Users' Mathboxes Mathbox for Alexander van der Vekens < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  islindeps2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem islindeps2 41576
Description: Conditions for being a linearly dependent subset of a (left) module over a nonzero ring. (Contributed by AV, 29-Apr-2019.) (Proof shortened by AV, 30-Jul-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
islindeps2.b 𝐵 = (Base‘𝑀)
islindeps2.z 𝑍 = (0g𝑀)
islindeps2.r 𝑅 = (Scalar‘𝑀)
islindeps2.e 𝐸 = (Base‘𝑅)
islindeps2.0 0 = (0g𝑅)
Assertion
Ref Expression
islindeps2 ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵𝑅 ∈ NzRing) → (∃𝑠𝑆𝑓 ∈ (𝐸𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))(𝑓 finSupp 0 ∧ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠) → 𝑆 linDepS 𝑀))
Distinct variable groups:   𝐵,𝑓,𝑠   𝑓,𝐸,𝑠   𝑓,𝑀,𝑠   𝑅,𝑓,𝑠   𝑆,𝑓,𝑠   𝑓,𝑍,𝑠   0 ,𝑓,𝑠

Proof of Theorem islindeps2
Dummy variables 𝑔 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 id 22 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) → (𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵))
213adant3 1079 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵𝑅 ∈ NzRing) → (𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵))
32ad3antrrr 765 . . . . . . . . . . 11 (((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑠𝑆) ∧ 𝑓 ∈ (𝐸𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))) ∧ (𝑓 finSupp 0 ∧ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠)) → (𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵))
4 nzrring 19183 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑅 ∈ NzRing → 𝑅 ∈ Ring)
5 islindeps2.e . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝐸 = (Base‘𝑅)
6 eqid 2621 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (1r𝑅) = (1r𝑅)
75, 6ringidcl 18492 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑅 ∈ Ring → (1r𝑅) ∈ 𝐸)
84, 7syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑅 ∈ NzRing → (1r𝑅) ∈ 𝐸)
983ad2ant3 1082 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵𝑅 ∈ NzRing) → (1r𝑅) ∈ 𝐸)
109ad3antrrr 765 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑠𝑆) ∧ 𝑓 ∈ (𝐸𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))) ∧ (𝑓 finSupp 0 ∧ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠)) → (1r𝑅) ∈ 𝐸)
11 simpllr 798 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑠𝑆) ∧ 𝑓 ∈ (𝐸𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))) ∧ (𝑓 finSupp 0 ∧ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠)) → 𝑠𝑆)
12 simplr 791 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑠𝑆) ∧ 𝑓 ∈ (𝐸𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))) ∧ (𝑓 finSupp 0 ∧ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠)) → 𝑓 ∈ (𝐸𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠})))
1310, 11, 123jca 1240 . . . . . . . . . . 11 (((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑠𝑆) ∧ 𝑓 ∈ (𝐸𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))) ∧ (𝑓 finSupp 0 ∧ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠)) → ((1r𝑅) ∈ 𝐸𝑠𝑆𝑓 ∈ (𝐸𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))))
14 simprl 793 . . . . . . . . . . 11 (((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑠𝑆) ∧ 𝑓 ∈ (𝐸𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))) ∧ (𝑓 finSupp 0 ∧ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠)) → 𝑓 finSupp 0 )
15 islindeps2.b . . . . . . . . . . . 12 𝐵 = (Base‘𝑀)
16 islindeps2.r . . . . . . . . . . . 12 𝑅 = (Scalar‘𝑀)
