𝑙 ∈ 𝑇 (𝑉‘𝑙)) → 𝑝 ∈ (𝑉‘(𝐾‘∪ 𝑇)))
75	72	biimpa 475	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑝 ∈ (𝑉‘(𝐾‘∪ 𝑇))) → 𝑝 ∈ {𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∣ (𝐾‘∪ 𝑇) ⊆ 𝑗})
76	1	elrab 3674	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑝 ∈ {𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∣ (𝐾‘∪ 𝑇) ⊆ 𝑗} ↔ (𝑝 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∧ (𝐾‘∪ 𝑇) ⊆ 𝑝))
77	75, 76	sylib 217	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑝 ∈ (𝑉‘(𝐾‘∪ 𝑇))) → (𝑝 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∧ (𝐾‘∪ 𝑇) ⊆ 𝑝))
78	77	simpld 493	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑝 ∈ (𝑉‘(𝐾‘∪ 𝑇))) → 𝑝 ∈ (PrmIdeal‘𝑅))
79	78	adantr 479	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑝 ∈ (𝑉‘(𝐾‘∪ 𝑇))) ∧ 𝑙 ∈ 𝑇) → 𝑝 ∈ (PrmIdeal‘𝑅))
80		elssuni 4935	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑙 ∈ 𝑇 → 𝑙 ⊆ ∪ 𝑇)
81	80	adantl 480	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑝 ∈ (𝑉‘(𝐾‘∪ 𝑇))) ∧ 𝑙 ∈ 𝑇) → 𝑙 ⊆ ∪ 𝑇)
82		simpll 765	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑝 ∈ (𝑉‘(𝐾‘∪ 𝑇))) ∧ 𝑙 ∈ 𝑇) → (𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅))
83	51, 61	rspssid 21136	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ ∪ 𝑇 ⊆ (Base‘𝑅)) → ∪ 𝑇 ⊆ (𝐾‘∪ 𝑇))
84	26, 66, 83	syl2anc 582	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) → ∪ 𝑇 ⊆ (𝐾‘∪ 𝑇))
85	82, 84	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑝 ∈ (𝑉‘(𝐾‘∪ 𝑇))) ∧ 𝑙 ∈ 𝑇) → ∪ 𝑇 ⊆ (𝐾‘∪ 𝑇))
86	81, 85	sstrd 3983	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑝 ∈ (𝑉‘(𝐾‘∪ 𝑇))) ∧ 𝑙 ∈ 𝑇) → 𝑙 ⊆ (𝐾‘∪ 𝑇))
87	77	simprd 494	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑝 ∈ (𝑉‘(𝐾‘∪ 𝑇))) → (𝐾‘∪ 𝑇) ⊆ 𝑝)
88	87	adantr 479	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑝 ∈ (𝑉‘(𝐾‘∪ 𝑇))) ∧ 𝑙 ∈ 𝑇) → (𝐾‘∪ 𝑇) ⊆ 𝑝)
89	86, 88	sstrd 3983	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑝 ∈ (𝑉‘(𝐾‘∪ 𝑇))) ∧ 𝑙 ∈ 𝑇) → 𝑙 ⊆ 𝑝)
90	43, 79, 89	elrabd 3676	. . . . . 6 ⊢ ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑝 ∈ (𝑉‘(𝐾‘∪ 𝑇))) ∧ 𝑙 ∈ 𝑇) → 𝑝 ∈ {𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∣ 𝑙 ⊆ 𝑗})
91	8	adantr 479	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑝 ∈ (𝑉‘(𝐾‘∪ 𝑇))) → 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅))
92	91	sselda 3972	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑝 ∈ (𝑉‘(𝐾‘∪ 𝑇))) ∧ 𝑙 ∈ 𝑇) → 𝑙 ∈ (LIdeal‘𝑅))
93	3	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑙 ∈ (LIdeal‘𝑅)) → 𝑉 = (𝑖 ∈ (LIdeal‘𝑅) ↦ {𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∣ 𝑖 ⊆ 𝑗}))
94	6	adantl 480	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑙 ∈ (LIdeal‘𝑅)) ∧ 𝑖 = 𝑙) → {𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∣ 𝑖 ⊆ 𝑗} = {𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∣ 𝑙 ⊆ 𝑗})
95		simpr 483	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑙 ∈ (LIdeal‘𝑅)) → 𝑙 ∈ (LIdeal‘𝑅))
96	11	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑙 ∈ (LIdeal‘𝑅)) → {𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∣ 𝑙 ⊆ 𝑗} ∈ V)
97	93, 94, 95, 96	fvmptd 7007	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑙 ∈ (LIdeal‘𝑅)) → (𝑉‘𝑙) = {𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∣ 𝑙 ⊆ 𝑗})
98	82, 92, 97	syl2anc 582	. . . . . 6 ⊢ ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑝 ∈ (𝑉‘(𝐾‘∪ 𝑇))) ∧ 𝑙 ∈ 𝑇) → (𝑉‘𝑙) = {𝑗 ∈ (PrmIdeal‘𝑅) ∣ 𝑙 ⊆ 𝑗})
99	90, 98	eleqtrrd 2828	. . . . 5 ⊢ ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑝 ∈ (𝑉‘(𝐾‘∪ 𝑇))) ∧ 𝑙 ∈ 𝑇) → 𝑝 ∈ (𝑉‘𝑙))
100	99	ralrimiva 3136	. . . 4 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑝 ∈ (𝑉‘(𝐾‘∪ 𝑇))) → ∀𝑙 ∈ 𝑇 𝑝 ∈ (𝑉‘𝑙))
101	20	a1i 11	. . . 4 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑝 ∈ (𝑉‘(𝐾‘∪ 𝑇))) → (𝑝 ∈ ∩ 𝑙 ∈ 𝑇 (𝑉‘𝑙) ↔ ∀𝑙 ∈ 𝑇 𝑝 ∈ (𝑉‘𝑙)))
102	100, 101	mpbird 256	. . 3 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) ∧ 𝑝 ∈ (𝑉‘(𝐾‘∪ 𝑇))) → 𝑝 ∈ ∩ 𝑙 ∈ 𝑇 (𝑉‘𝑙))
103	74, 102	impbida 799	. 2 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) → (𝑝 ∈ ∩ 𝑙 ∈ 𝑇 (𝑉‘𝑙) ↔ 𝑝 ∈ (𝑉‘(𝐾‘∪ 𝑇))))
104	103	eqrdv 2723	1 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇 ⊆ (LIdeal‘𝑅) ∧ 𝑇 ≠ ∅) → ∩ 𝑙 ∈ 𝑇 (𝑉‘𝑙) = (𝑉‘(𝐾‘∪ 𝑇)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 394   ∧ w3a 1084   = wceq 1533   ∈ wcel 2098   ≠ wne 2930  ∀wral 3051  {crab 3419  Vcvv 3463   ⊆ wss 3939  ∅c0 4318  ∪ cuni 4903  ∩ ciin 4992   ↦ cmpt 5226  ‘cfv 6543  Basecbs 17179  Ringcrg 20177  LIdealclidl 21106  RSpancrsp 21107  PrmIdealcprmidl 33200

