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Theorem lindsenlbs 32370
Description: A maximal linearly independent set in a free module of finite dimension over a division ring is a basis. (Contributed by Brendan Leahy, 2-Jun-2021.)
Assertion
Ref Expression
lindsenlbs (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑋𝐼) → 𝑋 ∈ (LBasis‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))

Proof of Theorem lindsenlbs
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simpl3 1058 . 2 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑋𝐼) → 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
2 drngring 18523 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ DivRing → 𝑅 ∈ Ring)
3 eqid 2609 . . . . . . . 8 (𝑅 freeLMod 𝐼) = (𝑅 freeLMod 𝐼)
43frlmlmod 19854 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ Fin) → (𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod)
52, 4sylan 486 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → (𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod)
6 eqid 2609 . . . . . . 7 (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) = (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))
76linds1 19910 . . . . . 6 (𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) → 𝑋 ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
8 eqid 2609 . . . . . . 7 (LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) = (LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))
96, 8lspssv 18750 . . . . . 6 (((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod ∧ 𝑋 ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
105, 7, 9syl2an 492 . . . . 5 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
11103impa 1250 . . . 4 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
1211adantr 479 . . 3 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑋𝐼) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
13 bren2 7849 . . . . . . 7 (𝑋𝐼 ↔ (𝑋𝐼 ∧ ¬ 𝑋𝐼))
1413simprbi 478 . . . . . 6 (𝑋𝐼 → ¬ 𝑋𝐼)
15 snfi 7900 . . . . . . . . . . . 12 {𝑦} ∈ Fin
16 simp2 1054 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → 𝐼 ∈ Fin)
17 lindsdom 32369 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → 𝑋𝐼)
18 domfi 8043 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋𝐼) → 𝑋 ∈ Fin)
1916, 17, 18syl2anc 690 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → 𝑋 ∈ Fin)
20 unfi 8089 . . . . . . . . . . . 12 (({𝑦} ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ Fin) → ({𝑦} ∪ 𝑋) ∈ Fin)
2115, 19, 20sylancr 693 . . . . . . . . . . 11 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ({𝑦} ∪ 𝑋) ∈ Fin)
2221adantr 479 . . . . . . . . . 10 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → ({𝑦} ∪ 𝑋) ∈ Fin)
23 vex 3175 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑦 ∈ V
2423snss 4258 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦𝑋 ↔ {𝑦} ⊆ 𝑋)
256, 8lspssid 18752 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod ∧ 𝑋 ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → 𝑋 ⊆ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))
265, 7, 25syl2an 492 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → 𝑋 ⊆ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))
27263impa 1250 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → 𝑋 ⊆ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))
2827sseld 3566 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → (𝑦𝑋𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)))
2924, 28syl5bir 231 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ({𝑦} ⊆ 𝑋𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)))
3029con3dimp 455 . . . . . . . . . . 11 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → ¬ {𝑦} ⊆ 𝑋)
31 nsspssun 3818 . . . . . . . . . . 11 (¬ {𝑦} ⊆ 𝑋𝑋 ⊊ ({𝑦} ∪ 𝑋))
3230, 31sylib 206 . . . . . . . . . 10 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → 𝑋 ⊊ ({𝑦} ∪ 𝑋))
33 php3 8008 . . . . . . . . . 10 ((({𝑦} ∪ 𝑋) ∈ Fin ∧ 𝑋 ⊊ ({𝑦} ∪ 𝑋)) → 𝑋 ≺ ({𝑦} ∪ 𝑋))
3422, 32, 33syl2anc 690 . . . . . . . . 9 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → 𝑋 ≺ ({𝑦} ∪ 𝑋))
3534adantrl 747 . . . . . . . 8 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ (𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))) → 𝑋 ≺ ({𝑦} ∪ 𝑋))
36 simpl1 1056 . . . . . . . . 9 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ (𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))) → 𝑅 ∈ DivRing)
37 simpl2 1057 . . . . . . . . 9 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ (𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))) → 𝐼 ∈ Fin)
38 snssi 4279 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) → {𝑦} ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
3938adantr 479 . . . . . . . . . . 11 ((𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → {𝑦} ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
4073ad2ant3 1076 . . . . . . . . . . 11 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → 𝑋 ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
41 unss 3748 . . . . . . . . . . . 12 (({𝑦} ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ 𝑋 ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ↔ ({𝑦} ∪ 𝑋) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
4241biimpi 204 . . . . . . . . . . 11 (({𝑦} ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ 𝑋 ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ({𝑦} ∪ 𝑋) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
