Metamath Proof Explorer


Theorem dfufd2lem

Description: Lemma for dfufd2 . (Contributed by Thierry Arnoux, 6-Jun-2025)

Ref Expression
Hypotheses dfufd2.b ⊢ B = Base R
dfufd2.0 ⊢ 0 ˙ = 0 R
dfufd2.u ⊢ U = Unit ⁡ R
dfufd2.p ⊢ P = RPrime ⁡ R
dfufd2.m ⊢ M = mulGrp R
dfufd2lem.1 ⊢ φ → R ∈ IDomn
dfufd2lem.2 ⊢ φ → I ∈ PrmIdeal ⁡ R
dfufd2lem.3 ⊢ φ → F ∈ Word P
dfufd2lem.4 ⊢ φ → ∑ M F ∈ I
dfufd2lem.5 ⊢ φ → ∑ M F ≠ 0 ˙
Assertion dfufd2lem ⊢ φ → I ∩ P ≠ ∅

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dfufd2.b ⊢ B = Base R
2 dfufd2.0 ⊢ 0 ˙ = 0 R
3 dfufd2.u ⊢ U = Unit ⁡ R
4 dfufd2.p ⊢ P = RPrime ⁡ R
5 dfufd2.m ⊢ M = mulGrp R
6 dfufd2lem.1 ⊢ φ → R ∈ IDomn
7 dfufd2lem.2 ⊢ φ → I ∈ PrmIdeal ⁡ R
8 dfufd2lem.3 ⊢ φ → F ∈ Word P
9 dfufd2lem.4 ⊢ φ → ∑ M F ∈ I
10 dfufd2lem.5 ⊢ φ → ∑ M F ≠ 0 ˙
11 simpr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ F ∧ F ⁡ i ∈ I → F ⁡ i ∈ I
12 eqidd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ F ∧ F ⁡ i ∈ I → F = F
13 8 ad2antrr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ F ∧ F ⁡ i ∈ I → F ∈ Word P
14 12 13 wrdfd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ F ∧ F ⁡ i ∈ I → F : 0 ..^ F ⟶ P
15 simplr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ F ∧ F ⁡ i ∈ I → i ∈ 0 ..^ F
16 14 15 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ F ∧ F ⁡ i ∈ I → F ⁡ i ∈ P
17 inelcm ⊢ F ⁡ i ∈ I ∧ F ⁡ i ∈ P → I ∩ P ≠ ∅
18 11 16 17 syl2anc ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ F ∧ F ⁡ i ∈ I → I ∩ P ≠ ∅
19 id ⊢ φ → φ
20 oveq2 ⊢ g = ∅ → ∑ M g = ∑ M ∅
21 20 eleq1d ⊢ g = ∅ → ∑ M g ∈ I ↔ ∑ M ∅ ∈ I
22 20 neeq1d ⊢ g = ∅ → ∑ M g ≠ 0 ˙ ↔ ∑ M ∅ ≠ 0 ˙
23 21 22 3anbi23d ⊢ g = ∅ → φ ∧ ∑ M g ∈ I ∧ ∑ M g ≠ 0 ˙ ↔ φ ∧ ∑ M ∅ ∈ I ∧ ∑ M ∅ ≠ 0 ˙
24 fveq2 ⊢ g = ∅ → g = ∅
25 24 oveq2d ⊢ g = ∅ → 0 ..^ g = 0 ..^ ∅
26 fveq1 ⊢ g = ∅ → g ⁡ i = ∅ ⁡ i
27 26 eleq1d ⊢ g = ∅ → g ⁡ i ∈ I ↔ ∅ ⁡ i ∈ I
28 25 27 rexeqbidv ⊢ g = ∅ → ∃ i ∈ 0 ..^ g g ⁡ i ∈ I ↔ ∃ i ∈ 0 ..^ ∅ ∅ ⁡ i ∈ I
29 23 28 imbi12d ⊢ g = ∅ → φ ∧ ∑ M g ∈ I ∧ ∑ M g ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ g g ⁡ i ∈ I ↔ φ ∧ ∑ M ∅ ∈ I ∧ ∑ M ∅ ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ ∅ ∅ ⁡ i ∈ I
30 oveq2 ⊢ g = f → ∑ M g = ∑ M f
31 30 eleq1d ⊢ g = f → ∑ M g ∈ I ↔ ∑ M f ∈ I
32 30 neeq1d ⊢ g = f → ∑ M g ≠ 0 ˙ ↔ ∑ M f ≠ 0 ˙
33 31 32 3anbi23d ⊢ g = f → φ ∧ ∑ M g ∈ I ∧ ∑ M g ≠ 0 ˙ ↔ φ ∧ ∑ M f ∈ I ∧ ∑ M f ≠ 0 ˙
34 fveq2 ⊢ g = f → g = f
35 34 oveq2d ⊢ g = f → 0 ..^ g = 0 ..^ f
36 fveq1 ⊢ g = f → g ⁡ i = f ⁡ i
37 36 eleq1d ⊢ g = f → g ⁡ i ∈ I ↔ f ⁡ i ∈ I
38 35 37 rexeqbidv ⊢ g = f → ∃ i ∈ 0 ..^ g g ⁡ i ∈ I ↔ ∃ i ∈ 0 ..^ f f ⁡ i ∈ I
39 33 38 imbi12d ⊢ g = f → φ ∧ ∑ M g ∈ I ∧ ∑ M g ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ g g ⁡ i ∈ I ↔ φ ∧ ∑ M f ∈ I ∧ ∑ M f ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ f f ⁡ i ∈ I
40 oveq2 ⊢ g = f ++ ⟨“ p ”⟩ → ∑ M g = ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩
41 40 eleq1d ⊢ g = f ++ ⟨“ p ”⟩ → ∑ M g ∈ I ↔ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I
42 40 neeq1d ⊢ g = f ++ ⟨“ p ”⟩ → ∑ M g ≠ 0 ˙ ↔ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙
