Theorem islss3 13878

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 13859	. . 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 12689	. . . . 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 2194	. . . . 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 12749	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) → (+g‘𝑊) = (+g‘𝑋))
16		eqid 2193	. . . . 5 ⊢ (Scalar‘𝑊) = (Scalar‘𝑊)
17	4, 16	ressscag 12803	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) → (Scalar‘𝑊) = (Scalar‘𝑋))
18		eqid 2193	. . . . 5 ⊢ ( ·𝑠 ‘𝑊) = ( ·𝑠 ‘𝑊)
19	4, 18	ressvscag 12804	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) → ( ·𝑠 ‘𝑊) = ( ·𝑠 ‘𝑋))
20		eqidd 2194	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) → (Base‘(Scalar‘𝑊)) = (Base‘(Scalar‘𝑊)))
21		eqidd 2194	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) → (+g‘(Scalar‘𝑊)) = (+g‘(Scalar‘𝑊)))
22		eqidd 2194	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) → (.r‘(Scalar‘𝑊)) = (.r‘(Scalar‘𝑊)))
23		eqidd 2194	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) → (1r‘(Scalar‘𝑊)) = (1r‘(Scalar‘𝑊)))
24	16	lmodring 13794	. . . . 5 ⊢ (𝑊 ∈ LMod → (Scalar‘𝑊) ∈ Ring)
25	24	adantr 276	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) → (Scalar‘𝑊) ∈ Ring)
26	2	lsssubg 13876	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) → 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝑊))
27	4	subggrp 13250	. . . . 5 ⊢ (𝑈 ∈ (SubGrp‘𝑊) → 𝑋 ∈ Grp)
28	26, 27	syl 14	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) → 𝑋 ∈ Grp)
29		eqid 2193	. . . . . 6 ⊢ (Base‘(Scalar‘𝑊)) = (Base‘(Scalar‘𝑊))
30	16, 18, 29, 2	lssvscl 13874	. . . . 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 3181	. . . . 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 3181	. . . . 5 ⊢ (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑎 ∈ 𝑈 ∧ 𝑏 ∈ 𝑈)) → 𝑏 ∈ 𝑉)
39		eqid 2193	. . . . . 6 ⊢ (+g‘𝑊) = (+g‘𝑊)
40	1, 39, 16, 18, 29	lmodvsdi 13810	. . . . 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 3181	. . . . 5 ⊢ (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑎 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑏 ∈ 𝑈)) → 𝑏 ∈ 𝑉)
48		eqid 2193	. . . . . 6 ⊢ (+g‘(Scalar‘𝑊)) = (+g‘(Scalar‘𝑊))
49	1, 39, 16, 18, 29, 48	lmodvsdir 13811	. . . . 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 2193	. . . . . 6 ⊢ (.r‘(Scalar‘𝑊)) = (.r‘(Scalar‘𝑊))
52	1, 16, 18, 29, 51	lmodvsass 13812	. . . . 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 3180	. . . . 5 ⊢ (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) ∧ 𝑥 ∈ 𝑈) → 𝑥 ∈ 𝑉)
55		eqid 2193	. . . . . . 7 ⊢ (1r‘(Scalar‘𝑊)) = (1r‘(Scalar‘𝑊))
56	1, 16, 18, 55	lmodvs1 13815	. . . . . 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 13792	. . 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 12679	. . . . . . . 8 ⊢ Base Fn V
64		simprr 531	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑈 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ LMod)) → 𝑋 ∈ LMod)
65	64	elexd 2773	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑈 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ LMod)) → 𝑋 ∈ V)
66		funfvex 5572	. . . . . . . . 9 ⊢ ((Fun Base ∧ 𝑋 ∈ dom Base) → (Base‘𝑋) ∈ V)
67	66	funfni 5355	. . . . . . . 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 2270	. . . . . 6 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑈 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ LMod)) → 𝑈 ∈ V)
70	4, 16	ressscag 12803	. . . . . 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 2199	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑈 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ LMod)) → (Scalar‘𝑋) = (Scalar‘𝑊))
73		eqidd 2194	. . . 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 2194	. . . . . 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 12749	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑈 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ LMod)) → (+g‘𝑊) = (+g‘𝑋))
79	78	eqcomd 2199	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑈 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ LMod)) → (+g‘𝑋) = (+g‘𝑊))
80	4, 18	ressvscag 12804	. . . . . 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 2199	. . . 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 3217	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑈 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ LMod)) → (Base‘𝑋) ⊆ 𝑉)
85		lmodgrp 13793	. . . . . 6 ⊢ (𝑋 ∈ LMod → 𝑋 ∈ Grp)
86	85	ad2antll 491	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑈 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ LMod)) → 𝑋 ∈ Grp)
87		eqid 2193	. . . . . 6 ⊢ (Base‘𝑋) = (Base‘𝑋)
88		eqid 2193	. . . . . 6 ⊢ (0g‘𝑋) = (0g‘𝑋)
89	87, 88	grpidcl 13104	. . . . 5 ⊢ (𝑋 ∈ Grp → (0g‘𝑋) ∈ (Base‘𝑋))
90		elex2 2776	. . . . 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 2193	. . . . . . 7 ⊢ (LSubSp‘𝑋) = (LSubSp‘𝑋)
94	87, 93	lss1 13861	. . . . . 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 2193	. . . . . 6 ⊢ (Scalar‘𝑋) = (Scalar‘𝑋)
98		eqid 2193	. . . . . 6 ⊢ (Base‘(Scalar‘𝑋)) = (Base‘(Scalar‘𝑋))
99		eqid 2193	. . . . . 6 ⊢ (+g‘𝑋) = (+g‘𝑋)
100		eqid 2193	. . . . . 6 ⊢ ( ·𝑠 ‘𝑋) = ( ·𝑠 ‘𝑋)
101	97, 98, 99, 100, 93	lssclg 13863	. . . . 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 13858	. . 3 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑈 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ LMod)) → (Base‘𝑋) ∈ 𝑆)
104	62, 103	eqeltrd 2270	. 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 2164  Vcvv 2760   ⊆ wss 3154   Fn wfn 5250  ‘cfv 5255  (class class class)co 5919  Basecbs 12621   ↾_s cress 12622  +_gcplusg 12698  ._rcmulr 12699  Scalarcsca 12701   ·_𝑠 cvsca 12702  0_gc0g 12870  Grpcgrp 13075  SubGrpcsubg 13240  1_rcur 13458  Ringcrg 13495  LModclmod 13786  LSubSpclss 13851

