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Theorem rnglidlmcl

Description: A (left) ideal containing the zero element is closed under left-multiplication by elements of the full non-unital ring. If the ring is not a unital ring, and the ideal does not contain the zero element of the ring, then the closure cannot be proven as in lidlmcl . (Contributed by AV, 18-Feb-2025)

Ref Expression
Hypotheses rnglidlmcl.z 0 ˙ = 0 R
rnglidlmcl.b B = Base R
rnglidlmcl.t · ˙ = R
rnglidlmcl.u U = LIdeal R
Assertion rnglidlmcl R Rng I U 0 ˙ I X B Y I X · ˙ Y I

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 rnglidlmcl.z 0 ˙ = 0 R
2 rnglidlmcl.b B = Base R
3 rnglidlmcl.t · ˙ = R
4 rnglidlmcl.u U = LIdeal R
5 eqid + R = + R
6 4 2 5 3 islidl I U I B I x B a I b I x · ˙ a + R b I
7 oveq1 x = X x · ˙ a = X · ˙ a
8 7 oveq1d x = X x · ˙ a + R b = X · ˙ a + R b
9 8 eleq1d x = X x · ˙ a + R b I X · ˙ a + R b I
10 9 ralbidv x = X b I x · ˙ a + R b I b I X · ˙ a + R b I
11 oveq2 a = Y X · ˙ a = X · ˙ Y
12 11 oveq1d a = Y X · ˙ a + R b = X · ˙ Y + R b
13 12 eleq1d a = Y X · ˙ a + R b I X · ˙ Y + R b I
14 13 ralbidv a = Y b I X · ˙ a + R b I b I X · ˙ Y + R b I
15 10 14 rspc2v X B Y I x B a I b I x · ˙ a + R b I b I X · ˙ Y + R b I
16 15 adantl R Rng I B I 0 ˙ I X B Y I x B a I b I x · ˙ a + R b I b I X · ˙ Y + R b I
17 oveq2 b = 0 ˙ X · ˙ Y + R b = X · ˙ Y + R 0 ˙
18 17 eleq1d b = 0 ˙ X · ˙ Y + R b I X · ˙ Y + R 0 ˙ I
19 18 rspcv 0 ˙ I b I X · ˙ Y + R b I X · ˙ Y + R 0 ˙ I
20 19 adantl R Rng I B I 0 ˙ I b I X · ˙ Y + R b I X · ˙ Y + R 0 ˙ I
21 rnggrp R Rng R Grp
22 21 3ad2ant1 R Rng I B I R Grp
23 22 adantr R Rng I B I 0 ˙ I R Grp
24 23 adantr R Rng I B I 0 ˙ I X B Y I R Grp
25 simpll1 R Rng I B I 0 ˙ I X B Y I R Rng
26 simprl R Rng I B I 0 ˙ I X B Y I X B
27 ssel I B Y I Y B
28 27 3ad2ant2 R Rng I B I Y I Y B
29 28 adantr R Rng I B I 0 ˙ I Y I Y B
30 29 adantld R Rng I B I 0 ˙ I X B Y I Y B
31 30 imp R Rng I B I 0 ˙ I X B Y I Y B
32 2 3 rngcl R Rng X B Y B X · ˙ Y B
33 25 26 31 32 syl3anc R Rng I B I 0 ˙ I X B Y I X · ˙ Y B
34 2 5 1 24 33 grpridd R Rng I B I 0 ˙ I X B Y I X · ˙ Y + R 0 ˙ = X · ˙ Y
35 34 eleq1d R Rng I B I 0 ˙ I X B Y I X · ˙ Y + R 0 ˙ I X · ˙ Y I
36 35 biimpd R Rng I B I 0 ˙ I X B Y I X · ˙ Y + R 0 ˙ I X · ˙ Y I
37 36 ex R Rng I B I 0 ˙ I X B Y I X · ˙ Y + R 0 ˙ I X · ˙ Y I
38 20 37 syl5d R Rng I B I 0 ˙ I X B Y I b I X · ˙ Y + R b I X · ˙ Y I
39 38 imp R Rng I B I 0 ˙ I X B Y I b I X · ˙ Y + R b I X · ˙ Y I
40 16 39 syld R Rng I B I 0 ˙ I X B Y I x B a I b I x · ˙ a + R b I X · ˙ Y I
41 40 ex R Rng I B I 0 ˙ I X B Y I x B a I b I x · ˙ a + R b I X · ˙ Y I
42 41 com23 R Rng I B I 0 ˙ I x B a I b I x · ˙ a + R b I X B Y I X · ˙ Y I
43 42 ex R Rng I B I 0 ˙ I x B a I b I x · ˙ a + R b I X B Y I X · ˙ Y I
44 43 com23 R Rng I B I x B a I b I x · ˙ a + R b I 0 ˙ I X B Y I X · ˙ Y I
45 44 3exp R Rng I B I x B a I b I x · ˙ a + R b I 0 ˙ I X B Y I X · ˙ Y I
46 45 3impd R Rng I B I x B a I b I x · ˙ a + R b I 0 ˙ I X B Y I X · ˙ Y I
47 6 46 biimtrid R Rng I U 0 ˙ I X B Y I X · ˙ Y I
48 47 3imp1 R Rng I U 0 ˙ I X B Y I X · ˙ Y I