4339, 40, 42syl2anr 493 . . . . . . . . . 10 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ (𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))) → ({𝑦} ∪ 𝑋) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
44 simpr 475 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))
4528con3dimp 455 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → ¬ 𝑦𝑋)
46 difsn 4268 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 𝑦𝑋 → (𝑋 ∖ {𝑦}) = 𝑋)
4745, 46syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → (𝑋 ∖ {𝑦}) = 𝑋)
4847fveq2d 6092 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑦})) = ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))
4944, 48neleqtrrd 2709 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑦})))
5049adantlr 746 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑦})))
51 difsnid 4281 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑧𝑋 → ((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑧}) = 𝑋)
5251fveq2d 6092 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑧𝑋 → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑧})) = ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))
5352eleq2d 2672 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑧𝑋 → (𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑧})) ↔ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)))
5453notbid 306 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑧𝑋 → (¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑧})) ↔ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)))
5554biimparc 502 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋) ∧ 𝑧𝑋) → ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑧})))
5655adantll 745 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) ∧ 𝑧𝑋) → ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑧})))
573frlmsca 19858 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → 𝑅 = (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
58 simpl 471 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → 𝑅 ∈ DivRing)
5957, 58eqeltrrd 2688 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∈ DivRing)
60 eqid 2609 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) = (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))
6160islvec 18871 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LVec ↔ ((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod ∧ (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∈ DivRing))
625, 59, 61sylanbrc 694 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → (𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LVec)
63623adant3 1073 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → (𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LVec)
6463ad4antr 763 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) ∧ 𝑧𝑋) ∧ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))) → (𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LVec)
657ssdifssd 3709 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) → (𝑋 ∖ {𝑧}) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
66653ad2ant3 1076 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → (𝑋 ∖ {𝑧}) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
6766ad4antr 763 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) ∧ 𝑧𝑋) ∧ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))) → (𝑋 ∖ {𝑧}) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
68 simp-4r 802 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) ∧ 𝑧𝑋) ∧ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))) → 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
69 difundir 3838 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}) = (({𝑦} ∖ {𝑧}) ∪ (𝑋 ∖ {𝑧}))
7069equncomi 3720 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}) = ((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ ({𝑦} ∖ {𝑧}))
71 elsni 4141 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (𝑧 ∈ {𝑦} → 𝑧 = 𝑦)
7271eleq1d 2671 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (𝑧 ∈ {𝑦} → (𝑧𝑋𝑦𝑋))
7372notbid 306 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝑧 ∈ {𝑦} → (¬ 𝑧𝑋 ↔ ¬ 𝑦𝑋))
7445, 73syl5ibrcom 235 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → (𝑧 ∈ {𝑦} → ¬ 𝑧𝑋))
7574con2d 127 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → (𝑧𝑋 → ¬ 𝑧 ∈ {𝑦}))
7675imp 443 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) ∧ 𝑧𝑋) → ¬ 𝑧 ∈ {𝑦})
77 difsn 4268 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 𝑧 ∈ {𝑦} → ({𝑦} ∖ {𝑧}) = {𝑦})
7876, 77syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) ∧ 𝑧𝑋) → ({𝑦} ∖ {𝑧}) = {𝑦})
7978uneq2d 3728 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) ∧ 𝑧𝑋) → ((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ ({𝑦} ∖ {𝑧})) = ((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑦}))
8070, 79syl5eq 2655 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) ∧ 𝑧𝑋) → (({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}) = ((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑦}))
8180fveq2d 6092 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) ∧ 𝑧𝑋) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) = ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑦})))
8281eleq2d 2672 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) ∧ 𝑧𝑋) → (𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ↔ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑦}))))
8382adantllr 750 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) ∧ 𝑧𝑋) → (𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ↔ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑦}))))