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2166  ax-ext 2696  ax-rep 5280  ax-sep 5294  ax-nul 5301  ax-pow 5359  ax-pr 5423  ax-un 7738  ax-cnex 11194  ax-resscn 11195  ax-1cn 11196  ax-icn 11197  ax-addcl 11198  ax-addrcl 11199  ax-mulcl 11200  ax-mulrcl 11201  ax-mulcom 11202  ax-addass 11203  ax-mulass 11204  ax-distr 11205  ax-i2m1 11206  ax-1ne0 11207  ax-1rid 11208  ax-rnegex 11209  ax-rrecex 11210  ax-cnre 11211  ax-pre-lttri 11212  ax-pre-lttrn 11213  ax-pre-ltadd 11214  ax-pre-mulgt0 11215

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2528  df-eu 2557  df-clab 2703  df-cleq 2717  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2931  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3420  df-v 3465  df-sbc 3769  df-csb 3885  df-dif 3942  df-un 3944  df-in 3946  df-ss 3956  df-pss 3959  df-nul 4319  df-if 4525  df-pw 4600  df-sn 4625  df-pr 4627  df-op 4631  df-uni 4904  df-int 4945  df-iun 4993  df-iin 4994  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5227  df-tr 5261  df-id 5570  df-eprel 5576  df-po 5584  df-so 5585  df-fr 5627  df-we 5629  df-xp 5678  df-rel 5679  df-cnv 5680  df-co 5681  df-dm 5682  df-rn 5683  df-res 5684  df-ima 5685  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-riota 7372  df-ov 7419  df-oprab 7420  df-mpo 7421  df-om 7869  df-1st 7991  df-2nd 7992  df-frecs 8285  df-wrecs 8316  df-recs 8390  df-rdg 8429  df-er 8723  df-en 8963  df-dom 8964  df-sdom 8965  df-pnf 11280  df-mnf 11281  df-xr 11282  df-ltxr 11283  df-le 11284  df-sub 11476  df-neg 11477  df-nn 12243  df-2 12305  df-3 12306  df-4 12307  df-5 12308  df-6 12309  df-7 12310  df-8 12311  df-sets 17132  df-slot 17150  df-ndx 17162  df-base 17180  df-ress 17209  df-plusg 17245  df-mulr 17246  df-sca 17248  df-vsca 17249  df-ip 17250  df-0g 17422  df-mgm 18599  df-sgrp 18678  df-mnd 18694  df-grp 18897  df-minusg 18898  df-sbg 18899  df-subg 19082  df-mgp 20079  df-ur 20126  df-ring 20179  df-subrg 20512  df-lmod 20749  df-lss 20820  df-lsp 20860  df-sra 21062  df-rgmod 21063  df-lidl 21108  df-rsp 21109  df-prmidl 33201

This theorem is referenced by:  zarclsint  33530  zarcmplem  33539