17 islindeps2.0 . . . . . . . . . . . 12 0 = (0g𝑅)
18 islindeps2.z . . . . . . . . . . . 12 𝑍 = (0g𝑀)
19 eqid 2621 . . . . . . . . . . . 12 (invg𝑅) = (invg𝑅)
20 eqid 2621 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧))) = (𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧)))
2115, 16, 5, 17, 18, 19, 20lincext2 41548 . . . . . . . . . . 11 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) ∧ ((1r𝑅) ∈ 𝐸𝑠𝑆𝑓 ∈ (𝐸𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))) ∧ 𝑓 finSupp 0 ) → (𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧))) finSupp 0 )
223, 13, 14, 21syl3anc 1323 . . . . . . . . . 10 (((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑠𝑆) ∧ 𝑓 ∈ (𝐸𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))) ∧ (𝑓 finSupp 0 ∧ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠)) → (𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧))) finSupp 0 )
23 simpl1 1062 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑠𝑆) → 𝑀 ∈ LMod)
24 elelpwi 4144 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑠𝑆𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) → 𝑠𝐵)
2524expcom 451 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑆 ∈ 𝒫 𝐵 → (𝑠𝑆𝑠𝐵))
26253ad2ant2 1081 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵𝑅 ∈ NzRing) → (𝑠𝑆𝑠𝐵))
2726imp 445 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑠𝑆) → 𝑠𝐵)
28 eqid 2621 . . . . . . . . . . . . . . 15 ( ·𝑠𝑀) = ( ·𝑠𝑀)
2915, 16, 28, 6lmodvs1 18815 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑠𝐵) → ((1r𝑅)( ·𝑠𝑀)𝑠) = 𝑠)
3023, 27, 29syl2anc 692 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑠𝑆) → ((1r𝑅)( ·𝑠𝑀)𝑠) = 𝑠)
3130adantr 481 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑠𝑆) ∧ 𝑓 ∈ (𝐸𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))) → ((1r𝑅)( ·𝑠𝑀)𝑠) = 𝑠)
32 id 22 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠 → (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠)
3332eqcomd 2627 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠𝑠 = (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})))
3433adantl 482 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑓 finSupp 0 ∧ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠) → 𝑠 = (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})))
3531, 34sylan9eq 2675 . . . . . . . . . . 11 (((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑠𝑆) ∧ 𝑓 ∈ (𝐸𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))) ∧ (𝑓 finSupp 0 ∧ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠)) → ((1r𝑅)( ·𝑠𝑀)𝑠) = (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})))
3615, 16, 5, 17, 18, 19, 20lincext3 41549 . . . . . . . . . . 11 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) ∧ ((1r𝑅) ∈ 𝐸𝑠𝑆𝑓 ∈ (𝐸𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))) ∧ (𝑓 finSupp 0 ∧ ((1r𝑅)( ·𝑠𝑀)𝑠) = (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})))) → ((𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧)))( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍)
373, 13, 14, 35, 36syl112anc 1327 . . . . . . . . . 10 (((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑠𝑆) ∧ 𝑓 ∈ (𝐸𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))) ∧ (𝑓 finSupp 0 ∧ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠)) → ((𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧)))( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍)