43 41 42 3anbi23d ⊢ g = f ++ ⟨“ p ”⟩ → φ ∧ ∑ M g ∈ I ∧ ∑ M g ≠ 0 ˙ ↔ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙
44 fveq2 ⊢ g = f ++ ⟨“ p ”⟩ → g = f ++ ⟨“ p ”⟩
45 44 oveq2d ⊢ g = f ++ ⟨“ p ”⟩ → 0 ..^ g = 0 ..^ f ++ ⟨“ p ”⟩
46 fveq1 ⊢ g = f ++ ⟨“ p ”⟩ → g ⁡ i = f ++ ⟨“ p ”⟩ ⁡ i
47 46 eleq1d ⊢ g = f ++ ⟨“ p ”⟩ → g ⁡ i ∈ I ↔ f ++ ⟨“ p ”⟩ ⁡ i ∈ I
48 45 47 rexeqbidv ⊢ g = f ++ ⟨“ p ”⟩ → ∃ i ∈ 0 ..^ g g ⁡ i ∈ I ↔ ∃ i ∈ 0 ..^ f ++ ⟨“ p ”⟩ f ++ ⟨“ p ”⟩ ⁡ i ∈ I
49 43 48 imbi12d ⊢ g = f ++ ⟨“ p ”⟩ → φ ∧ ∑ M g ∈ I ∧ ∑ M g ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ g g ⁡ i ∈ I ↔ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ f ++ ⟨“ p ”⟩ f ++ ⟨“ p ”⟩ ⁡ i ∈ I
50 oveq2 ⊢ g = F → ∑ M g = ∑ M F
51 50 eleq1d ⊢ g = F → ∑ M g ∈ I ↔ ∑ M F ∈ I
52 50 neeq1d ⊢ g = F → ∑ M g ≠ 0 ˙ ↔ ∑ M F ≠ 0 ˙
53 51 52 3anbi23d ⊢ g = F → φ ∧ ∑ M g ∈ I ∧ ∑ M g ≠ 0 ˙ ↔ φ ∧ ∑ M F ∈ I ∧ ∑ M F ≠ 0 ˙
54 fveq2 ⊢ g = F → g = F
55 54 oveq2d ⊢ g = F → 0 ..^ g = 0 ..^ F
56 fveq1 ⊢ g = F → g ⁡ i = F ⁡ i
57 56 eleq1d ⊢ g = F → g ⁡ i ∈ I ↔ F ⁡ i ∈ I
58 55 57 rexeqbidv ⊢ g = F → ∃ i ∈ 0 ..^ g g ⁡ i ∈ I ↔ ∃ i ∈ 0 ..^ F F ⁡ i ∈ I
59 53 58 imbi12d ⊢ g = F → φ ∧ ∑ M g ∈ I ∧ ∑ M g ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ g g ⁡ i ∈ I ↔ φ ∧ ∑ M F ∈ I ∧ ∑ M F ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ F F ⁡ i ∈ I
60 6 idomringd ⊢ φ → R ∈ Ring
61 eqid ⊢ 1 R = 1 R
62 3 61 1unit ⊢ R ∈ Ring → 1 R ∈ U
63 60 62 syl ⊢ φ → 1 R ∈ U
64 63 ad2antrr ⊢ φ ∧ ∑ M ∅ ∈ I ∧ ∑ M ∅ ≠ 0 ˙ → 1 R ∈ U
65 5 61 ringidval ⊢ 1 R = 0 M
66 65 gsum0 ⊢ ∑ M ∅ = 1 R
67 simplr ⊢ φ ∧ ∑ M ∅ ∈ I ∧ ∑ M ∅ ≠ 0 ˙ → ∑ M ∅ ∈ I
68 66 67 eqeltrrid ⊢ φ ∧ ∑ M ∅ ∈ I ∧ ∑ M ∅ ≠ 0 ˙ → 1 R ∈ I
69 60 ad2antrr ⊢ φ ∧ ∑ M ∅ ∈ I ∧ ∑ M ∅ ≠ 0 ˙ → R ∈ Ring
70 7 ad2antrr ⊢ φ ∧ ∑ M ∅ ∈ I ∧ ∑ M ∅ ≠ 0 ˙ → I ∈ PrmIdeal ⁡ R
71 prmidlidl ⊢ R ∈ Ring ∧ I ∈ PrmIdeal ⁡ R → I ∈ LIdeal ⁡ R
72 69 70 71 syl2anc ⊢ φ ∧ ∑ M ∅ ∈ I ∧ ∑ M ∅ ≠ 0 ˙ → I ∈ LIdeal ⁡ R
73 1 3 64 68 69 72 lidlunitel ⊢ φ ∧ ∑ M ∅ ∈ I ∧ ∑ M ∅ ≠ 0 ˙ → I = B
74 eqid ⊢ ⋅ R = ⋅ R
75 1 74 prmidlnr ⊢ R ∈ Ring ∧ I ∈ PrmIdeal ⁡ R → I ≠ B
76 69 70 75 syl2anc ⊢ φ ∧ ∑ M ∅ ∈ I ∧ ∑ M ∅ ≠ 0 ˙ → I ≠ B
77 73 76 pm2.21ddne ⊢ φ ∧ ∑ M ∅ ∈ I ∧ ∑ M ∅ ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ ∅ ∅ ⁡ i ∈ I
78 77 3impa ⊢ φ ∧ ∑ M ∅ ∈ I ∧ ∑ M ∅ ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ ∅ ∅ ⁡ i ∈ I
79 simpllr ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ ∑ M f ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ → φ
80 simp-4r ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ ∑ M f ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ → ∑ M f ∈ I
81 6 idomdomd ⊢ φ → R ∈ Domn
82 81 ad3antlr ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ ∑ M f ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ → R ∈ Domn
83 6 adantr ⊢ φ ∧ p ∈ P → R ∈ IDomn
84 simpr ⊢ φ ∧ p ∈ P → p ∈ P
85 1 4 83 84 rprmcl ⊢ φ ∧ p ∈ P → p ∈ B
86 4 2 83 84 rprmnz ⊢ φ ∧ p ∈ P → p ≠ 0 ˙
87 85 86 eldifsnd ⊢ φ ∧ p ∈ P → p ∈ B ∖ 0 ˙
88 87 ex ⊢ φ → p ∈ P → p ∈ B ∖ 0 ˙
89 88 ssrdv ⊢ φ → P ⊆ B ∖ 0 ˙
90 sswrd ⊢ P ⊆ B ∖ 0 ˙ → Word P ⊆ Word B ∖ 0 ˙
91 89 90 syl ⊢ φ → Word P ⊆ Word B ∖ 0 ˙