8483biimpa 499 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) ∧ 𝑧𝑋) ∧ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))) → 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑦})))
85 drngnzr 19029 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑅 ∈ DivRing → 𝑅 ∈ NzRing)
8685adantr 479 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → 𝑅 ∈ NzRing)
8757, 86eqeltrrd 2688 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∈ NzRing)
885, 87jca 552 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → ((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod ∧ (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∈ NzRing))
8988anim1i 589 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → (((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod ∧ (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∈ NzRing) ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))))
90893impa 1250 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → (((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod ∧ (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∈ NzRing) ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))))
918, 60lindsind2 19919 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod ∧ (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∈ NzRing) ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ 𝑧𝑋) → ¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑧})))
92913expa 1256 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod ∧ (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∈ NzRing) ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧𝑋) → ¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑧})))
9390, 92sylan 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧𝑋) → ¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑧})))
9493ad5ant14 1293 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) ∧ 𝑧𝑋) ∧ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))) → ¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑧})))
9584, 94eldifd 3550 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) ∧ 𝑧𝑋) ∧ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))) → 𝑧 ∈ (((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑦})) ∖ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑧}))))
96 eqid 2609 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) = (LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼))
976, 96, 8lspsolv 18910 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LVec ∧ ((𝑋 ∖ {𝑧}) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ 𝑧 ∈ (((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑦})) ∖ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑧}))))) → 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑧})))
9864, 67, 68, 95, 97syl13anc 1319 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) ∧ 𝑧𝑋) ∧ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))) → 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑧})))
9956, 98mtand 688 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) ∧ 𝑧𝑋) → ¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})))
10099ralrimiva 2948 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → ∀𝑧𝑋 ¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})))
101 ralunb 3755 . . . . . . . . . . . . . . 15 (∀𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋) ¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ↔ (∀𝑧 ∈ {𝑦} ¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ∧ ∀𝑧𝑋 ¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))))
102 id 22 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑧 = 𝑦𝑧 = 𝑦)
103 sneq 4134 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑧 = 𝑦 → {𝑧} = {𝑦})
104103difeq2d 3689 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑧 = 𝑦 → (({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}) = (({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑦}))
105 uncom 3718 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ({𝑦} ∪ 𝑋) = (𝑋 ∪ {𝑦})
106105difeq1i 3685 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑦}) = ((𝑋 ∪ {𝑦}) ∖ {𝑦})
107 difun2 3999 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑋 ∪ {𝑦}) ∖ {𝑦}) = (𝑋 ∖ {𝑦})
108106, 107eqtri 2631 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑦}) = (𝑋 ∖ {𝑦})
109104, 108syl6eq 2659 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑧 = 𝑦 → (({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}) = (𝑋 ∖ {𝑦}))
110109fveq2d 6092 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑧 = 𝑦 → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) = ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑦})))
111102, 110eleq12d 2681 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑧 = 𝑦 → (𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ↔ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑦}))))
112111notbid 306 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑧 = 𝑦 → (¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ↔ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑦}))))
11323, 112ralsn 4168 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (∀𝑧 ∈ {𝑦} ¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ↔ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑦})))
114113anbi1i 726 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((∀𝑧 ∈ {𝑦} ¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ∧ ∀𝑧𝑋 ¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))) ↔ (¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑦})) ∧ ∀𝑧𝑋 ¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))))