3822, 37jca 554 . . . . . . . . 9 (((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑠𝑆) ∧ 𝑓 ∈ (𝐸𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))) ∧ (𝑓 finSupp 0 ∧ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠)) → ((𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧))) finSupp 0 ∧ ((𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧)))( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍))
39 eqidd 2622 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑠𝑆) → (𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧))) = (𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧))))
40 iftrue 4066 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑧 = 𝑠 → if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧)) = ((invg𝑅)‘(1r𝑅)))
4140adantl 482 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑠𝑆) ∧ 𝑧 = 𝑠) → if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧)) = ((invg𝑅)‘(1r𝑅)))
42 simpr 477 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑠𝑆) → 𝑠𝑆)
43 fvex 6160 . . . . . . . . . . . . . 14 ((invg𝑅)‘(1r𝑅)) ∈ V
4443a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑠𝑆) → ((invg𝑅)‘(1r𝑅)) ∈ V)
4539, 41, 42, 44fvmptd 6247 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑠𝑆) → ((𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧)))‘𝑠) = ((invg𝑅)‘(1r𝑅)))
46 nzrneg1ne0 41173 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑅 ∈ NzRing → ((invg𝑅)‘(1r𝑅)) ≠ (0g𝑅))
4717a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑅 ∈ NzRing → 0 = (0g𝑅))
4846, 47neeqtrrd 2864 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑅 ∈ NzRing → ((invg𝑅)‘(1r𝑅)) ≠ 0 )
49483ad2ant3 1082 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵𝑅 ∈ NzRing) → ((invg𝑅)‘(1r𝑅)) ≠ 0 )
5049adantr 481 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑠𝑆) → ((invg𝑅)‘(1r𝑅)) ≠ 0 )
5145, 50eqnetrd 2857 . . . . . . . . . . 11 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑠𝑆) → ((𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧)))‘𝑠) ≠ 0 )
5251adantr 481 . . . . . . . . . 10 ((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑠𝑆) ∧ 𝑓 ∈ (𝐸𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))) → ((𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧)))‘𝑠) ≠ 0 )
5352adantr 481 . . . . . . . . 9 (((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑠𝑆) ∧ 𝑓 ∈ (𝐸𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))) ∧ (𝑓 finSupp 0 ∧ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠)) → ((𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧)))‘𝑠) ≠ 0 )
5415, 16, 5, 17, 18, 19, 20lincext1 41547 . . . . . . . . . . 11 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) ∧ ((1r𝑅) ∈ 𝐸𝑠𝑆𝑓 ∈ (𝐸𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠})))) → (𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧))) ∈ (𝐸𝑚 𝑆))
553, 13, 54syl2anc 692 . . . . . . . . . 10 (((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑠𝑆) ∧ 𝑓 ∈ (𝐸𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))) ∧ (𝑓 finSupp 0 ∧ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠)) → (𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧))) ∈ (𝐸𝑚 𝑆))
56 breq1 4618 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑔 = (𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧))) → (𝑔 finSupp 0 ↔ (𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧))) finSupp 0 ))
57 oveq1 6614 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑔 = (𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧))) → (𝑔( linC ‘𝑀)𝑆) = ((𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧)))( linC ‘𝑀)𝑆))