92 91 ad3antlr ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ ∑ M f ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ → Word P ⊆ Word B ∖ 0 ˙
93 simpll ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ φ → f ∈ Word P
94 93 ad5ant13 ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ ∑ M f ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ → f ∈ Word P
95 92 94 sseldd ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ ∑ M f ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ → f ∈ Word B ∖ 0 ˙
96 1 5 2 82 95 domnprodn0 ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ ∑ M f ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ → ∑ M f ≠ 0 ˙
97 79 80 96 3jca ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ ∑ M f ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ → φ ∧ ∑ M f ∈ I ∧ ∑ M f ≠ 0 ˙
98 lencl ⊢ f ∈ Word P → f ∈ ℕ 0
99 fzossfzop1 ⊢ f ∈ ℕ 0 → 0 ..^ f ⊆ 0 ..^ f + 1
100 94 98 99 3syl ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ ∑ M f ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ → 0 ..^ f ⊆ 0 ..^ f + 1
101 ccatws1len ⊢ f ∈ Word P → f ++ ⟨“ p ”⟩ = f + 1
102 94 101 syl ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ ∑ M f ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ → f ++ ⟨“ p ”⟩ = f + 1
103 102 oveq2d ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ ∑ M f ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ → 0 ..^ f ++ ⟨“ p ”⟩ = 0 ..^ f + 1
104 100 103 sseqtrrd ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ ∑ M f ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ → 0 ..^ f ⊆ 0 ..^ f ++ ⟨“ p ”⟩
105 94 ad2antrr ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ ∑ M f ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ ∧ i ∈ 0 ..^ f ∧ f ⁡ i ∈ I → f ∈ Word P
106 simplr ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ ∑ M f ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ ∧ i ∈ 0 ..^ f ∧ f ⁡ i ∈ I → i ∈ 0 ..^ f
107 ccats1val1 ⊢ f ∈ Word P ∧ i ∈ 0 ..^ f → f ++ ⟨“ p ”⟩ ⁡ i = f ⁡ i
108 105 106 107 syl2anc ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ ∑ M f ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ ∧ i ∈ 0 ..^ f ∧ f ⁡ i ∈ I → f ++ ⟨“ p ”⟩ ⁡ i = f ⁡ i
109 simpr ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ ∑ M f ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ ∧ i ∈ 0 ..^ f ∧ f ⁡ i ∈ I → f ⁡ i ∈ I
110 108 109 eqeltrd ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ ∑ M f ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ ∧ i ∈ 0 ..^ f ∧ f ⁡ i ∈ I → f ++ ⟨“ p ”⟩ ⁡ i ∈ I
111 110 ex ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ ∑ M f ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ ∧ i ∈ 0 ..^ f → f ⁡ i ∈ I → f ++ ⟨“ p ”⟩ ⁡ i ∈ I
112 111 reximdva ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ ∑ M f ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ f f ⁡ i ∈ I → ∃ i ∈ 0 ..^ f f ++ ⟨“ p ”⟩ ⁡ i ∈ I
113 ssrexv ⊢ 0 ..^ f ⊆ 0 ..^ f ++ ⟨“ p ”⟩ → ∃ i ∈ 0 ..^ f f ++ ⟨“ p ”⟩ ⁡ i ∈ I → ∃ i ∈ 0 ..^ f ++ ⟨“ p ”⟩ f ++ ⟨“ p ”⟩ ⁡ i ∈ I