115101, 114bitri 262 . . . . . . . . . . . . . 14 (∀𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋) ¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ↔ (¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑦})) ∧ ∀𝑧𝑋 ¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))))
11650, 100, 115sylanbrc 694 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → ∀𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋) ¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})))
117116ex 448 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → (¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋) → ∀𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋) ¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))))
11863ad3antrrr 761 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)) ∧ 𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))})) → (𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LVec)
119 eldifsn 4259 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))}) ↔ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑥 ≠ (0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))))
120119biimpi 204 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))}) → (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑥 ≠ (0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))))
121120adantl 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)) ∧ 𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))})) → (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑥 ≠ (0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))))
12238, 7, 42syl2anr 493 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ({𝑦} ∪ 𝑋) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
1231223ad2antl3 1217 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ({𝑦} ∪ 𝑋) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
124123sselda 3567 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)) → 𝑧 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
125124adantr 479 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)) ∧ 𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))})) → 𝑧 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
126 eqid 2609 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ( ·𝑠 ‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) = ( ·𝑠 ‘(𝑅 freeLMod 𝐼))
127 eqid 2609 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) = (Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
128 eqid 2609 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) = (0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
1296, 60, 126, 127, 128, 8lspsnvs 18881 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LVec ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑥 ≠ (0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))) ∧ 𝑧 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘{(𝑥( ·𝑠 ‘(𝑅 freeLMod 𝐼))𝑧)}) = ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘{𝑧}))
130118, 121, 125, 129syl3anc 1317 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)) ∧ 𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))})) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘{(𝑥( ·𝑠 ‘(𝑅 freeLMod 𝐼))𝑧)}) = ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘{𝑧}))
131130sseq1d 3594 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)) ∧ 𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))})) → (((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘{(𝑥( ·𝑠 ‘(𝑅 freeLMod 𝐼))𝑧)}) ⊆ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ↔ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘{𝑧}) ⊆ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))))
13253adant3 1073 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → (𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod)
133132ad3antrrr 761 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)) ∧ 𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))})) → (𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod)
134 df-3an 1032 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ↔ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))))
135122ssdifssd 3709 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → (({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
1366, 96, 8lspcl 18743 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod ∧ (({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ∈ (LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
1375, 135, 136syl2an 492 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) ∧ (𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ∈ (LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
138137anassrs 677 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ∈ (LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
139134, 138sylanb 487 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ∈ (LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
140139ad2antrr 757 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)) ∧ 𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))})) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ∈ (LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
141 eldifi 3693 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))}) → 𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))))
142141adantl 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)) ∧ 𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))})) → 𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))))
