Metamath Proof Explorer


Theorem ig1pval3

Description: Characterizing properties of the monic generator of a nonzero ideal of polynomials. (Contributed by Stefan O'Rear, 29-Mar-2015) (Revised by AV, 25-Sep-2020)

Ref Expression
Hypotheses ig1pval.p ⊢ P = Poly 1 ⁡ R
ig1pval.g ⊢ G = idlGen 1p ⁡ R
ig1pval3.z ⊢ 0 ˙ = 0 P
ig1pval3.u ⊢ U = LIdeal ⁡ P
ig1pval3.d ⊢ D = deg 1 ⁡ R
ig1pval3.m ⊢ M = Monic 1p ⁡ R
Assertion ig1pval3 ⊢ R ∈ DivRing ∧ I ∈ U ∧ I ≠ 0 ˙ → G ⁡ I ∈ I ∧ G ⁡ I ∈ M ∧ D ⁡ G ⁡ I = inf D I ∖ 0 ˙ ℝ <

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ig1pval.p ⊢ P = Poly 1 ⁡ R
2 ig1pval.g ⊢ G = idlGen 1p ⁡ R
3 ig1pval3.z ⊢ 0 ˙ = 0 P
4 ig1pval3.u ⊢ U = LIdeal ⁡ P
5 ig1pval3.d ⊢ D = deg 1 ⁡ R
6 ig1pval3.m ⊢ M = Monic 1p ⁡ R
7 1 2 3 4 5 6 ig1pval ⊢ R ∈ DivRing ∧ I ∈ U → G ⁡ I = if I = 0 ˙ 0 ˙ ι g ∈ I ∩ M | D ⁡ g = inf D I ∖ 0 ˙ ℝ <
8 7 3adant3 ⊢ R ∈ DivRing ∧ I ∈ U ∧ I ≠ 0 ˙ → G ⁡ I = if I = 0 ˙ 0 ˙ ι g ∈ I ∩ M | D ⁡ g = inf D I ∖ 0 ˙ ℝ <
9 simp3 ⊢ R ∈ DivRing ∧ I ∈ U ∧ I ≠ 0 ˙ → I ≠ 0 ˙
10 9 neneqd ⊢ R ∈ DivRing ∧ I ∈ U ∧ I ≠ 0 ˙ → ¬ I = 0 ˙
11 10 iffalsed ⊢ R ∈ DivRing ∧ I ∈ U ∧ I ≠ 0 ˙ → if I = 0 ˙ 0 ˙ ι g ∈ I ∩ M | D ⁡ g = inf D I ∖ 0 ˙ ℝ < = ι g ∈ I ∩ M | D ⁡ g = inf D I ∖ 0 ˙ ℝ <
12 8 11 eqtrd ⊢ R ∈ DivRing ∧ I ∈ U ∧ I ≠ 0 ˙ → G ⁡ I = ι g ∈ I ∩ M | D ⁡ g = inf D I ∖ 0 ˙ ℝ <
13 1 4 3 6 5 ig1peu ⊢ R ∈ DivRing ∧ I ∈ U ∧ I ≠ 0 ˙ → ∃! g ∈ I ∩ M D ⁡ g = inf D I ∖ 0 ˙ ℝ <
14 riotacl2 ⊢ ∃! g ∈ I ∩ M D ⁡ g = inf D I ∖ 0 ˙ ℝ < → ι g ∈ I ∩ M | D ⁡ g = inf D I ∖ 0 ˙ ℝ < ∈ g ∈ I ∩ M | D ⁡ g = inf D I ∖ 0 ˙ ℝ <
15 13 14 syl ⊢ R ∈ DivRing ∧ I ∈ U ∧ I ≠ 0 ˙ → ι g ∈ I ∩ M | D ⁡ g = inf D I ∖ 0 ˙ ℝ < ∈ g ∈ I ∩ M | D ⁡ g = inf D I ∖ 0 ˙ ℝ <
16 12 15 eqeltrd ⊢ R ∈ DivRing ∧ I ∈ U ∧ I ≠ 0 ˙ → G ⁡ I ∈ g ∈ I ∩ M | D ⁡ g = inf D I ∖ 0 ˙ ℝ <
17 elin ⊢ G ⁡ I ∈ I ∩ M ↔ G ⁡ I ∈ I ∧ G ⁡ I ∈ M
18 17 anbi1i ⊢ G ⁡ I ∈ I ∩ M ∧ D ⁡ G ⁡ I = inf D I ∖ 0 ˙ ℝ < ↔ G ⁡ I ∈ I ∧ G ⁡ I ∈ M ∧ D ⁡ G ⁡ I = inf D I ∖ 0 ˙ ℝ <
19 fveqeq2 ⊢ g = G ⁡ I → D ⁡ g = inf D I ∖ 0 ˙ ℝ < ↔ D ⁡ G ⁡ I = inf D I ∖ 0 ˙ ℝ <
20 19 elrab ⊢ G ⁡ I ∈ g ∈ I ∩ M | D ⁡ g = inf D I ∖ 0 ˙ ℝ < ↔ G ⁡ I ∈ I ∩ M ∧ D ⁡ G ⁡ I = inf D I ∖ 0 ˙ ℝ <
21 df-3an ⊢ G ⁡ I ∈ I ∧ G ⁡ I ∈ M ∧ D ⁡ G ⁡ I = inf D I ∖ 0 ˙ ℝ < ↔ G ⁡ I ∈ I ∧ G ⁡ I ∈ M ∧ D ⁡ G ⁡ I = inf D I ∖ 0 ˙ ℝ <
22 18 20 21 3bitr4i ⊢ G ⁡ I ∈ g ∈ I ∩ M | D ⁡ g = inf D I ∖ 0 ˙ ℝ < ↔ G ⁡ I ∈ I ∧ G ⁡ I ∈ M ∧ D ⁡ G ⁡ I = inf D I ∖ 0 ˙ ℝ <
23 16 22 sylib ⊢ R ∈ DivRing ∧ I ∈ U ∧ I ≠ 0 ˙ → G ⁡ I ∈ I ∧ G ⁡ I ∈ M ∧ D ⁡ G ⁡ I = inf D I ∖ 0 ˙ ℝ <