Theorem islss3 13695

Description: A linear subspace of a module is a subset which is a module in its own right. (Contributed by Stefan O'Rear, 6-Dec-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 30-Apr-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
islss3.x	⊢ 𝑋 = (𝑊 ↾s 𝑈)
islss3.v	⊢ 𝑉 = (Base‘𝑊)
islss3.s	⊢ 𝑆 = (LSubSp‘𝑊)

Assertion

Ref	Expression
islss3	⊢ (𝑊 ∈ LMod → (𝑈 ∈ 𝑆 ↔ (𝑈 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ LMod)))

Proof of Theorem islss3

Dummy variables 𝑎 𝑏 𝑥 𝑗 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		islss3.v	. . . 4 ⊢ 𝑉 = (Base‘𝑊)
2		islss3.s	. . . 4 ⊢ 𝑆 = (LSubSp‘𝑊)
3	1, 2	lssssg 13676	. . 3 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) → 𝑈 ⊆ 𝑉)
4		islss3.x	. . . . . . 7 ⊢ 𝑋 = (𝑊 ↾s 𝑈)
5	4	a1i 9	. . . . . 6 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ⊆ 𝑉) → 𝑋 = (𝑊 ↾s 𝑈))
6	1	a1i 9	. . . . . 6 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ⊆ 𝑉) → 𝑉 = (Base‘𝑊))
7		simpl 109	. . . . . 6 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ⊆ 𝑉) → 𝑊 ∈ LMod)
8		simpr 110	. . . . . 6 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ⊆ 𝑉) → 𝑈 ⊆ 𝑉)
9	5, 6, 7, 8	ressbas2d 12580	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ⊆ 𝑉) → 𝑈 = (Base‘𝑋))
10	3, 9	syldan 282	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) → 𝑈 = (Base‘𝑋))
11	4	a1i 9	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) → 𝑋 = (𝑊 ↾s 𝑈))
12		eqidd 2190	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) → (+g‘𝑊) = (+g‘𝑊))
13		simpr 110	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) → 𝑈 ∈ 𝑆)
14		simpl 109	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) → 𝑊 ∈ LMod)
15	11, 12, 13, 14	ressplusgd 12640	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) → (+g‘𝑊) = (+g‘𝑋))
16		eqid 2189	. . . . 5 ⊢ (Scalar‘𝑊) = (Scalar‘𝑊)
17	4, 16	ressscag 12694	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) → (Scalar‘𝑊) = (Scalar‘𝑋))
18		eqid 2189	. . . . 5 ⊢ ( ·𝑠 ‘𝑊) = ( ·𝑠 ‘𝑊)
19	4, 18	ressvscag 12695	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) → ( ·𝑠 ‘𝑊) = ( ·𝑠 ‘𝑋))
20		eqidd 2190	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) → (Base‘(Scalar‘𝑊)) = (Base‘(Scalar‘𝑊)))
21		eqidd 2190	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) → (+g‘(Scalar‘𝑊)) = (+g‘(Scalar‘𝑊)))
22		eqidd 2190	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) → (.r‘(Scalar‘𝑊)) = (.r‘(Scalar‘𝑊)))
23		eqidd 2190	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) → (1r‘(Scalar‘𝑊)) = (1r‘(Scalar‘𝑊)))
24	16	lmodring 13611	. . . . 5 ⊢ (𝑊 ∈ LMod → (Scalar‘𝑊) ∈ Ring)
25	24	adantr 276	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) → (Scalar‘𝑊) ∈ Ring)
26	2	lsssubg 13693	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) → 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝑊))
27	4	subggrp 13116	. . . . 5 ⊢ (𝑈 ∈ (SubGrp‘𝑊) → 𝑋 ∈ Grp)
28	26, 27	syl 14	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) → 𝑋 ∈ Grp)
29		eqid 2189	. . . . . 6 ⊢ (Base‘(Scalar‘𝑊)) = (Base‘(Scalar‘𝑊))
30	16, 18, 29, 2	lssvscl 13691	. . . . 5 ⊢ (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑎 ∈ 𝑈)) → (𝑥( ·𝑠 ‘𝑊)𝑎) ∈ 𝑈)