114 104 112 113 sylsyld ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ ∑ M f ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ f f ⁡ i ∈ I → ∃ i ∈ 0 ..^ f ++ ⟨“ p ”⟩ f ++ ⟨“ p ”⟩ ⁡ i ∈ I
115 97 114 embantd ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ ∑ M f ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ → φ ∧ ∑ M f ∈ I ∧ ∑ M f ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ f f ⁡ i ∈ I → ∃ i ∈ 0 ..^ f ++ ⟨“ p ”⟩ f ++ ⟨“ p ”⟩ ⁡ i ∈ I
116 115 imp ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ ∑ M f ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ ∧ φ ∧ ∑ M f ∈ I ∧ ∑ M f ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ f f ⁡ i ∈ I → ∃ i ∈ 0 ..^ f ++ ⟨“ p ”⟩ f ++ ⟨“ p ”⟩ ⁡ i ∈ I
117 116 an62ds ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ φ ∧ ∑ M f ∈ I ∧ ∑ M f ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ f f ⁡ i ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ ∧ ∑ M f ∈ I → ∃ i ∈ 0 ..^ f ++ ⟨“ p ”⟩ f ++ ⟨“ p ”⟩ ⁡ i ∈ I
118 fveq2 ⊢ i = f → f ++ ⟨“ p ”⟩ ⁡ i = f ++ ⟨“ p ”⟩ ⁡ f
119 118 eleq1d ⊢ i = f → f ++ ⟨“ p ”⟩ ⁡ i ∈ I ↔ f ++ ⟨“ p ”⟩ ⁡ f ∈ I
120 98 ad5antr ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ p ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ → f ∈ ℕ 0
121 fzonn0p1 ⊢ f ∈ ℕ 0 → f ∈ 0 ..^ f + 1
122 120 121 syl ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ p ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ → f ∈ 0 ..^ f + 1
123 101 ad5antr ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ p ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ → f ++ ⟨“ p ”⟩ = f + 1
124 123 oveq2d ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ p ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ → 0 ..^ f ++ ⟨“ p ”⟩ = 0 ..^ f + 1
125 122 124 eleqtrrd ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ p ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ → f ∈ 0 ..^ f ++ ⟨“ p ”⟩
126 ccatws1ls ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P → f ++ ⟨“ p ”⟩ ⁡ f = p
127 126 ad4antr ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ p ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ → f ++ ⟨“ p ”⟩ ⁡ f = p
128 simp-4r ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ p ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ → p ∈ I
129 127 128 eqeltrd ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ p ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ → f ++ ⟨“ p ”⟩ ⁡ f ∈ I
130 119 125 129 rspcedvdw ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ p ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ f ++ ⟨“ p ”⟩ f ++ ⟨“ p ”⟩ ⁡ i ∈ I
131 130 adantr ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ p ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ ∧ φ ∧ ∑ M f ∈ I ∧ ∑ M f ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ f f ⁡ i ∈ I → ∃ i ∈ 0 ..^ f ++ ⟨“ p ”⟩ f ++ ⟨“ p ”⟩ ⁡ i ∈ I
132 131 an62ds ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ φ ∧ ∑ M f ∈ I ∧ ∑ M f ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ f f ⁡ i ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ ∧ p ∈ I → ∃ i ∈ 0 ..^ f ++ ⟨“ p ”⟩ f ++ ⟨“ p ”⟩ ⁡ i ∈ I
133 6 idomcringd ⊢ φ → R ∈ CRing