5857eqeq1d 2623 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑔 = (𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧))) → ((𝑔( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍 ↔ ((𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧)))( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍))
5956, 58anbi12d 746 . . . . . . . . . . . 12 (𝑔 = (𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧))) → ((𝑔 finSupp 0 ∧ (𝑔( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍) ↔ ((𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧))) finSupp 0 ∧ ((𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧)))( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍)))
60 fveq1 6149 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑔 = (𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧))) → (𝑔𝑠) = ((𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧)))‘𝑠))
6160neeq1d 2849 . . . . . . . . . . . 12 (𝑔 = (𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧))) → ((𝑔𝑠) ≠ 0 ↔ ((𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧)))‘𝑠) ≠ 0 ))
6259, 61anbi12d 746 . . . . . . . . . . 11 (𝑔 = (𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧))) → (((𝑔 finSupp 0 ∧ (𝑔( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍) ∧ (𝑔𝑠) ≠ 0 ) ↔ (((𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧))) finSupp 0 ∧ ((𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧)))( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍) ∧ ((𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧)))‘𝑠) ≠ 0 )))
6362adantl 482 . . . . . . . . . 10 ((((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑠𝑆) ∧ 𝑓 ∈ (𝐸𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))) ∧ (𝑓 finSupp 0 ∧ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠)) ∧ 𝑔 = (𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧)))) → (((𝑔 finSupp 0 ∧ (𝑔( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍) ∧ (𝑔𝑠) ≠ 0 ) ↔ (((𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧))) finSupp 0 ∧ ((𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧)))( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍) ∧ ((𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧)))‘𝑠) ≠ 0 )))
6455, 63rspcedv 3299 . . . . . . . . 9 (((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑠𝑆) ∧ 𝑓 ∈ (𝐸𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))) ∧ (𝑓 finSupp 0 ∧ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠)) → ((((𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧))) finSupp 0 ∧ ((𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧)))( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍) ∧ ((𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑠, ((invg𝑅)‘(1r𝑅)), (𝑓𝑧)))‘𝑠) ≠ 0 ) → ∃𝑔 ∈ (𝐸𝑚 𝑆)((𝑔 finSupp 0 ∧ (𝑔( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍) ∧ (𝑔𝑠) ≠ 0 )))
6538, 53, 64mp2and 714 . . . . . . . 8 (((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑠𝑆) ∧ 𝑓 ∈ (𝐸𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))) ∧ (𝑓 finSupp 0 ∧ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠)) → ∃𝑔 ∈ (𝐸𝑚 𝑆)((𝑔 finSupp 0 ∧ (𝑔( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍) ∧ (𝑔𝑠) ≠ 0 ))
6665exp31 629 . . . . . . 7 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑠𝑆) → (𝑓 ∈ (𝐸𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠})) → ((𝑓 finSupp 0 ∧ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠) → ∃𝑔 ∈ (𝐸𝑚 𝑆)((𝑔 finSupp 0 ∧ (𝑔( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍) ∧ (𝑔𝑠) ≠ 0 ))))
