MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  frlmlss Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem frlmlss 21710
Description: The base set of the free module is a subspace of the power module. (Contributed by Stefan O'Rear, 1-Feb-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
frlmval.f 𝐹 = (𝑅 freeLMod 𝐼)
frlmpws.b 𝐵 = (Base‘𝐹)
frlmlss.u 𝑈 = (LSubSp‘((ringLMod‘𝑅) ↑s 𝐼))
Assertion
Ref Expression
frlmlss ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) → 𝐵𝑈)

Proof of Theorem frlmlss
Dummy variable 𝑖 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 frlmpws.b . . 3 𝐵 = (Base‘𝐹)
2 frlmval.f . . . . 5 𝐹 = (𝑅 freeLMod 𝐼)
32frlmval 21707 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) → 𝐹 = (𝑅m (𝐼 × {(ringLMod‘𝑅)})))
43fveq2d 6839 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) → (Base‘𝐹) = (Base‘(𝑅m (𝐼 × {(ringLMod‘𝑅)}))))
51, 4eqtrid 2784 . 2 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) → 𝐵 = (Base‘(𝑅m (𝐼 × {(ringLMod‘𝑅)}))))
6 simpr 484 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) → 𝐼𝑊)
7 simpl 482 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) → 𝑅 ∈ Ring)
8 rlmlmod 21159 . . . . . 6 (𝑅 ∈ Ring → (ringLMod‘𝑅) ∈ LMod)
98adantr 480 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) → (ringLMod‘𝑅) ∈ LMod)
10 fconst6g 6724 . . . . 5 ((ringLMod‘𝑅) ∈ LMod → (𝐼 × {(ringLMod‘𝑅)}):𝐼⟶LMod)
119, 10syl 17 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) → (𝐼 × {(ringLMod‘𝑅)}):𝐼⟶LMod)
12 fvex 6848 . . . . . . . 8 (ringLMod‘𝑅) ∈ V
1312fvconst2 7152 . . . . . . 7 (𝑖𝐼 → ((𝐼 × {(ringLMod‘𝑅)})‘𝑖) = (ringLMod‘𝑅))
1413adantl 481 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) ∧ 𝑖𝐼) → ((𝐼 × {(ringLMod‘𝑅)})‘𝑖) = (ringLMod‘𝑅))
1514fveq2d 6839 . . . . 5 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) ∧ 𝑖𝐼) → (Scalar‘((𝐼 × {(ringLMod‘𝑅)})‘𝑖)) = (Scalar‘(ringLMod‘𝑅)))
16 rlmsca 21154 . . . . . 6 (𝑅 ∈ Ring → 𝑅 = (Scalar‘(ringLMod‘𝑅)))
1716ad2antrr 727 . . . . 5 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) ∧ 𝑖𝐼) → 𝑅 = (Scalar‘(ringLMod‘𝑅)))
1815, 17eqtr4d 2775 . . . 4 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) ∧ 𝑖𝐼) → (Scalar‘((𝐼 × {(ringLMod‘𝑅)})‘𝑖)) = 𝑅)
19 eqid 2737 . . . 4 (𝑅Xs(𝐼 × {(ringLMod‘𝑅)})) = (𝑅Xs(𝐼 × {(ringLMod‘𝑅)}))
20 eqid 2737 . . . 4 (LSubSp‘(𝑅Xs(𝐼 × {(ringLMod‘𝑅)}))) = (LSubSp‘(𝑅Xs(𝐼 × {(ringLMod‘𝑅)})))
21 eqid 2737 . . . 4 (Base‘(𝑅m (𝐼 × {(ringLMod‘𝑅)}))) = (Base‘(𝑅m (𝐼 × {(ringLMod‘𝑅)})))
226, 7, 11, 18, 19, 20, 21dsmmlss 21703 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) → (Base‘(𝑅m (𝐼 × {(ringLMod‘𝑅)}))) ∈ (LSubSp‘(𝑅Xs(𝐼 × {(ringLMod‘𝑅)}))))
23 eqid 2737 . . . . . . . . 9 ((ringLMod‘𝑅) ↑s 𝐼) = ((ringLMod‘𝑅) ↑s 𝐼)
24 eqid 2737 . . . . . . . . 9 (Scalar‘(ringLMod‘𝑅)) = (Scalar‘(ringLMod‘𝑅))
2523, 24pwsval 17410 . . . . . . . 8 (((ringLMod‘𝑅) ∈ V ∧ 𝐼𝑊) → ((ringLMod‘𝑅) ↑s 𝐼) = ((Scalar‘(ringLMod‘𝑅))Xs(𝐼 × {(ringLMod‘𝑅)})))
2612, 25mpan 691 . . . . . . 7 (𝐼𝑊 → ((ringLMod‘𝑅) ↑s 𝐼) = ((Scalar‘(ringLMod‘𝑅))Xs(𝐼 × {(ringLMod‘𝑅)})))
2726adantl 481 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) → ((ringLMod‘𝑅) ↑s 𝐼) = ((Scalar‘(ringLMod‘𝑅))Xs(𝐼 × {(ringLMod‘𝑅)})))
2816eqcomd 2743 . . . . . . . 8 (𝑅 ∈ Ring → (Scalar‘(ringLMod‘𝑅)) = 𝑅)
2928adantr 480 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) → (Scalar‘(ringLMod‘𝑅)) = 𝑅)
3029oveq1d 7375 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) → ((Scalar‘(ringLMod‘𝑅))Xs(𝐼 × {(ringLMod‘𝑅)})) = (𝑅Xs(𝐼 × {(ringLMod‘𝑅)})))