134 133 ad3antlr ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ φ ∧ ∑ M f ∈ I ∧ ∑ M f ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ f f ⁡ i ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ → R ∈ CRing
135 7 ad3antlr ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ φ ∧ ∑ M f ∈ I ∧ ∑ M f ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ f f ⁡ i ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ → I ∈ PrmIdeal ⁡ R
136 5 1 mgpbas ⊢ B = Base M
137 5 crngmgp ⊢ R ∈ CRing → M ∈ CMnd
138 133 137 syl ⊢ φ → M ∈ CMnd
139 138 adantl ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ φ ∧ ∑ M f ∈ I ∧ ∑ M f ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ f f ⁡ i ∈ I ∧ φ → M ∈ CMnd
140 ovexd ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ φ ∧ ∑ M f ∈ I ∧ ∑ M f ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ f f ⁡ i ∈ I ∧ φ → 0 ..^ f ∈ V
141 eqidd ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ φ ∧ ∑ M f ∈ I ∧ ∑ M f ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ f f ⁡ i ∈ I ∧ φ → f = f
142 simplll ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ φ ∧ ∑ M f ∈ I ∧ ∑ M f ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ f f ⁡ i ∈ I ∧ φ → f ∈ Word P
143 141 142 wrdfd ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ φ ∧ ∑ M f ∈ I ∧ ∑ M f ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ f f ⁡ i ∈ I ∧ φ → f : 0 ..^ f ⟶ P
144 85 ex ⊢ φ → p ∈ P → p ∈ B
145 144 ssrdv ⊢ φ → P ⊆ B
146 145 adantl ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ φ ∧ ∑ M f ∈ I ∧ ∑ M f ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ f f ⁡ i ∈ I ∧ φ → P ⊆ B
147 143 146 fssd ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ φ ∧ ∑ M f ∈ I ∧ ∑ M f ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ f f ⁡ i ∈ I ∧ φ → f : 0 ..^ f ⟶ B
148 fvexd ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ φ ∧ ∑ M f ∈ I ∧ ∑ M f ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ f f ⁡ i ∈ I ∧ φ → 1 R ∈ V
149 148 142 wrdfsupp ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ φ ∧ ∑ M f ∈ I ∧ ∑ M f ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ f f ⁡ i ∈ I ∧ φ → finSupp 1 R⁡ f
150 136 65 139 140 147 149 gsumcl ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ φ ∧ ∑ M f ∈ I ∧ ∑ M f ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ f f ⁡ i ∈ I ∧ φ → ∑ M f ∈ B
151 150 ad2antrr ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ φ ∧ ∑ M f ∈ I ∧ ∑ M f ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ f f ⁡ i ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ → ∑ M f ∈ B
152 145 adantl ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ φ → P ⊆ B
153 simplr ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ φ → p ∈ P
154 152 153 sseldd ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ φ → p ∈ B
155 154 ad5ant13 ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ φ ∧ ∑ M f ∈ I ∧ ∑ M f ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ f f ⁡ i ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ → p ∈ B
156 138 cmnmndd ⊢ φ → M ∈ Mnd
157 156 adantl ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ φ → M ∈ Mnd
