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Theorem rprmirred

Description: In an integral domain, ring primes are irreducible. (Contributed by Thierry Arnoux, 18-May-2025)

Ref Expression
Hypotheses rprmirred.p P = RPrime R
rprmirred.i I = Irred R
rprmirred.q φ Q P
rprmirred.r φ R IDomn
Assertion rprmirred φ Q I

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 rprmirred.p P = RPrime R
2 rprmirred.i I = Irred R
3 rprmirred.q φ Q P
4 rprmirred.r φ R IDomn
5 eqid Base R = Base R
6 5 1 4 3 rprmcl φ Q Base R
7 eqid Unit R = Unit R
8 1 7 4 3 rprmnunit φ ¬ Q Unit R
9 6 8 eldifd φ Q Base R Unit R
10 eqid 0 R = 0 R
11 eqid R = R
12 eqid r R = r R
13 4 ad3antrrr φ x Base R Unit R y Base R Unit R x R y = Q R IDomn
14 13 adantr φ x Base R Unit R y Base R Unit R x R y = Q Q r R x R IDomn
15 1 10 4 3 rprmnz φ Q 0 R
16 15 ad4antr φ x Base R Unit R y Base R Unit R x R y = Q Q r R x Q 0 R
17 simpllr φ x Base R Unit R y Base R Unit R x R y = Q x Base R Unit R
18 17 adantr φ x Base R Unit R y Base R Unit R x R y = Q Q r R x x Base R Unit R
19 simplr φ x Base R Unit R y Base R Unit R x R y = Q y Base R Unit R
20 19 eldifad φ x Base R Unit R y Base R Unit R x R y = Q y Base R
21 20 adantr φ x Base R Unit R y Base R Unit R x R y = Q Q r R x y Base R
22 simplr φ x Base R Unit R y Base R Unit R x R y = Q Q r R x x R y = Q
23 22 eqcomd φ x Base R Unit R y Base R Unit R x R y = Q Q r R x Q = x R y
24 simpr φ x Base R Unit R y Base R Unit R x R y = Q Q r R x Q r R x
25 5 7 10 11 12 14 16 18 21 23 24 rprmirredlem φ x Base R Unit R y Base R Unit R x R y = Q Q r R x y Unit R
26 19 adantr φ x Base R Unit R y Base R Unit R x R y = Q Q r R x y Base R Unit R
27 26 eldifbd φ x Base R Unit R y Base R Unit R x R y = Q Q r R x ¬ y Unit R
28 25 27 pm2.21fal φ x Base R Unit R y Base R Unit R x R y = Q Q r R x
29 13 adantr φ x Base R Unit R y Base R Unit R x R y = Q Q r R y R IDomn
30 15 ad4antr φ x Base R Unit R y Base R Unit R x R y = Q Q r R y Q 0 R
31 19 adantr φ x Base R Unit R y Base R Unit R x R y = Q Q r R y y Base R Unit R
32 17 eldifad φ x Base R Unit R y Base R Unit R x R y = Q x Base R
33 32 adantr φ x Base R Unit R y Base R Unit R x R y = Q Q r R y x Base R
34 simplr φ x Base R Unit R y Base R Unit R x R y = Q Q r R y x R y = Q
35 29 idomcringd φ x Base R Unit R y Base R Unit R x R y = Q Q r R y R CRing
36 20 adantr φ x Base R Unit R y Base R Unit R x R y = Q Q r R y y Base R
37 5 11 35 33 36 crngcomd φ x Base R Unit R y Base R Unit R x R y = Q Q r R y x R y = y R x
38 34 37 eqtr3d φ x Base R Unit R y Base R Unit R x R y = Q Q r R y Q = y R x
39 simpr φ x Base R Unit R y Base R Unit R x R y = Q Q r R y Q r R y
40 5 7 10 11 12 29 30 31 33 38 39 rprmirredlem φ x Base R Unit R y Base R Unit R x R y = Q Q r R y x Unit R
41 17 adantr φ x Base R Unit R y Base R Unit R x R y = Q Q r R y x Base R Unit R
42 41 eldifbd φ x Base R Unit R y Base R Unit R x R y = Q Q r R y ¬ x Unit R
43 40 42 pm2.21fal φ x Base R Unit R y Base R Unit R x R y = Q Q r R y
44 3 ad3antrrr φ x Base R Unit R y Base R Unit R x R y = Q Q P
45 4 idomringd φ R Ring
46 5 12 dvdsrid R Ring Q Base R Q r R Q
47 45 6 46 syl2anc φ Q r R Q
48 47 ad3antrrr φ x Base R Unit R y Base R Unit R x R y = Q Q r R Q
49 simpr φ x Base R Unit R y Base R Unit R x R y = Q x R y = Q
50 48 49 breqtrrd φ x Base R Unit R y Base R Unit R x R y = Q Q r R x R y
51 5 1 12 11 13 44 32 20 50 rprmdvds φ x Base R Unit R y Base R Unit R x R y = Q Q r R x Q r R y
52 28 43 51 mpjaodan φ x Base R Unit R y Base R Unit R x R y = Q
53 52 inegd φ x Base R Unit R y Base R Unit R ¬ x R y = Q
54 53 neqned φ x Base R Unit R y Base R Unit R x R y Q
55 54 anasss φ x Base R Unit R y Base R Unit R x R y Q
56 55 ralrimivva φ x Base R Unit R y Base R Unit R x R y Q
57 eqid Base R Unit R = Base R Unit R
58 5 7 2 57 11 isirred Q I Q Base R Unit R x Base R Unit R y Base R Unit R x R y Q
59 9 56 58 sylanbrc φ Q I