1436, 60, 126, 127lmodvscl 18649 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod ∧ 𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → (𝑥( ·𝑠 ‘(𝑅 freeLMod 𝐼))𝑧) ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
144133, 142, 125, 143syl3anc 1317 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)) ∧ 𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))})) → (𝑥( ·𝑠 ‘(𝑅 freeLMod 𝐼))𝑧) ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
1456, 96, 8, 133, 140, 144lspsnel5 18762 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)) ∧ 𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))})) → ((𝑥( ·𝑠 ‘(𝑅 freeLMod 𝐼))𝑧) ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ↔ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘{(𝑥( ·𝑠 ‘(𝑅 freeLMod 𝐼))𝑧)}) ⊆ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))))
146132ad2antrr 757 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)) → (𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod)
147139adantr 479 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ∈ (LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
1486, 96, 8, 146, 147, 124lspsnel5 18762 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)) → (𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ↔ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘{𝑧}) ⊆ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))))
149148adantr 479 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)) ∧ 𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))})) → (𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ↔ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘{𝑧}) ⊆ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))))
150131, 145, 1493bitr4rd 299 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)) ∧ 𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))})) → (𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ↔ (𝑥( ·𝑠 ‘(𝑅 freeLMod 𝐼))𝑧) ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))))
151150notbid 306 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)) ∧ 𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))})) → (¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ↔ ¬ (𝑥( ·𝑠 ‘(𝑅 freeLMod 𝐼))𝑧) ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))))
152151biimpd 217 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)) ∧ 𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))})) → (¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) → ¬ (𝑥( ·𝑠 ‘(𝑅 freeLMod 𝐼))𝑧) ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))))
153152ralrimdva 2951 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)) → (¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) → ∀𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))}) ¬ (𝑥( ·𝑠 ‘(𝑅 freeLMod 𝐼))𝑧) ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))))
154153ralimdva 2944 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → (∀𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋) ¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) → ∀𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)∀𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))}) ¬ (𝑥( ·𝑠 ‘(𝑅 freeLMod 𝐼))𝑧) ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))))
155117, 154syld 45 . . . . . . . . . . 11 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → (¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋) → ∀𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)∀𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))}) ¬ (𝑥( ·𝑠 ‘(𝑅 freeLMod 𝐼))𝑧) ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))))
156155impr 646 . . . . . . . . . 10 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ (𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))) → ∀𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)∀𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))}) ¬ (𝑥( ·𝑠 ‘(𝑅 freeLMod 𝐼))𝑧) ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})))
157 ovex 6555 . . . . . . . . . . 11 (𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ V
1586, 126, 8, 60, 127, 128islinds2 19913 . . . . . . . . . . 11 ((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ V → (({𝑦} ∪ 𝑋) ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ↔ (({𝑦} ∪ 𝑋) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ ∀𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)∀𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))}) ¬ (𝑥( ·𝑠 ‘(𝑅 freeLMod 𝐼))𝑧) ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})))))
159157, 158ax-mp 5 . . . . . . . . . 10 (({𝑦} ∪ 𝑋) ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ↔ (({𝑦} ∪ 𝑋) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ ∀𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)∀𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))}) ¬ (𝑥( ·𝑠 ‘(𝑅 freeLMod 𝐼))𝑧) ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))))
16043, 156, 159sylanbrc 694 . . . . . . . . 9 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ (𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))) → ({𝑦} ∪ 𝑋) ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
161 lindsdom 32369 . . . . . . . . 9 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ ({𝑦} ∪ 𝑋) ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ({𝑦} ∪ 𝑋) ≼ 𝐼)
16236, 37, 160, 161syl3anc 1317 . . . . . . . 8 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ (𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))) → ({𝑦} ∪ 𝑋) ≼ 𝐼)