31	30	3impb 1201	. . . 4 ⊢ (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) ∧ 𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑎 ∈ 𝑈) → (𝑥( ·𝑠 ‘𝑊)𝑎) ∈ 𝑈)
32		simpll 527	. . . . 5 ⊢ (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑎 ∈ 𝑈 ∧ 𝑏 ∈ 𝑈)) → 𝑊 ∈ LMod)
33		simpr1 1005	. . . . 5 ⊢ (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑎 ∈ 𝑈 ∧ 𝑏 ∈ 𝑈)) → 𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)))
34	3	adantr 276	. . . . . 6 ⊢ (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑎 ∈ 𝑈 ∧ 𝑏 ∈ 𝑈)) → 𝑈 ⊆ 𝑉)
35		simpr2 1006	. . . . . 6 ⊢ (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑎 ∈ 𝑈 ∧ 𝑏 ∈ 𝑈)) → 𝑎 ∈ 𝑈)
36	34, 35	sseldd 3171	. . . . 5 ⊢ (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑎 ∈ 𝑈 ∧ 𝑏 ∈ 𝑈)) → 𝑎 ∈ 𝑉)
37		simpr3 1007	. . . . . 6 ⊢ (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑎 ∈ 𝑈 ∧ 𝑏 ∈ 𝑈)) → 𝑏 ∈ 𝑈)
38	34, 37	sseldd 3171	. . . . 5 ⊢ (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑎 ∈ 𝑈 ∧ 𝑏 ∈ 𝑈)) → 𝑏 ∈ 𝑉)
39		eqid 2189	. . . . . 6 ⊢ (+g‘𝑊) = (+g‘𝑊)
40	1, 39, 16, 18, 29	lmodvsdi 13627	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑎 ∈ 𝑉 ∧ 𝑏 ∈ 𝑉)) → (𝑥( ·𝑠 ‘𝑊)(𝑎(+g‘𝑊)𝑏)) = ((𝑥( ·𝑠 ‘𝑊)𝑎)(+g‘𝑊)(𝑥( ·𝑠 ‘𝑊)𝑏)))
41	32, 33, 36, 38, 40	syl13anc 1251	. . . 4 ⊢ (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑎 ∈ 𝑈 ∧ 𝑏 ∈ 𝑈)) → (𝑥( ·𝑠 ‘𝑊)(𝑎(+g‘𝑊)𝑏)) = ((𝑥( ·𝑠 ‘𝑊)𝑎)(+g‘𝑊)(𝑥( ·𝑠 ‘𝑊)𝑏)))
42		simpll 527	. . . . 5 ⊢ (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑎 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑏 ∈ 𝑈)) → 𝑊 ∈ LMod)
43		simpr1 1005	. . . . 5 ⊢ (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑎 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑏 ∈ 𝑈)) → 𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)))
44		simpr2 1006	. . . . 5 ⊢ (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑎 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑏 ∈ 𝑈)) → 𝑎 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)))
45	3	adantr 276	. . . . . 6 ⊢ (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑎 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑏 ∈ 𝑈)) → 𝑈 ⊆ 𝑉)
46		simpr3 1007	. . . . . 6 ⊢ (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑎 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑏 ∈ 𝑈)) → 𝑏 ∈ 𝑈)
47	45, 46	sseldd 3171	. . . . 5 ⊢ (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑎 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑏 ∈ 𝑈)) → 𝑏 ∈ 𝑉)
48		eqid 2189	. . . . . 6 ⊢ (+g‘(Scalar‘𝑊)) = (+g‘(Scalar‘𝑊))
49	1, 39, 16, 18, 29, 48	lmodvsdir 13628	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑎 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑏 ∈ 𝑉)) → ((𝑥(+g‘(Scalar‘𝑊))𝑎)( ·𝑠 ‘𝑊)𝑏) = ((𝑥( ·𝑠 ‘𝑊)𝑏)(+g‘𝑊)(𝑎( ·𝑠 ‘𝑊)𝑏)))
50	42, 43, 44, 47, 49	syl13anc 1251	. . . 4 ⊢ (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑎 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑏 ∈ 𝑈)) → ((𝑥(+g‘(Scalar‘𝑊))𝑎)( ·𝑠 ‘𝑊)𝑏) = ((𝑥( ·𝑠 ‘𝑊)𝑏)(+g‘𝑊)(𝑎( ·𝑠 ‘𝑊)𝑏)))
51		eqid 2189	. . . . . 6 ⊢ (.r‘(Scalar‘𝑊)) = (.r‘(Scalar‘𝑊))
52	1, 16, 18, 29, 51	lmodvsass 13629	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑎 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑏 ∈ 𝑉)) → ((𝑥(.r‘(Scalar‘𝑊))𝑎)( ·𝑠 ‘𝑊)𝑏) = (𝑥( ·𝑠 ‘𝑊)(𝑎( ·𝑠 ‘𝑊)𝑏)))