158 sswrd ⊢ P ⊆ B → Word P ⊆ Word B
159 145 158 syl ⊢ φ → Word P ⊆ Word B
160 159 adantl ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ φ → Word P ⊆ Word B
161 160 93 sseldd ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ φ → f ∈ Word B
162 5 74 mgpplusg ⊢ ⋅ R = + M
163 136 162 gsumccatsn ⊢ M ∈ Mnd ∧ f ∈ Word B ∧ p ∈ B → ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ = ∑ M f ⋅ R p
164 157 161 154 163 syl3anc ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ φ → ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ = ∑ M f ⋅ R p
165 164 ad5ant13 ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ φ ∧ ∑ M f ∈ I ∧ ∑ M f ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ f f ⁡ i ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ → ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ = ∑ M f ⋅ R p
166 simplr ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ φ ∧ ∑ M f ∈ I ∧ ∑ M f ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ f f ⁡ i ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ → ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I
167 165 166 eqeltrrd ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ φ ∧ ∑ M f ∈ I ∧ ∑ M f ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ f f ⁡ i ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ → ∑ M f ⋅ R p ∈ I
168 1 74 prmidlc ⊢ R ∈ CRing ∧ I ∈ PrmIdeal ⁡ R ∧ ∑ M f ∈ B ∧ p ∈ B ∧ ∑ M f ⋅ R p ∈ I → ∑ M f ∈ I ∨ p ∈ I
169 134 135 151 155 167 168 syl23anc ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ φ ∧ ∑ M f ∈ I ∧ ∑ M f ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ f f ⁡ i ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ → ∑ M f ∈ I ∨ p ∈ I
170 117 132 169 mpjaodan ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ φ ∧ ∑ M f ∈ I ∧ ∑ M f ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ f f ⁡ i ∈ I ∧ φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ f ++ ⟨“ p ”⟩ f ++ ⟨“ p ”⟩ ⁡ i ∈ I
171 170 exp41 ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ φ ∧ ∑ M f ∈ I ∧ ∑ M f ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ f f ⁡ i ∈ I → φ → ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I → ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ f ++ ⟨“ p ”⟩ f ++ ⟨“ p ”⟩ ⁡ i ∈ I
172 171 3impd ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P ∧ φ ∧ ∑ M f ∈ I ∧ ∑ M f ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ f f ⁡ i ∈ I → φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ f ++ ⟨“ p ”⟩ f ++ ⟨“ p ”⟩ ⁡ i ∈ I
173 172 ex ⊢ f ∈ Word P ∧ p ∈ P → φ ∧ ∑ M f ∈ I ∧ ∑ M f ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ f f ⁡ i ∈ I → φ ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ∈ I ∧ ∑ M f ++ ⟨“ p ”⟩ ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ f ++ ⟨“ p ”⟩ f ++ ⟨“ p ”⟩ ⁡ i ∈ I
174 29 39 49 59 78 173 wrdind ⊢ F ∈ Word P → φ ∧ ∑ M F ∈ I ∧ ∑ M F ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ F F ⁡ i ∈ I
175 174 imp ⊢ F ∈ Word P ∧ φ ∧ ∑ M F ∈ I ∧ ∑ M F ≠ 0 ˙ → ∃ i ∈ 0 ..^ F F ⁡ i ∈ I
176 8 19 9 10 175 syl13anc ⊢ φ → ∃ i ∈ 0 ..^ F F ⁡ i ∈ I
177 18 176 r19.29a ⊢ φ → I ∩ P ≠ ∅