163 sdomdomtr 7955 . . . . . . . 8 ((𝑋 ≺ ({𝑦} ∪ 𝑋) ∧ ({𝑦} ∪ 𝑋) ≼ 𝐼) → 𝑋𝐼)
16435, 162, 163syl2anc 690 . . . . . . 7 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ (𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))) → 𝑋𝐼)
165164stoic1a 1687 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑋𝐼) → ¬ (𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)))
16614, 165sylan2 489 . . . . 5 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑋𝐼) → ¬ (𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)))
167 iman 438 . . . . 5 ((𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) → 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) ↔ ¬ (𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)))
168166, 167sylibr 222 . . . 4 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑋𝐼) → (𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) → 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)))
169168ssrdv 3573 . . 3 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑋𝐼) → (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ⊆ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))
17012, 169eqssd 3584 . 2 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑋𝐼) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋) = (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
171 eqid 2609 . . 3 (LBasis‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) = (LBasis‘(𝑅 freeLMod 𝐼))
1726, 171, 8islbs4 19932 . 2 (𝑋 ∈ (LBasis‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ↔ (𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋) = (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))))
1731, 170, 172sylanbrc 694 1 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑋𝐼) → 𝑋 ∈ (LBasis‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 194  wa 382  w3a 1030   = wceq 1474  wcel 1976  wne 2779  wral 2895  Vcvv 3172  cdif 3536  cun 3537  wss 3539  wpss 3540  {csn 4124   class class class wbr 4577  cfv 5790  (class class class)co 6527  cen 7815  cdom 7816  csdm 7817  Fincfn 7818  Basecbs 15641  Scalarcsca 15717   ·𝑠 cvsca 15718  0gc0g 15869  Ringcrg 18316  DivRingcdr 18516  LModclmod 18632  LSubSpclss 18699  LSpanclspn 18738  LBasisclbs 18841  LVecclvec 18869  NzRingcnzr 19024   freeLMod cfrlm 19851  LIndSclinds 19905
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1712  ax-4 1727  ax-5 1826  ax-6 1874  ax-7 1921  ax-8 1978  ax-9 1985  ax-10 2005  ax-11 2020  ax-12 2033  ax-13 2233  ax-ext 2589  ax-rep 4693  ax-sep 4703  ax-nul 4712  ax-pow 4764  ax-pr 4828  ax-un 6824  ax-inf2 8398  ax-cnex 9848  ax-resscn 9849  ax-1cn 9850  ax-icn 9851  ax-addcl 9852  ax-addrcl 9853  ax-mulcl 9854  ax-mulrcl 9855  ax-mulcom 9856  ax-addass 9857  ax-mulass 9858  ax-distr 9859  ax-i2m1 9860  ax-1ne0 9861  ax-1rid 9862  ax-rnegex 9863  ax-rrecex 9864  ax-cnre 9865  ax-pre-lttri 9866  ax-pre-lttrn 9867  ax-pre-ltadd 9868  ax-pre-mulgt0 9869
This theorem depends on definitions:  df-bi 195  df-or 383  df-an 384  df-3or 1031  df-3an 1032  df-tru 1477  df-ex 1695  df-nf 1700  df-sb 1867  df-eu 2461  df-mo 2462  df-clab 2596  df-cleq 2602  df-clel 2605  df-nfc 2739  df-ne 2781  df-nel 2782  df-ral 2900  df-rex 2901  df-reu 2902  df-rmo 2903  df-rab 2904  df-v 3174  df-sbc 3402  df-csb 3499  df-dif 3542  df-un 3544  df-in 3546  df-ss 3553  df-pss 3555  df-nul 3874  df-if 4036  df-pw 4109  df-sn 4125  df-pr 4127  df-tp 4129  df-op 4131  df-uni 4367  df-int 4405  df-iun 4451  df-iin 4452  df-br 4578  df-opab 4638  df-mpt 4639  df-tr 4675  df-eprel 4939  df-id 4943  df-po 4949  df-so 4950  df-fr 4987  df-se 4988  df-we 4989  df-xp 5034  df-rel 5035  df-cnv 5036  df-co 5037  df-dm 5038  df-rn 5039  df-res 5040  df-ima 5041  df-pred 5583  df-ord 5629  df-on 5630  df-lim 5631  df-suc 5632  df-iota 5754  df-fun 5792  df-fn 5793  df-f 5794  df-f1 5795  df-fo 5796  df-f1o 5797  df-fv 5798  df-isom 5799  df-riota 6489  df-ov 6530  df-oprab 6531  df-mpt2 6532  df-of 6772  df-om 6935  df-1st 7036  df-2nd 7037  df-supp 7160  df-tpos 7216  df-wrecs 7271  df-recs 7332  df-rdg 7370  df-1o 7424  df-oadd 7428  df-er 7606  df-map 7723  df-ixp 7772  df-en 7819  df-dom 7820  df-sdom 7821  df-fin 7822  df-fsupp 8136  df-sup 8208  df-oi 8275  df-card 8625  df-pnf 9932  df-mnf 9933  df-xr 9934  df-ltxr 9935  df-le 9936  df-sub 10119  df-neg 10120  df-nn 10868  df-2 10926  df-3 10927  df-4 10928  df-5 10929  df-6 10930  df-7 10931  df-8 10932  df-9 10933  df-n0 11140  df-z 11211  df-dec 11326  df-uz 11520  df-fz 12153  df-fzo 12290  df-seq 12619  df-hash 12935  df-struct 15643  df-ndx 15644  df-slot 15645  df-base 15646  df-sets 15647  df-ress 15648  df-plusg 15727  df-mulr 15728  df-sca 15730  df-vsca 15731  df-ip 15732  df-tset 15733  df-ple 15734  df-ds 15737  df-hom 15739  df-cco 15740  df-0g 15871  df-gsum 15872  df-prds 15877  df-pws 15879  df-mre 16015  df-mrc 16016  df-mri 16017  df-acs 16018  df-mgm 17011  df-sgrp 17053  df-mnd 17064  df-mhm 17104  df-submnd 17105  df-grp 17194  df-minusg 17195  df-sbg 17196  df-mulg 17310  df-subg 17360  df-ghm 17427  df-cntz 17519  df-cmn 17964  df-abl 17965  df-mgp 18259  df-ur 18271  df-ring 18318  df-oppr 18392  df-dvdsr 18410  df-unit 18411  df-invr 18441  df-drng 18518  df-subrg 18547  df-lmod 18634  df-lss 18700  df-lsp 18739  df-lmhm 18789  df-lbs 18842  df-lvec 18870  df-sra 18939  df-rgmod 18940  df-nzr 19025  df-dsmm 19837  df-frlm 19852  df-uvc 19883  df-lindf 19906  df-linds 19907
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