Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  frlmdim Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem frlmdim 33178
Description: Dimension of a free left module. (Contributed by Thierry Arnoux, 20-May-2023.)
Hypothesis
Ref Expression
frlmdim.f 𝐹 = (𝑅 freeLMod 𝐼)
Assertion
Ref Expression
frlmdim ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) β†’ (dimβ€˜πΉ) = (β™―β€˜πΌ))

Proof of Theorem frlmdim
Dummy variables 𝑗 π‘˜ are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 frlmdim.f . . . 4 𝐹 = (𝑅 freeLMod 𝐼)
21frlmlvec 21626 . . 3 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) β†’ 𝐹 ∈ LVec)
3 drngring 20586 . . . 4 (𝑅 ∈ DivRing β†’ 𝑅 ∈ Ring)
4 eqid 2724 . . . . 5 (𝑅 unitVec 𝐼) = (𝑅 unitVec 𝐼)
5 eqid 2724 . . . . 5 (LBasisβ€˜πΉ) = (LBasisβ€˜πΉ)
61, 4, 5frlmlbs 21662 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) β†’ ran (𝑅 unitVec 𝐼) ∈ (LBasisβ€˜πΉ))
73, 6sylan 579 . . 3 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) β†’ ran (𝑅 unitVec 𝐼) ∈ (LBasisβ€˜πΉ))
85dimval 33167 . . 3 ((𝐹 ∈ LVec ∧ ran (𝑅 unitVec 𝐼) ∈ (LBasisβ€˜πΉ)) β†’ (dimβ€˜πΉ) = (β™―β€˜ran (𝑅 unitVec 𝐼)))
92, 7, 8syl2anc 583 . 2 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) β†’ (dimβ€˜πΉ) = (β™―β€˜ran (𝑅 unitVec 𝐼)))
10 simpr 484 . . 3 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) β†’ 𝐼 ∈ 𝑉)
11 drngnzr 20599 . . . 4 (𝑅 ∈ DivRing β†’ 𝑅 ∈ NzRing)
12 eqid 2724 . . . . 5 (Baseβ€˜πΉ) = (Baseβ€˜πΉ)
134, 1, 12uvcf1 21657 . . . 4 ((𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) β†’ (𝑅 unitVec 𝐼):𝐼–1-1β†’(Baseβ€˜πΉ))
1411, 13sylan 579 . . 3 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) β†’ (𝑅 unitVec 𝐼):𝐼–1-1β†’(Baseβ€˜πΉ))
15 hashf1rn 14310 . . 3 ((𝐼 ∈ 𝑉 ∧ (𝑅 unitVec 𝐼):𝐼–1-1β†’(Baseβ€˜πΉ)) β†’ (β™―β€˜(𝑅 unitVec 𝐼)) = (β™―β€˜ran (𝑅 unitVec 𝐼)))
1610, 14, 15syl2anc 583 . 2 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) β†’ (β™―β€˜(𝑅 unitVec 𝐼)) = (β™―β€˜ran (𝑅 unitVec 𝐼)))
17 mptexg 7215 . . . . . . 7 (𝐼 ∈ 𝑉 β†’ (π‘˜ ∈ 𝐼 ↦ if(π‘˜ = 𝑗, (1rβ€˜π‘…), (0gβ€˜π‘…))) ∈ V)
1817ad2antlr 724 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) ∧ 𝑗 ∈ 𝐼) β†’ (π‘˜ ∈ 𝐼 ↦ if(π‘˜ = 𝑗, (1rβ€˜π‘…), (0gβ€˜π‘…))) ∈ V)
1918ralrimiva 3138 . . . . 5 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) β†’ βˆ€π‘— ∈ 𝐼 (π‘˜ ∈ 𝐼 ↦ if(π‘˜ = 𝑗, (1rβ€˜π‘…), (0gβ€˜π‘…))) ∈ V)
20 eqid 2724 . . . . . 6 (𝑗 ∈ 𝐼 ↦ (π‘˜ ∈ 𝐼 ↦ if(π‘˜ = 𝑗, (1rβ€˜π‘…), (0gβ€˜π‘…)))) = (𝑗 ∈ 𝐼 ↦ (π‘˜ ∈ 𝐼 ↦ if(π‘˜ = 𝑗, (1rβ€˜π‘…), (0gβ€˜π‘…))))
