English
The annihilator equals the top ideal if and only if the module is subsingleton.
Русский
Аннигилятор модуля равен верхнему идеалу тогда и только тогда, когда модуль является синглтонным.
LaTeX
$$$\\operatorname{Ann}_R(M) = \\top \\iff \\text{Subsingleton } M$$$
Lean4
theorem annihilator_eq_top_iff : annihilator R M = ⊤ ↔ Subsingleton M :=
⟨fun h ↦
⟨fun m m' ↦ by
rw [← one_smul R m, ← one_smul R m']
simp_rw [mem_annihilator.mp (h ▸ Submodule.mem_top)]⟩,
fun _ ↦ top_le_iff.mp fun _ _ ↦ mem_annihilator.mpr fun _ ↦ Subsingleton.elim _ _⟩