53	42, 43, 44, 47, 52	syl13anc 1251	. . . 4 ⊢ (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑎 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑏 ∈ 𝑈)) → ((𝑥(.r‘(Scalar‘𝑊))𝑎)( ·𝑠 ‘𝑊)𝑏) = (𝑥( ·𝑠 ‘𝑊)(𝑎( ·𝑠 ‘𝑊)𝑏)))
54	3	sselda 3170	. . . . 5 ⊢ (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) ∧ 𝑥 ∈ 𝑈) → 𝑥 ∈ 𝑉)
55		eqid 2189	. . . . . . 7 ⊢ (1r‘(Scalar‘𝑊)) = (1r‘(Scalar‘𝑊))
56	1, 16, 18, 55	lmodvs1 13632	. . . . . 6 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑥 ∈ 𝑉) → ((1r‘(Scalar‘𝑊))( ·𝑠 ‘𝑊)𝑥) = 𝑥)
57	56	adantlr 477	. . . . 5 ⊢ (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) ∧ 𝑥 ∈ 𝑉) → ((1r‘(Scalar‘𝑊))( ·𝑠 ‘𝑊)𝑥) = 𝑥)
58	54, 57	syldan 282	. . . 4 ⊢ (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) ∧ 𝑥 ∈ 𝑈) → ((1r‘(Scalar‘𝑊))( ·𝑠 ‘𝑊)𝑥) = 𝑥)
59	10, 15, 17, 19, 20, 21, 22, 23, 25, 28, 31, 41, 50, 53, 58	islmodd 13609	. . 3 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) → 𝑋 ∈ LMod)
60	3, 59	jca 306	. 2 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) → (𝑈 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ LMod))
61		simprl 529	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑈 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ LMod)) → 𝑈 ⊆ 𝑉)
62	61, 9	syldan 282	. . 3 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑈 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ LMod)) → 𝑈 = (Base‘𝑋))
63		basfn 12570	. . . . . . . 8 ⊢ Base Fn V
64		simprr 531	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑈 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ LMod)) → 𝑋 ∈ LMod)
65	64	elexd 2765	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑈 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ LMod)) → 𝑋 ∈ V)
66		funfvex 5551	. . . . . . . . 9 ⊢ ((Fun Base ∧ 𝑋 ∈ dom Base) → (Base‘𝑋) ∈ V)
67	66	funfni 5335	. . . . . . . 8 ⊢ ((Base Fn V ∧ 𝑋 ∈ V) → (Base‘𝑋) ∈ V)
68	63, 65, 67	sylancr 414	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑈 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ LMod)) → (Base‘𝑋) ∈ V)
69	62, 68	eqeltrd 2266	. . . . . 6 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑈 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ LMod)) → 𝑈 ∈ V)
70	4, 16	ressscag 12694	. . . . . 6 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ V) → (Scalar‘𝑊) = (Scalar‘𝑋))
71	69, 70	syldan 282	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑈 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ LMod)) → (Scalar‘𝑊) = (Scalar‘𝑋))
72	71	eqcomd 2195	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑈 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ LMod)) → (Scalar‘𝑋) = (Scalar‘𝑊))
73		eqidd 2190	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑈 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ LMod)) → (Base‘(Scalar‘𝑋)) = (Base‘(Scalar‘𝑋)))
74	1	a1i 9	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑈 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ LMod)) → 𝑉 = (Base‘𝑊))
75	4	a1i 9	. . . . . 6 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑈 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ LMod)) → 𝑋 = (𝑊 ↾s 𝑈))