6766rexlimdv 3023 . . . . . 6 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵𝑅 ∈ NzRing) ∧ 𝑠𝑆) → (∃𝑓 ∈ (𝐸𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))(𝑓 finSupp 0 ∧ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠) → ∃𝑔 ∈ (𝐸𝑚 𝑆)((𝑔 finSupp 0 ∧ (𝑔( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍) ∧ (𝑔𝑠) ≠ 0 )))
6867reximdva 3011 . . . . 5 ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵𝑅 ∈ NzRing) → (∃𝑠𝑆𝑓 ∈ (𝐸𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))(𝑓 finSupp 0 ∧ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠) → ∃𝑠𝑆𝑔 ∈ (𝐸𝑚 𝑆)((𝑔 finSupp 0 ∧ (𝑔( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍) ∧ (𝑔𝑠) ≠ 0 )))
6968imp 445 . . . 4 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵𝑅 ∈ NzRing) ∧ ∃𝑠𝑆𝑓 ∈ (𝐸𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))(𝑓 finSupp 0 ∧ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠)) → ∃𝑠𝑆𝑔 ∈ (𝐸𝑚 𝑆)((𝑔 finSupp 0 ∧ (𝑔( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍) ∧ (𝑔𝑠) ≠ 0 ))
70 df-3an 1038 . . . . . . 7 ((𝑔 finSupp 0 ∧ (𝑔( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍 ∧ ∃𝑠𝑆 (𝑔𝑠) ≠ 0 ) ↔ ((𝑔 finSupp 0 ∧ (𝑔( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍) ∧ ∃𝑠𝑆 (𝑔𝑠) ≠ 0 ))
71 r19.42v 3084 . . . . . . 7 (∃𝑠𝑆 ((𝑔 finSupp 0 ∧ (𝑔( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍) ∧ (𝑔𝑠) ≠ 0 ) ↔ ((𝑔 finSupp 0 ∧ (𝑔( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍) ∧ ∃𝑠𝑆 (𝑔𝑠) ≠ 0 ))
7270, 71bitr4i 267 . . . . . 6 ((𝑔 finSupp 0 ∧ (𝑔( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍 ∧ ∃𝑠𝑆 (𝑔𝑠) ≠ 0 ) ↔ ∃𝑠𝑆 ((𝑔 finSupp 0 ∧ (𝑔( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍) ∧ (𝑔𝑠) ≠ 0 ))
7372rexbii 3034 . . . . 5 (∃𝑔 ∈ (𝐸𝑚 𝑆)(𝑔 finSupp 0 ∧ (𝑔( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍 ∧ ∃𝑠𝑆 (𝑔𝑠) ≠ 0 ) ↔ ∃𝑔 ∈ (𝐸𝑚 𝑆)∃𝑠𝑆 ((𝑔 finSupp 0 ∧ (𝑔( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍) ∧ (𝑔𝑠) ≠ 0 ))
74 rexcom 3091 . . . . 5 (∃𝑔 ∈ (𝐸𝑚 𝑆)∃𝑠𝑆 ((𝑔 finSupp 0 ∧ (𝑔( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍) ∧ (𝑔𝑠) ≠ 0 ) ↔ ∃𝑠𝑆𝑔 ∈ (𝐸𝑚 𝑆)((𝑔 finSupp 0 ∧ (𝑔( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍) ∧ (𝑔𝑠) ≠ 0 ))
7573, 74bitri 264 . . . 4 (∃𝑔 ∈ (𝐸𝑚 𝑆)(𝑔 finSupp 0 ∧ (𝑔( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍 ∧ ∃𝑠𝑆 (𝑔𝑠) ≠ 0 ) ↔ ∃𝑠𝑆𝑔 ∈ (𝐸𝑚 𝑆)((𝑔 finSupp 0 ∧ (𝑔( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍) ∧ (𝑔𝑠) ≠ 0 ))
7669, 75sylibr 224 . . 3 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵𝑅 ∈ NzRing) ∧ ∃𝑠𝑆𝑓 ∈ (𝐸𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))(𝑓 finSupp 0 ∧ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠)) → ∃𝑔 ∈ (𝐸𝑚 𝑆)(𝑔 finSupp 0 ∧ (𝑔( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍 ∧ ∃𝑠𝑆 (𝑔𝑠) ≠ 0 ))
7715, 18, 16, 5, 17islindeps 41546 . . . . 5 ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) → (𝑆 linDepS 𝑀 ↔ ∃𝑔 ∈ (𝐸𝑚 𝑆)(𝑔 finSupp 0 ∧ (𝑔( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍 ∧ ∃𝑠𝑆 (𝑔𝑠) ≠ 0 )))
78773adant3 1079 . . . 4 ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵𝑅 ∈ NzRing) → (𝑆 linDepS 𝑀 ↔ ∃𝑔 ∈ (𝐸𝑚 𝑆)(𝑔 finSupp 0 ∧ (𝑔( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍 ∧ ∃𝑠𝑆 (𝑔𝑠) ≠ 0 )))
7978adantr 481 . . 3 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵𝑅 ∈ NzRing) ∧ ∃𝑠𝑆𝑓 ∈ (𝐸𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))(𝑓 finSupp 0 ∧ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠)) → (𝑆 linDepS 𝑀 ↔ ∃𝑔 ∈ (𝐸𝑚 𝑆)(𝑔 finSupp 0 ∧ (𝑔( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍 ∧ ∃𝑠𝑆 (𝑔𝑠) ≠ 0 )))