2120fnmpt 6681 . . . . 5 (βˆ€π‘— ∈ 𝐼 (π‘˜ ∈ 𝐼 ↦ if(π‘˜ = 𝑗, (1rβ€˜π‘…), (0gβ€˜π‘…))) ∈ V β†’ (𝑗 ∈ 𝐼 ↦ (π‘˜ ∈ 𝐼 ↦ if(π‘˜ = 𝑗, (1rβ€˜π‘…), (0gβ€˜π‘…)))) Fn 𝐼)
2219, 21syl 17 . . . 4 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) β†’ (𝑗 ∈ 𝐼 ↦ (π‘˜ ∈ 𝐼 ↦ if(π‘˜ = 𝑗, (1rβ€˜π‘…), (0gβ€˜π‘…)))) Fn 𝐼)
23 eqid 2724 . . . . . 6 (1rβ€˜π‘…) = (1rβ€˜π‘…)
24 eqid 2724 . . . . . 6 (0gβ€˜π‘…) = (0gβ€˜π‘…)
254, 23, 24uvcfval 21649 . . . . 5 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) β†’ (𝑅 unitVec 𝐼) = (𝑗 ∈ 𝐼 ↦ (π‘˜ ∈ 𝐼 ↦ if(π‘˜ = 𝑗, (1rβ€˜π‘…), (0gβ€˜π‘…)))))
2625fneq1d 6633 . . . 4 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) β†’ ((𝑅 unitVec 𝐼) Fn 𝐼 ↔ (𝑗 ∈ 𝐼 ↦ (π‘˜ ∈ 𝐼 ↦ if(π‘˜ = 𝑗, (1rβ€˜π‘…), (0gβ€˜π‘…)))) Fn 𝐼))
2722, 26mpbird 257 . . 3 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) β†’ (𝑅 unitVec 𝐼) Fn 𝐼)
28 hashfn 14333 . . 3 ((𝑅 unitVec 𝐼) Fn 𝐼 β†’ (β™―β€˜(𝑅 unitVec 𝐼)) = (β™―β€˜πΌ))
2927, 28syl 17 . 2 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) β†’ (β™―β€˜(𝑅 unitVec 𝐼)) = (β™―β€˜πΌ))
309, 16, 293eqtr2d 2770 1 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) β†’ (dimβ€˜πΉ) = (β™―β€˜πΌ))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1533   ∈ wcel 2098  βˆ€wral 3053  Vcvv 3466  ifcif 4521   ↦ cmpt 5222  ran crn 5668   Fn wfn 6529  β€“1-1β†’wf1 6531  β€˜cfv 6534  (class class class)co 7402  β™―chash 14288  Basecbs 17145  0gc0g 17386  1rcur 20078  Ringcrg 20130  NzRingcnzr 20406  DivRingcdr 20579  LBasisclbs 20914  LVecclvec 20942   freeLMod cfrlm 21611   unitVec cuvc 21647  dimcldim 33165
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2163  ax-ext 2695  ax-rep 5276  ax-sep 5290  ax-nul 5297  ax-pow 5354  ax-pr 5418  ax-un 7719  ax-reg 9584  ax-inf2 9633  ax-ac2 10455  ax-cnex 11163  ax-resscn 11164  ax-1cn 11165  ax-icn 11166  ax-addcl 11167  ax-addrcl 11168  ax-mulcl 11169  ax-mulrcl 11170  ax-mulcom 11171  ax-addass 11172  ax-mulass 11173  ax-distr 11174  ax-i2m1 11175  ax-1ne0 11176  ax-1rid 11177  ax-rnegex 11178  ax-rrecex 11179  ax-cnre 11180  ax-pre-lttri 11181  ax-pre-lttrn 11182  ax-pre-ltadd 11183  ax-pre-mulgt0 11184
