Theorem: nonPrincipals_zorn
File: Mathlib/RingTheory/PrincipalIdealDomain.lean

Proof steps:
state_before: R : Type u
M : Type v
inst✝ : CommRing R
c : Set (Ideal R)
hs : c ⊆ nonPrincipals R
hchain : IsChain (fun x x_1 => x ≤ x_1) c
K : Ideal R
hKmem : K ∈ c
⊢ ∃ I ∈ nonPrincipals R, ∀ J ∈ c, J ≤ I
state_after: R : Type u
M : Type v
inst✝ : CommRing R
c : Set (Ideal R)
hs : c ⊆ nonPrincipals R
hchain : IsChain (fun x x_1 => x ≤ x_1) c
K : Ideal R
hKmem : K ∈ c
⊢ sSup c ∈ nonPrincipals R
tactic: refine ⟨sSup c, ?_, fun J hJ => le_sSup hJ⟩
state_before: R : Type u
M : Type v
inst✝ : CommRing R
c : Set (Ideal R)
hs : c ⊆ nonPrincipals R
hchain : IsChain (fun x x_1 => x ≤ x_1) c
K : Ideal R
hKmem : K ∈ c
⊢ sSup c ∈ nonPrincipals R
state_after: case mk.intro
R : Type u
M : Type v
inst✝ : CommRing R
c : Set (Ideal R)
hs : c ⊆ nonPrincipals R
hchain : IsChain (fun x x_1 => x ≤ x_1) c
K : Ideal R
hKmem : K ∈ c
x : R
hx : sSup c = Submodule.span R {x}
⊢ False
tactic: rintro ⟨x, hx⟩
state_before: case mk.intro
R : Type u
M : Type v
inst✝ : CommRing R
c : Set (Ideal R)
hs : c ⊆ nonPrincipals R
hchain : IsChain (fun x x_1 => x ≤ x_1) c
K : Ideal R
hKmem : K ∈ c
x : R
hx : sSup c = Submodule.span R {x}
⊢ False
state_after: case mk.intro
R : Type u
M : Type v
inst✝ : CommRing R
c : Set (Ideal R)
hs : c ⊆ nonPrincipals R
hchain : IsChain (fun x x_1 => x ≤ x_1) c
K : Ideal R
hKmem : K ∈ c
x : R
hx : sSup c = Submodule.span R {x}
hxmem : x ∈ sSup c
⊢ False
tactic: have hxmem : x ∈ sSup c := hx.symm ▸ Submodule.mem_span_singleton_self x
state_before: case mk.intro
R : Type u
M : Type v
inst✝ : CommRing R
c : Set (Ideal R)
hs : c ⊆ nonPrincipals R
hchain : IsChain (fun x x_1 => x ≤ x_1) c
K : Ideal R
hKmem : K ∈ c
x : R
hx : sSup c = Submodule.span R {x}
hxmem : x ∈ sSup c
⊢ False
state_after: case mk.intro.intro.intro
R : Type u
M : Type v
inst✝ : CommRing R
c : Set (Ideal R)
hs : c ⊆ nonPrincipals R
hchain : IsChain (fun x x_1 => x ≤ x_1) c
K : Ideal R
hKmem : K ∈ c
x : R
hx : sSup c = Submodule.span R {x}
hxmem : x ∈ sSup c
J : Submodule R R
hJc : J ∈ c
hxJ : x ∈ J
⊢ False
tactic: obtain ⟨J, hJc, hxJ⟩ := (Submodule.mem_sSup_of_directed ⟨K, hKmem⟩ hchain.directedOn).1 hxmem
state_before: case mk.intro.intro.intro
R : Type u
M : Type v
inst✝ : CommRing R
c : Set (Ideal R)
hs : c ⊆ nonPrincipals R
hchain : IsChain (fun x x_1 => x ≤ x_1) c
K : Ideal R
hKmem : K ∈ c
x : R
hx : sSup c = Submodule.span R {x}
hxmem : x ∈ sSup c
J : Submodule R R
hJc : J ∈ c
hxJ : x ∈ J
⊢ False
state_after: case mk.intro.intro.intro
R : Type u
M : Type v
inst✝ : CommRing R
c : Set (Ideal R)
hs : c ⊆ nonPrincipals R
hchain : IsChain (fun x x_1 => x ≤ x_1) c
K : Ideal R
hKmem : K ∈ c
x : R
hx : sSup c = Submodule.span R {x}
hxmem : x ∈ sSup c
J : Submodule R R
hJc : J ∈ c
hxJ : x ∈ J
hsSupJ : sSup c = J
⊢ False
tactic: have hsSupJ : sSup c = J := le_antisymm (by simp [hx, Ideal.span_le, hxJ]) (le_sSup hJc)
state_before: case mk.intro.intro.intro
R : Type u
M : Type v
inst✝ : CommRing R
c : Set (Ideal R)
hs : c ⊆ nonPrincipals R
hchain : IsChain (fun x x_1 => x ≤ x_1) c
K : Ideal R
hKmem : K ∈ c
x : R
hx : sSup c = Submodule.span R {x}
hxmem : x ∈ sSup c
J : Submodule R R
hJc : J ∈ c
hxJ : x ∈ J
hsSupJ : sSup c = J
⊢ False
state_after: case mk.intro.intro.intro
R : Type u
M : Type v
inst✝ : CommRing R
c : Set (Ideal R)
hchain : IsChain (fun x x_1 => x ≤ x_1) c
K : Ideal R
hKmem : K ∈ c
x : R
hx : sSup c = Submodule.span R {x}
hxmem : x ∈ sSup c
J : Submodule R R
hJc : J ∈ c
hxJ : x ∈ J
hsSupJ : sSup c = J
hs : J ∈ nonPrincipals R
⊢ False
tactic: specialize hs hJc
state_before: case mk.intro.intro.intro
R : Type u
M : Type v
inst✝ : CommRing R
c : Set (Ideal R)
hchain : IsChain (fun x x_1 => x ≤ x_1) c
K : Ideal R
hKmem : K ∈ c
x : R
hx : sSup c = Submodule.span R {x}
hxmem : x ∈ sSup c
J : Submodule R R
hJc : J ∈ c
hxJ : x ∈ J
hsSupJ : sSup c = J
hs : J ∈ nonPrincipals R
⊢ False
state_after: case mk.intro.intro.intro
R : Type u
M : Type v
inst✝ : CommRing R
c : Set (Ideal R)
hchain : IsChain (fun x x_1 => x ≤ x_1) c
K : Ideal R
hKmem : K ∈ c
x : R
hx : sSup c = Submodule.span R {x}
hxmem : x ∈ sSup c
J : Submodule R R
hJc : J ∈ c
hxJ : x ∈ J
hsSupJ : sSup c = J
hs : ¬(Submodule.span R {x}).IsPrincipal
⊢ False
tactic: rw [← hsSupJ, hx, nonPrincipals_def] at hs
state_before: case mk.intro.intro.intro
R : Type u
M : Type v
inst✝ : CommRing R
c : Set (Ideal R)
hchain : IsChain (fun x x_1 => x ≤ x_1) c
K : Ideal R
hKmem : K ∈ c
x : R
hx : sSup c = Submodule.span R {x}
hxmem : x ∈ sSup c
J : Submodule R R
hJc : J ∈ c
hxJ : x ∈ J
hsSupJ : sSup c = J
hs : ¬(Submodule.span R {x}).IsPrincipal
⊢ False
state_after: no goals
tactic: exact hs ⟨⟨x, rfl⟩⟩