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 2166  ax-14 2167  ax-ext 2175  ax-coll 4145  ax-sep 4148  ax-pow 4204  ax-pr 4239  ax-un 4465  ax-setind 4570  ax-cnex 7965  ax-resscn 7966  ax-1cn 7967  ax-1re 7968  ax-icn 7969  ax-addcl 7970  ax-addrcl 7971  ax-mulcl 7972  ax-addcom 7974  ax-addass 7976  ax-i2m1 7979  ax-0lt1 7980  ax-0id 7982  ax-rnegex 7983  ax-pre-ltirr 7986  ax-pre-lttrn 7988  ax-pre-ltadd 7990

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 2045  df-mo 2046  df-clab 2180  df-cleq 2186  df-clel 2189  df-nfc 2325  df-ne 2365  df-nel 2460  df-ral 2477  df-rex 2478  df-reu 2479  df-rmo 2480  df-rab 2481  df-v 2762  df-sbc 2987  df-csb 3082  df-dif 3156  df-un 3158  df-in 3160  df-ss 3167  df-nul 3448  df-pw 3604  df-sn 3625  df-pr 3626  df-op 3628  df-uni 3837  df-int 3872  df-iun 3915  df-br 4031  df-opab 4092  df-mpt 4093  df-id 4325  df-xp 4666  df-rel 4667  df-cnv 4668  df-co 4669  df-dm 4670  df-rn 4671  df-res 4672  df-ima 4673  df-iota 5216  df-fun 5257  df-fn 5258  df-f 5259  df-f1 5260  df-fo 5261  df-f1o 5262  df-fv 5263  df-riota 5874  df-ov 5922  df-oprab 5923  df-mpo 5924  df-1st 6195  df-2nd 6196  df-pnf 8058  df-mnf 8059  df-ltxr 8061  df-inn 8985  df-2 9043  df-3 9044  df-4 9045  df-5 9046  df-6 9047  df-ndx 12624  df-slot 12625  df-base 12627  df-sets 12628  df-iress 12629  df-plusg 12711  df-mulr 12712  df-sca 12714  df-vsca 12715  df-0g 12872  df-mgm 12942  df-sgrp 12988  df-mnd 13001  df-grp 13078  df-minusg 13079  df-sbg 13080  df-subg 13243  df-mgp 13420  df-ur 13459  df-ring 13497  df-lmod 13788  df-lssm 13852

This theorem is referenced by:  lsslmod  13879  lsslss  13880