3127, 30eqtr2d 2773 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) → (𝑅Xs(𝐼 × {(ringLMod‘𝑅)})) = ((ringLMod‘𝑅) ↑s 𝐼))
3231fveq2d 6839 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) → (LSubSp‘(𝑅Xs(𝐼 × {(ringLMod‘𝑅)}))) = (LSubSp‘((ringLMod‘𝑅) ↑s 𝐼)))
33 frlmlss.u . . . 4 𝑈 = (LSubSp‘((ringLMod‘𝑅) ↑s 𝐼))
3432, 33eqtr4di 2790 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) → (LSubSp‘(𝑅Xs(𝐼 × {(ringLMod‘𝑅)}))) = 𝑈)
3522, 34eleqtrd 2839 . 2 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) → (Base‘(𝑅m (𝐼 × {(ringLMod‘𝑅)}))) ∈ 𝑈)
365, 35eqeltrd 2837 1 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) → 𝐵𝑈)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395   = wceq 1542  wcel 2114  Vcvv 3441  {csn 4581   × cxp 5623  wf 6489  cfv 6493  (class class class)co 7360  Basecbs 17140  Scalarcsca 17184  Xscprds 17369  s cpws 17370  Ringcrg 20172  LModclmod 20815  LSubSpclss 20886  ringLModcrglmod 21128  m cdsmm 21690   freeLMod cfrlm 21705
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5225  ax-sep 5242  ax-nul 5252  ax-pow 5311  ax-pr 5378  ax-un 7682  ax-cnex 11086  ax-resscn 11087  ax-1cn 11088  ax-icn 11089  ax-addcl 11090  ax-addrcl 11091  ax-mulcl 11092  ax-mulrcl 11093  ax-mulcom 11094  ax-addass 11095  ax-mulass 11096  ax-distr 11097  ax-i2m1 11098  ax-1ne0 11099  ax-1rid 11100  ax-rnegex 11101  ax-rrecex 11102  ax-cnre 11103  ax-pre-lttri 11104  ax-pre-lttrn 11105  ax-pre-ltadd 11106  ax-pre-mulgt0 11107
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3062  df-rmo 3351  df-reu 3352  df-rab 3401  df-v 3443  df-sbc 3742  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-pss 3922  df-nul 4287  df-if 4481  df-pw 4557  df-sn 4582  df-pr 4584  df-tp 4586  df-op 4588  df-uni 4865  df-iun 4949  df-br 5100  df-opab 5162  df-mpt 5181  df-tr 5207  df-id 5520  df-eprel 5525  df-po 5533  df-so 5534  df-fr 5578  df-we 5580  df-xp 5631  df-rel 5632  df-cnv 5633  df-co 5634  df-dm 5635  df-rn 5636  df-res 5637  df-ima 5638  df-pred 6260  df-ord 6321  df-on 6322  df-lim 6323  df-suc 6324  df-iota 6449  df-fun 6495  df-fn 6496  df-f 6497  df-f1 6498  df-fo 6499  df-f1o 6500  df-fv 6501  df-riota 7317  df-ov 7363  df-oprab 7364  df-mpo 7365  df-om 7811  df-1st 7935  df-2nd 7936  df-frecs 8225  df-wrecs 8256  df-recs 8305  df-rdg 8343  df-1o 8399  df-er 8637  df-map 8769  df-ixp 8840  df-en 8888  df-dom 8889  df-sdom 8890  df-fin 8891  df-sup 9349  df-pnf 11172  df-mnf 11173  df-xr 11174  df-ltxr 11175  df-le 11176  df-sub 11370  df-neg 11371  df-nn 12150  df-2 12212  df-3 12213  df-4 12214  df-5 12215  df-6 12216  df-7 12217  df-8 12218  df-9 12219  df-n0 12406  df-z 12493  df-dec 12612  df-uz 12756  df-fz 13428  df-struct 17078  df-sets 17095  df-slot 17113  df-ndx 17125  df-base 17141  df-ress 17162  df-plusg 17194  df-mulr 17195  df-sca 17197  df-vsca 17198  df-ip 17199  df-tset 17200  df-ple 17201  df-ds 17203  df-hom 17205  df-cco 17206  df-0g 17365  df-prds 17371  df-pws 17373  df-mgm 18569  df-sgrp 18648  df-mnd 18664  df-grp 18870  df-minusg 18871  df-sbg 18872  df-subg 19057  df-cmn 19715  df-abl 19716  df-mgp 20080  df-rng 20092  df-ur 20121  df-ring 20174  df-subrg 20507  df-lmod 20817  df-lss 20887  df-sra 21129  df-rgmod 21130  df-dsmm 21691  df-frlm 21706
This theorem is referenced by:  frlm0  21713  frlmsubgval  21724  frlmgsum  21731  frlmsplit2  21732
  Copyright terms: Public domain W3C validator