8076, 79mpbird 247 . 2 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵𝑅 ∈ NzRing) ∧ ∃𝑠𝑆𝑓 ∈ (𝐸𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))(𝑓 finSupp 0 ∧ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠)) → 𝑆 linDepS 𝑀)
8180ex 450 1 ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵𝑅 ∈ NzRing) → (∃𝑠𝑆𝑓 ∈ (𝐸𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))(𝑓 finSupp 0 ∧ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠) → 𝑆 linDepS 𝑀))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 384  w3a 1036   = wceq 1480  wcel 1987  wne 2790  wrex 2908  Vcvv 3186  cdif 3553  ifcif 4060  𝒫 cpw 4132  {csn 4150   class class class wbr 4615  cmpt 4675  cfv 5849  (class class class)co 6607  𝑚 cmap 7805   finSupp cfsupp 8222  Basecbs 15784  Scalarcsca 15868   ·𝑠 cvsca 15869  0gc0g 16024  invgcminusg 17347  1rcur 18425  Ringcrg 18471  LModclmod 18787  NzRingcnzr 19179   linC clinc 41497   linDepS clindeps 41534
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1836  ax-6 1885  ax-7 1932  ax-8 1989  ax-9 1996  ax-10 2016  ax-11 2031  ax-12 2044  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-rep 4733  ax-sep 4743  ax-nul 4751  ax-pow 4805  ax-pr 4869  ax-un 6905  ax-inf2 8485  ax-cnex 9939  ax-resscn 9940  ax-1cn 9941  ax-icn 9942  ax-addcl 9943  ax-addrcl 9944  ax-mulcl 9945  ax-mulrcl 9946  ax-mulcom 9947  ax-addass 9948  ax-mulass 9949  ax-distr 9950  ax-i2m1 9951  ax-1ne0 9952  ax-1rid 9953  ax-rnegex 9954  ax-rrecex 9955  ax-cnre 9956  ax-pre-lttri 9957  ax-pre-lttrn 9958  ax-pre-ltadd 9959  ax-pre-mulgt0 9960
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1878  df-eu 2473  df-mo 2474  df-clab 2608  df-cleq 2614  df-clel 2617  df-nfc 2750  df-ne 2791  df-nel 2894  df-ral 2912  df-rex 2913  df-reu 2914  df-rmo 2915  df-rab 2916  df-v 3188  df-sbc 3419  df-csb 3516  df-dif 3559  df-un 3561  df-in 3563  df-ss 3570  df-pss 3572  df-nul 3894  df-if 4061  df-pw 4134  df-sn 4151  df-pr 4153  df-tp 4155  df-op 4157  df-uni 4405  df-int 4443  df-iun 4489  df-iin 4490  df-br 4616  df-opab 4676  df-mpt 4677  df-tr 4715  df-eprel 4987  df-id 4991  df-po 4997  df-so 4998  df-fr 5035  df-se 5036  df-we 5037  df-xp 5082  df-rel 5083  df-cnv 5084  df-co 5085  df-dm 5086  df-rn 5087  df-res 5088  df-ima 5089  df-pred 5641  df-ord 5687  df-on 5688  df-lim 5689  df-suc 5690  df-iota 5812  df-fun 5851  df-fn 5852  df-f 5853  df-f1 5854  df-fo 5855  df-f1o 5856  df-fv 5857  df-isom 5858  df-riota 6568  df-ov 6610  df-oprab 6611  df-mpt2 6612  df-of 6853  df-om 7016  df-1st 7116  df-2nd 7117  df-supp 7244  df-tpos 7300  df-wrecs 7355  df-recs 7416  df-rdg 7454  df-1o 7508  df-oadd 7512  df-er 7690  df-map 7807  df-en 7903  df-dom 7904  df-sdom 7905  df-fin 7906  df-fsupp 8223  df-oi 8362  df-card 8712  df-pnf 10023  df-mnf 10024  df-xr 10025  df-ltxr 10026  df-le 10027  df-sub 10215  df-neg 10216  df-nn 10968  df-2 11026  df-3 11027  df-n0 11240  df-z 11325  df-uz 11635  df-fz 12272  df-fzo 12410  df-seq 12745  df-hash 13061  df-ndx 15787  df-slot 15788  df-base 15789  df-sets 15790  df-ress 15791  df-plusg 15878  df-mulr 15879  df-0g 16026  df-gsum 16027  df-mre 16170  df-mrc 16171  df-acs 16173  df-mgm 17166  df-sgrp 17208  df-mnd 17219  df-submnd 17260  df-grp 17349  df-minusg 17350  df-mulg 17465  df-cntz 17674  df-cmn 18119  df-abl 18120  df-mgp 18414  df-ur 18426  df-ring 18473  df-oppr 18547  df-dvdsr 18565  df-unit 18566  df-invr 18596  df-lmod 18789  df-nzr 19180  df-linc 41499  df-lininds 41535  df-lindeps 41537
This theorem is referenced by:  islininds2  41577  isldepslvec2  41578
  Copyright terms: Public domain W3C validator