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Theorem lidlunin0

Description: The union of a nonempty subset of ideals in a ring is nonempty. (Contributed by AV, 28-Jun-2026)

Ref Expression
Assertion lidlunin0 ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ ( LIdeal ‘ 𝑅 ) ) → ∪ 𝐶 ≠ ∅ )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 n0 ⊢ ( 𝐶 ≠ ∅ ↔ ∃ 𝑦 𝑦 ∈ 𝐶 )
2 simpl ⊢ ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ⊆ ( LIdeal ‘ 𝑅 ) ) → 𝑅 ∈ Ring )
3 ssel ⊢ ( 𝐶 ⊆ ( LIdeal ‘ 𝑅 ) → ( 𝑦 ∈ 𝐶 → 𝑦 ∈ ( LIdeal ‘ 𝑅 ) ) )
4 3 adantl ⊢ ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ⊆ ( LIdeal ‘ 𝑅 ) ) → ( 𝑦 ∈ 𝐶 → 𝑦 ∈ ( LIdeal ‘ 𝑅 ) ) )
5 4 imp ⊢ ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ⊆ ( LIdeal ‘ 𝑅 ) ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → 𝑦 ∈ ( LIdeal ‘ 𝑅 ) )
6 eqid ⊢ ( LIdeal ‘ 𝑅 ) = ( LIdeal ‘ 𝑅 )
7 eqid ⊢ ( 0g ‘ 𝑅 ) = ( 0g ‘ 𝑅 )
8 6 7 lidl0cl ⊢ ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑦 ∈ ( LIdeal ‘ 𝑅 ) ) → ( 0g ‘ 𝑅 ) ∈ 𝑦 )
9 2 5 8 syl2an2r ⊢ ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ⊆ ( LIdeal ‘ 𝑅 ) ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → ( 0g ‘ 𝑅 ) ∈ 𝑦 )
10 simpr ⊢ ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ⊆ ( LIdeal ‘ 𝑅 ) ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → 𝑦 ∈ 𝐶 )
11 9 10 jca ⊢ ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ⊆ ( LIdeal ‘ 𝑅 ) ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) → ( ( 0g ‘ 𝑅 ) ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) )
12 11 ex ⊢ ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ⊆ ( LIdeal ‘ 𝑅 ) ) → ( 𝑦 ∈ 𝐶 → ( ( 0g ‘ 𝑅 ) ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) ) )
13 12 eximdv ⊢ ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ⊆ ( LIdeal ‘ 𝑅 ) ) → ( ∃ 𝑦 𝑦 ∈ 𝐶 → ∃ 𝑦 ( ( 0g ‘ 𝑅 ) ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) ) )
14 1 13 biimtrid ⊢ ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ⊆ ( LIdeal ‘ 𝑅 ) ) → ( 𝐶 ≠ ∅ → ∃ 𝑦 ( ( 0g ‘ 𝑅 ) ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) ) )
15 14 ex ⊢ ( 𝑅 ∈ Ring → ( 𝐶 ⊆ ( LIdeal ‘ 𝑅 ) → ( 𝐶 ≠ ∅ → ∃ 𝑦 ( ( 0g ‘ 𝑅 ) ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) ) ) )
16 15 com23 ⊢ ( 𝑅 ∈ Ring → ( 𝐶 ≠ ∅ → ( 𝐶 ⊆ ( LIdeal ‘ 𝑅 ) → ∃ 𝑦 ( ( 0g ‘ 𝑅 ) ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) ) ) )
17 16 3imp ⊢ ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ ( LIdeal ‘ 𝑅 ) ) → ∃ 𝑦 ( ( 0g ‘ 𝑅 ) ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) )
18 eluni ⊢ ( ( 0g ‘ 𝑅 ) ∈ ∪ 𝐶 ↔ ∃ 𝑦 ( ( 0g ‘ 𝑅 ) ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ) )
19 17 18 sylibr ⊢ ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ ( LIdeal ‘ 𝑅 ) ) → ( 0g ‘ 𝑅 ) ∈ ∪ 𝐶 )
20 19 ne0d ⊢ ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝐶 ⊆ ( LIdeal ‘ 𝑅 ) ) → ∪ 𝐶 ≠ ∅ )