Theorem frlmisfrlm 21967

Description: A free module is isomorphic to a free module over the same (nonzero) ring, with the same cardinality. (Contributed by AV, 10-Mar-2019.)

Assertion

Ref	Expression
frlmisfrlm	⊢ ((𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐼 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ≈ 𝐽) → (𝑅 freeLMod 𝐼) ≃𝑚 (𝑅 freeLMod 𝐽))

Proof of Theorem frlmisfrlm

Step	Hyp	Ref	Expression
1		nzrring 20599	. . . . 5 ⊢ (𝑅 ∈ NzRing → 𝑅 ∈ Ring)
2		eqid 2769	. . . . . 6 ⊢ (𝑅 freeLMod 𝐼) = (𝑅 freeLMod 𝐼)
3	2	frlmlmod 21868	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ 𝑌) → (𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod)
4	1, 3	sylan 591	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐼 ∈ 𝑌) → (𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod)
5	4	3adant3 1148	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐼 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ≈ 𝐽) → (𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod)
6		eqid 2769	. . . . . 6 ⊢ (𝑅 unitVec 𝐼) = (𝑅 unitVec 𝐼)
7		eqid 2769	. . . . . 6 ⊢ (LBasis‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) = (LBasis‘(𝑅 freeLMod 𝐼))
8	2, 6, 7	frlmlbs 21916	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ 𝑌) → ran (𝑅 unitVec 𝐼) ∈ (LBasis‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
9	1, 8	sylan 591	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐼 ∈ 𝑌) → ran (𝑅 unitVec 𝐼) ∈ (LBasis‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
10	9	3adant3 1148	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐼 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ≈ 𝐽) → ran (𝑅 unitVec 𝐼) ∈ (LBasis‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
11		simp3 1154	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐼 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ≈ 𝐽) → 𝐼 ≈ 𝐽)
12	11	ensymd 9002	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐼 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ≈ 𝐽) → 𝐽 ≈ 𝐼)
13	6	uvcendim 21966	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐼 ∈ 𝑌) → 𝐼 ≈ ran (𝑅 unitVec 𝐼))
14	13	3adant3 1148	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐼 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ≈ 𝐽) → 𝐼 ≈ ran (𝑅 unitVec 𝐼))
15		entr 9003	. . . 4 ⊢ ((𝐽 ≈ 𝐼 ∧ 𝐼 ≈ ran (𝑅 unitVec 𝐼)) → 𝐽 ≈ ran (𝑅 unitVec 𝐼))
16	12, 14, 15	syl2anc 595	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐼 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ≈ 𝐽) → 𝐽 ≈ ran (𝑅 unitVec 𝐼))
17		eqid 2769	. . . 4 ⊢ (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) = (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))
18	17, 7	lbslcic 21960	. . 3 ⊢ (((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod ∧ ran (𝑅 unitVec 𝐼) ∈ (LBasis‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ 𝐽 ≈ ran (𝑅 unitVec 𝐼)) → (𝑅 freeLMod 𝐼) ≃𝑚 ((Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) freeLMod 𝐽))
19	5, 10, 16, 18	syl3anc 1396	. 2 ⊢ ((𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐼 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ≈ 𝐽) → (𝑅 freeLMod 𝐼) ≃𝑚 ((Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) freeLMod 𝐽))
20	2	frlmsca 21872	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐼 ∈ 𝑌) → 𝑅 = (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
21	20	3adant3 1148	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐼 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ≈ 𝐽) → 𝑅 = (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
22	21	oveq1d 7426	. 2 ⊢ ((𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐼 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ≈ 𝐽) → (𝑅 freeLMod 𝐽) = ((Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) freeLMod 𝐽))
23	19, 22	breqtrrd 5141	1 ⊢ ((𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐼 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ≈ 𝐽) → (𝑅 freeLMod 𝐼) ≃𝑚 (𝑅 freeLMod 𝐽))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ w3a 1101   = wceq 1567   ∈ wcel 2149   class class class wbr 5111  ran crn 5663  ‘cfv 6537  (class class class)co 7411   ≈ cen 8940  Scalarcsca 17313  Ringcrg 20315  NzRingcnzr 20595  LModclmod 20959   ≃_𝑚 clmic 21120  LBasisclbs 21173   freeLMod cfrlm 21865   unitVec cuvc 21901