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2526  df-eu 2555  df-clab 2702  df-cleq 2716  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2933  df-nel 3039  df-ral 3054  df-rex 3063  df-rmo 3368  df-reu 3369  df-rab 3425  df-v 3468  df-sbc 3771  df-csb 3887  df-dif 3944  df-un 3946  df-in 3948  df-ss 3958  df-pss 3960  df-nul 4316  df-if 4522  df-pw 4597  df-sn 4622  df-pr 4624  df-tp 4626  df-op 4628  df-uni 4901  df-int 4942  df-iun 4990  df-iin 4991  df-br 5140  df-opab 5202  df-mpt 5223  df-tr 5257  df-id 5565  df-eprel 5571  df-po 5579  df-so 5580  df-fr 5622  df-se 5623  df-we 5624  df-xp 5673  df-rel 5674  df-cnv 5675  df-co 5676  df-dm 5677  df-rn 5678  df-res 5679  df-ima 5680  df-pred 6291  df-ord 6358  df-on 6359  df-lim 6360  df-suc 6361  df-iota 6486  df-fun 6536  df-fn 6537  df-f 6538  df-f1 6539  df-fo 6540  df-f1o 6541  df-fv 6542  df-isom 6543  df-riota 7358  df-ov 7405  df-oprab 7406  df-mpo 7407  df-of 7664  df-om 7850  df-1st 7969  df-2nd 7970  df-supp 8142  df-tpos 8207  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-er 8700  df-map 8819  df-ixp 8889  df-en 8937  df-dom 8938  df-sdom 8939  df-fin 8940  df-fsupp 9359  df-sup 9434  df-oi 9502  df-r1 9756  df-rank 9757  df-card 9931  df-acn 9934  df-ac 10108  df-pnf 11248  df-mnf 11249  df-xr 11250  df-ltxr 11251  df-le 11252  df-sub 11444  df-neg 11445  df-nn 12211  df-2 12273  df-3 12274  df-4 12275  df-5 12276  df-6 12277  df-7 12278  df-8 12279  df-9 12280  df-n0 12471  df-xnn0 12543  df-z 12557  df-dec 12676  df-uz 12821  df-fz 13483  df-fzo 13626  df-seq 13965  df-hash 14289  df-struct 17081  df-sets 17098  df-slot 17116  df-ndx 17128  df-base 17146  df-ress 17175  df-plusg 17211  df-mulr 17212  df-sca 17214  df-vsca 17215  df-ip 17216  df-tset 17217  df-ple 17218  df-ocomp 17219  df-ds 17220  df-hom 17222  df-cco 17223  df-0g 17388  df-gsum 17389  df-prds 17394  df-pws 17396  df-mre 17531  df-mrc 17532  df-mri 17533  df-acs 17534  df-proset 18252  df-drs 18253  df-poset 18270  df-ipo 18485  df-mgm 18565  df-sgrp 18644  df-mnd 18660  df-mhm 18705  df-submnd 18706  df-grp 18858  df-minusg 18859  df-sbg 18860  df-mulg 18988  df-subg 19042  df-ghm 19131  df-cntz 19225  df-cmn 19694  df-abl 19695  df-mgp 20032  df-rng 20050  df-ur 20079  df-ring 20132  df-oppr 20228  df-dvdsr 20251  df-unit 20252  df-invr 20282  df-nzr 20407  df-subrg 20463  df-drng 20581  df-lmod 20700  df-lss 20771  df-lsp 20811  df-lmhm 20862  df-lbs 20915  df-lvec 20943  df-sra 21013  df-rgmod 21014  df-dsmm 21597  df-frlm 21612  df-uvc 21648  df-dim 33166
This theorem is referenced by:  rrxdim  33181  matdim  33182
  Copyright terms: Public domain W3C validator