76		eqidd 2190	. . . . . 6 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑈 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ LMod)) → (+g‘𝑊) = (+g‘𝑊))
77		simpl 109	. . . . . 6 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑈 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ LMod)) → 𝑊 ∈ LMod)
78	75, 76, 69, 77	ressplusgd 12640	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑈 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ LMod)) → (+g‘𝑊) = (+g‘𝑋))
79	78	eqcomd 2195	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑈 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ LMod)) → (+g‘𝑋) = (+g‘𝑊))
80	4, 18	ressvscag 12695	. . . . . 6 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ V) → ( ·𝑠 ‘𝑊) = ( ·𝑠 ‘𝑋))
81	69, 80	syldan 282	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑈 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ LMod)) → ( ·𝑠 ‘𝑊) = ( ·𝑠 ‘𝑋))
82	81	eqcomd 2195	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑈 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ LMod)) → ( ·𝑠 ‘𝑋) = ( ·𝑠 ‘𝑊))
83	2	a1i 9	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑈 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ LMod)) → 𝑆 = (LSubSp‘𝑊))
84	62, 61	eqsstrrd 3207	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑈 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ LMod)) → (Base‘𝑋) ⊆ 𝑉)
85		lmodgrp 13610	. . . . . 6 ⊢ (𝑋 ∈ LMod → 𝑋 ∈ Grp)
86	85	ad2antll 491	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑈 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ LMod)) → 𝑋 ∈ Grp)
87		eqid 2189	. . . . . 6 ⊢ (Base‘𝑋) = (Base‘𝑋)
88		eqid 2189	. . . . . 6 ⊢ (0g‘𝑋) = (0g‘𝑋)
89	87, 88	grpidcl 12973	. . . . 5 ⊢ (𝑋 ∈ Grp → (0g‘𝑋) ∈ (Base‘𝑋))
90		elex2 2768	. . . . 5 ⊢ ((0g‘𝑋) ∈ (Base‘𝑋) → ∃𝑗 𝑗 ∈ (Base‘𝑋))
91	86, 89, 90	3syl 17	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑈 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ LMod)) → ∃𝑗 𝑗 ∈ (Base‘𝑋))
92	64	adantr 276	. . . . 5 ⊢ (((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑈 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ LMod)) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ (Base‘𝑋) ∧ 𝑏 ∈ (Base‘𝑋))) → 𝑋 ∈ LMod)
93		eqid 2189	. . . . . . 7 ⊢ (LSubSp‘𝑋) = (LSubSp‘𝑋)
94	87, 93	lss1 13678	. . . . . 6 ⊢ (𝑋 ∈ LMod → (Base‘𝑋) ∈ (LSubSp‘𝑋))
95	92, 94	syl 14	. . . . 5 ⊢ (((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑈 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ LMod)) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ (Base‘𝑋) ∧ 𝑏 ∈ (Base‘𝑋))) → (Base‘𝑋) ∈ (LSubSp‘𝑋))
96		simpr 110	. . . . 5 ⊢ (((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑈 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ LMod)) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ (Base‘𝑋) ∧ 𝑏 ∈ (Base‘𝑋))) → (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ (Base‘𝑋) ∧ 𝑏 ∈ (Base‘𝑋)))
97		eqid 2189	. . . . . 6 ⊢ (Scalar‘𝑋) = (Scalar‘𝑋)
98		eqid 2189	. . . . . 6 ⊢ (Base‘(Scalar‘𝑋)) = (Base‘(Scalar‘𝑋))
99		eqid 2189	. . . . . 6 ⊢ (+g‘𝑋) = (+g‘𝑋)
100		eqid 2189	. . . . . 6 ⊢ ( ·𝑠 ‘𝑋) = ( ·𝑠 ‘𝑋)
