English
For any Subalgebra S, the underlying submodule S.toSubmodule is idempotent under multiplication: S.toSubmodule · S.toSubmodule = S.toSubmodule.
Русский
Для любой подалгебры S соответствующий подмодуль S.toSubmodule удовлетворяет $S^{2}=S$ в смысле умножения подмодулей.
LaTeX
$$IsIdempotentElem(toSubmodule(S))$$
Lean4
/-- As submodules, subalgebras are idempotent. -/
@[simp]
theorem isIdempotentElem_toSubmodule (S : Subalgebra R A) : IsIdempotentElem S.toSubmodule :=
by
apply le_antisymm
· refine (mul_toSubmodule_le _ _).trans_eq ?_
rw [sup_idem]
· intro x hx1
rw [← mul_one x]
exact Submodule.mul_mem_mul hx1 (show (1 : A) ∈ S from one_mem S)