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1822  ax-4 1836  ax-5 1937  ax-6 1994  ax-7 2035  ax-8 2151  ax-9 2159  ax-10 2182  ax-11 2198  ax-12 2219  ax-ext 2741  ax-rep 5240  ax-sep 5259  ax-nul 5271  ax-pow 5337  ax-pr 5405  ax-un 7733  ax-cnex 11156  ax-resscn 11157  ax-1cn 11158  ax-icn 11159  ax-addcl 11160  ax-addrcl 11161  ax-mulcl 11162  ax-mulrcl 11163  ax-mulcom 11164  ax-addass 11165  ax-mulass 11166  ax-distr 11167  ax-i2m1 11168  ax-1ne0 11169  ax-1rid 11170  ax-rnegex 11171  ax-rrecex 11172  ax-cnre 11173  ax-pre-lttri 11174  ax-pre-lttrn 11175  ax-pre-ltadd 11176  ax-pre-mulgt0 11177

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1570  df-fal 1580  df-ex 1807  df-nf 1811  df-sb 2098  df-mo 2573  df-eu 2603  df-clab 2748  df-cleq 2761  df-clel 2844  df-nfc 2918  df-ne 2965  df-nel 3071  df-ral 3086  df-rex 3096  df-rmo 3375  df-reu 3376  df-rab 3423  df-v 3463  df-sbc 3752  df-csb 3860  df-dif 3914  df-un 3916  df-in 3918  df-ss 3928  df-pss 3931  df-nul 4293  df-if 4491  df-pw 4567  df-sn 4593  df-pr 4595  df-tp 4597  df-op 4599  df-uni 4875  df-int 4915  df-iun 4960  df-iin 4961  df-br 5112  df-opab 5176  df-mpt 5195  df-tr 5221  df-id 5557  df-eprel 5562  df-po 5570  df-so 5571  df-fr 5615  df-se 5616  df-we 5617  df-xp 5668  df-rel 5669  df-cnv 5670  df-co 5671  df-dm 5672  df-rn 5673  df-res 5674  df-ima 5675  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-isom 6546  df-riota 7368  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-of 7675  df-om 7863  df-1st 7986  df-2nd 7987  df-supp 8157  df-frecs 8278  df-wrecs 8309  df-recs 8358  df-rdg 8397  df-1o 8453  df-2o 8454  df-er 8694  df-map 8826  df-ixp 8896  df-en 8944  df-dom 8945  df-sdom 8946  df-fin 8947  df-fsupp 9322  df-sup 9402  df-oi 9472  df-card 9925  df-pnf 11245  df-mnf 11246  df-xr 11247  df-ltxr 11248  df-le 11249  df-sub 11443  df-neg 11444  df-nn 12234  df-2 12303  df-3 12304  df-4 12305  df-5 12306  df-6 12307  df-7 12308  df-8 12309  df-9 12310  df-n0 12505  df-z 12592  df-dec 12712  df-uz 12863  df-fz 13536  df-fzo 13683  df-seq 14038  df-hash 14367  df-struct 17207  df-sets 17224  df-slot 17242  df-ndx 17254  df-base 17270  df-ress 17291  df-plusg 17323  df-mulr 17324  df-sca 17326  df-vsca 17327  df-ip 17328  df-tset 17329  df-ple 17330  df-ds 17332  df-hom 17334  df-cco 17335  df-0g 17494  df-gsum 17495  df-prds 17500  df-pws 17502  df-mre 17638  df-mrc 17639  df-acs 17641  df-mgm 18698  df-sgrp 18777  df-mnd 18793  df-mhm 18841  df-submnd 18842  df-grp 19003  df-minusg 19004  df-sbg 19005  df-mulg 19134  df-subg 19189  df-ghm 19284  df-cntz 19387  df-cmn 19852  df-abl 19853  df-mgp 20217  df-rng 20231  df-ur 20264  df-ring 20317  df-nzr 20596  df-subrg 20655  df-lmod 20961  df-lss 21031  df-lsp 21071  df-lmhm 21121  df-lmim 21122  df-lmic 21123  df-lbs 21174  df-sra 21272  df-rgmod 21273  df-dsmm 21851  df-frlm 21866  df-uvc 21902  df-lindf 21925  df-linds 21926

This theorem is referenced by:  frlmiscvec  21968