101	97, 98, 99, 100, 93	lssclg 13680	. . . . 5 ⊢ ((𝑋 ∈ LMod ∧ (Base‘𝑋) ∈ (LSubSp‘𝑋) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ (Base‘𝑋) ∧ 𝑏 ∈ (Base‘𝑋))) → ((𝑥( ·𝑠 ‘𝑋)𝑎)(+g‘𝑋)𝑏) ∈ (Base‘𝑋))
102	92, 95, 96, 101	syl3anc 1249	. . . 4 ⊢ (((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑈 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ LMod)) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ (Base‘𝑋) ∧ 𝑏 ∈ (Base‘𝑋))) → ((𝑥( ·𝑠 ‘𝑋)𝑎)(+g‘𝑋)𝑏) ∈ (Base‘𝑋))
103	72, 73, 74, 79, 82, 83, 84, 91, 102, 77	islssmd 13675	. . 3 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑈 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ LMod)) → (Base‘𝑋) ∈ 𝑆)
104	62, 103	eqeltrd 2266	. 2 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑈 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ LMod)) → 𝑈 ∈ 𝑆)
105	60, 104	impbida 596	1 ⊢ (𝑊 ∈ LMod → (𝑈 ∈ 𝑆 ↔ (𝑈 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ LMod)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   ∧ w3a 980   = wceq 1364  ∃wex 1503   ∈ wcel 2160  Vcvv 2752   ⊆ wss 3144   Fn wfn 5230  ‘cfv 5235  (class class class)co 5896  Basecbs 12512   ↾_s cress 12513  +_gcplusg 12589  ._rcmulr 12590  Scalarcsca 12592   ·_𝑠 cvsca 12593  0_gc0g 12761  Grpcgrp 12945  SubGrpcsubg 13106  1_rcur 13313  Ringcrg 13350  LModclmod 13603  LSubSpclss 13668

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 615  ax-in2 616  ax-io 710  ax-5 1458  ax-7 1459  ax-gen 1460  ax-ie1 1504  ax-ie2 1505  ax-8 1515  ax-10 1516  ax-11 1517  ax-i12 1518  ax-bndl 1520  ax-4 1521  ax-17 1537  ax-i9 1541  ax-ial 1545  ax-i5r 1546  ax-13 2162  ax-14 2163  ax-ext 2171  ax-coll 4133  ax-sep 4136  ax-pow 4192  ax-pr 4227  ax-un 4451  ax-setind 4554  ax-cnex 7932  ax-resscn 7933  ax-1cn 7934  ax-1re 7935  ax-icn 7936  ax-addcl 7937  ax-addrcl 7938  ax-mulcl 7939  ax-addcom 7941  ax-addass 7943  ax-i2m1 7946  ax-0lt1 7947  ax-0id 7949  ax-rnegex 7950  ax-pre-ltirr 7953  ax-pre-lttrn 7955  ax-pre-ltadd 7957

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1472  df-sb 1774  df-eu 2041  df-mo 2042  df-clab 2176  df-cleq 2182  df-clel 2185  df-nfc 2321  df-ne 2361  df-nel 2456  df-ral 2473  df-rex 2474  df-reu 2475  df-rmo 2476  df-rab 2477  df-v 2754  df-sbc 2978  df-csb 3073  df-dif 3146  df-un 3148  df-in 3150  df-ss 3157  df-nul 3438  df-pw 3592  df-sn 3613  df-pr 3614  df-op 3616  df-uni 3825  df-int 3860  df-iun 3903  df-br 4019  df-opab 4080  df-mpt 4081  df-id 4311  df-xp 4650  df-rel 4651  df-cnv 4652  df-co 4653  df-dm 4654  df-rn 4655  df-res 4656  df-ima 4657  df-iota 5196  df-fun 5237  df-fn 5238  df-f 5239  df-f1 5240  df-fo 5241  df-f1o 5242  df-fv 5243  df-riota 5852  df-ov 5899  df-oprab 5900  df-mpo 5901  df-1st 6165  df-2nd 6166  df-pnf 8024  df-mnf 8025  df-ltxr 8027  df-inn 8950  df-2 9008  df-3 9009  df-4 9010  df-5 9011  df-6 9012  df-ndx 12515  df-slot 12516  df-base 12518  df-sets 12519  df-iress 12520  df-plusg 12602  df-mulr 12603  df-sca 12605  df-vsca 12606  df-0g 12763  df-mgm 12832  df-sgrp 12865  df-mnd 12878  df-grp 12948  df-minusg 12949  df-sbg 12950  df-subg 13109  df-mgp 13275  df-ur 13314  df-ring 13352  df-lmod 13605  df-lssm 13669

This theorem is referenced by:  lsslmod  13696  lsslss  13697