Metamath Proof Explorer


Theorem dflidl2lem

Description: Lemma for dflidl2 : a sufficient condition for a set to be a left ideal. (Contributed by AV, 13-Feb-2025)

Ref Expression
Hypotheses dflidl2.u โŠข ๐‘ˆ = ( LIdeal โ€˜ ๐‘… )
dflidl2.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐‘… )
dflidl2.t โŠข ยท = ( .r โ€˜ ๐‘… )
Assertion dflidl2lem ( ( ๐ผ โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐‘… ) โˆง โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ผ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) โˆˆ ๐ผ ) โ†’ ๐ผ โˆˆ ๐‘ˆ )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dflidl2.u โŠข ๐‘ˆ = ( LIdeal โ€˜ ๐‘… )
2 dflidl2.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐‘… )
3 dflidl2.t โŠข ยท = ( .r โ€˜ ๐‘… )
4 2 subgss โŠข ( ๐ผ โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐‘… ) โ†’ ๐ผ โІ ๐ต )
5 4 adantr โŠข ( ( ๐ผ โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐‘… ) โˆง โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ผ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) โˆˆ ๐ผ ) โ†’ ๐ผ โІ ๐ต )
6 eqid โŠข ( 0g โ€˜ ๐‘… ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… )
7 6 subg0cl โŠข ( ๐ผ โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐‘… ) โ†’ ( 0g โ€˜ ๐‘… ) โˆˆ ๐ผ )
8 7 ne0d โŠข ( ๐ผ โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐‘… ) โ†’ ๐ผ โ‰  โˆ… )
9 8 adantr โŠข ( ( ๐ผ โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐‘… ) โˆง โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ผ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) โˆˆ ๐ผ ) โ†’ ๐ผ โ‰  โˆ… )
10 eqid โŠข ( +g โ€˜ ๐‘… ) = ( +g โ€˜ ๐‘… )
11 10 subgcl โŠข ( ( ๐ผ โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐‘… ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) โˆˆ ๐ผ โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐ผ ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ( +g โ€˜ ๐‘… ) ๐‘ง ) โˆˆ ๐ผ )
12 11 ad4ant134 โŠข ( ( ( ( ๐ผ โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐‘… ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ผ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) โˆˆ ๐ผ ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐ผ ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ( +g โ€˜ ๐‘… ) ๐‘ง ) โˆˆ ๐ผ )
13 12 ralrimiva โŠข ( ( ( ๐ผ โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐‘… ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ผ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) โˆˆ ๐ผ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ง โˆˆ ๐ผ ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ( +g โ€˜ ๐‘… ) ๐‘ง ) โˆˆ ๐ผ )
14 13 ex โŠข ( ( ๐ผ โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐‘… ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ผ ) ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) โˆˆ ๐ผ โ†’ โˆ€ ๐‘ง โˆˆ ๐ผ ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ( +g โ€˜ ๐‘… ) ๐‘ง ) โˆˆ ๐ผ ) )
15 14 ralimdvva โŠข ( ๐ผ โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐‘… ) โ†’ ( โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ผ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) โˆˆ ๐ผ โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ผ โˆ€ ๐‘ง โˆˆ ๐ผ ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ( +g โ€˜ ๐‘… ) ๐‘ง ) โˆˆ ๐ผ ) )
16 15 imp โŠข ( ( ๐ผ โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐‘… ) โˆง โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ผ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) โˆˆ ๐ผ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ผ โˆ€ ๐‘ง โˆˆ ๐ผ ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ( +g โ€˜ ๐‘… ) ๐‘ง ) โˆˆ ๐ผ )
17 1 2 10 3 islidl โŠข ( ๐ผ โˆˆ ๐‘ˆ โ†” ( ๐ผ โІ ๐ต โˆง ๐ผ โ‰  โˆ… โˆง โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ผ โˆ€ ๐‘ง โˆˆ ๐ผ ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ( +g โ€˜ ๐‘… ) ๐‘ง ) โˆˆ ๐ผ ) )
18 5 9 16 17 syl3anbrc โŠข ( ( ๐ผ โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐‘… ) โˆง โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ผ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) โˆˆ ๐ผ ) โ†’ ๐ผ โˆˆ ๐‘ˆ )