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Theorem dvdsrspss

Description: In a ring, an element X divides Y iff the ideal generated by Y is a subset of the ideal generated by X . (Contributed by Thierry Arnoux, 22-Mar-2025)

Ref Expression
Hypotheses dvdsrspss.b ⊢ B = Base R
dvdsrspss.k ⊢ K = RSpan ⁡ R
dvdsrspss.d ⊢ ∥ ˙ = ∥ r ⁡ R
dvdsrspss.x ⊢ φ → X ∈ B
dvdsrspss.y ⊢ φ → Y ∈ B
dvdsrspss.r ⊢ φ → R ∈ Ring
Assertion dvdsrspss ⊢ φ → X ∥ ˙ Y ↔ K ⁡ Y ⊆ K ⁡ X

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dvdsrspss.b ⊢ B = Base R
2 dvdsrspss.k ⊢ K = RSpan ⁡ R
3 dvdsrspss.d ⊢ ∥ ˙ = ∥ r ⁡ R
4 dvdsrspss.x ⊢ φ → X ∈ B
5 dvdsrspss.y ⊢ φ → Y ∈ B
6 dvdsrspss.r ⊢ φ → R ∈ Ring
7 eqid ⊢ ⋅ R = ⋅ R
8 1 3 7 dvdsr ⊢ X ∥ ˙ Y ↔ X ∈ B ∧ ∃ t ∈ B t ⋅ R X = Y
9 4 biantrurd ⊢ φ → ∃ t ∈ B t ⋅ R X = Y ↔ X ∈ B ∧ ∃ t ∈ B t ⋅ R X = Y
10 8 9 bitr4id ⊢ φ → X ∥ ˙ Y ↔ ∃ t ∈ B t ⋅ R X = Y
11 1 7 2 elrspsn ⊢ R ∈ Ring ∧ X ∈ B → Y ∈ K ⁡ X ↔ ∃ t ∈ B Y = t ⋅ R X
12 6 4 11 syl2anc ⊢ φ → Y ∈ K ⁡ X ↔ ∃ t ∈ B Y = t ⋅ R X
13 eqcom ⊢ t ⋅ R X = Y ↔ Y = t ⋅ R X
14 13 rexbii ⊢ ∃ t ∈ B t ⋅ R X = Y ↔ ∃ t ∈ B Y = t ⋅ R X
15 12 14 bitr4di ⊢ φ → Y ∈ K ⁡ X ↔ ∃ t ∈ B t ⋅ R X = Y
16 6 adantr ⊢ φ ∧ Y ∈ K ⁡ X → R ∈ Ring
17 4 snssd ⊢ φ → X ⊆ B
18 eqid ⊢ LIdeal ⁡ R = LIdeal ⁡ R
19 2 1 18 rspcl ⊢ R ∈ Ring ∧ X ⊆ B → K ⁡ X ∈ LIdeal ⁡ R
20 6 17 19 syl2anc ⊢ φ → K ⁡ X ∈ LIdeal ⁡ R
21 20 adantr ⊢ φ ∧ Y ∈ K ⁡ X → K ⁡ X ∈ LIdeal ⁡ R
22 simpr ⊢ φ ∧ Y ∈ K ⁡ X → Y ∈ K ⁡ X
23 22 snssd ⊢ φ ∧ Y ∈ K ⁡ X → Y ⊆ K ⁡ X
24 2 18 rspssp ⊢ R ∈ Ring ∧ K ⁡ X ∈ LIdeal ⁡ R ∧ Y ⊆ K ⁡ X → K ⁡ Y ⊆ K ⁡ X
25 16 21 23 24 syl3anc ⊢ φ ∧ Y ∈ K ⁡ X → K ⁡ Y ⊆ K ⁡ X
26 simpr ⊢ φ ∧ K ⁡ Y ⊆ K ⁡ X → K ⁡ Y ⊆ K ⁡ X
27 5 snssd ⊢ φ → Y ⊆ B
28 2 1 rspssid ⊢ R ∈ Ring ∧ Y ⊆ B → Y ⊆ K ⁡ Y
29 6 27 28 syl2anc ⊢ φ → Y ⊆ K ⁡ Y
30 snssg ⊢ Y ∈ B → Y ∈ K ⁡ Y ↔ Y ⊆ K ⁡ Y
31 30 biimpar ⊢ Y ∈ B ∧ Y ⊆ K ⁡ Y → Y ∈ K ⁡ Y
32 5 29 31 syl2anc ⊢ φ → Y ∈ K ⁡ Y
33 32 adantr ⊢ φ ∧ K ⁡ Y ⊆ K ⁡ X → Y ∈ K ⁡ Y
34 26 33 sseldd ⊢ φ ∧ K ⁡ Y ⊆ K ⁡ X → Y ∈ K ⁡ X
35 25 34 impbida ⊢ φ → Y ∈ K ⁡ X ↔ K ⁡ Y ⊆ K ⁡ X
36 10 15 35 3bitr2d ⊢ φ → X ∥ ˙ Y ↔ K ⁡ Y ⊆ K ⁡ X