Theorem frlmsnic 42563

Description: Given a free module with a singleton as the index set, that is, a free module of one-dimensional vectors, the function that maps each vector to its coordinate is a module isomorphism from that module to its ring of scalars seen as a module. (Contributed by Steven Nguyen, 18-Aug-2023.)

Hypotheses

Ref	Expression
frlmsnic.w	⊢ 𝑊 = (𝐾 freeLMod {𝐼})
frlmsnic.1	⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ↦ (𝑥‘𝐼))

Assertion

Ref	Expression
frlmsnic	⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → 𝐹 ∈ (𝑊 LMIso (ringLMod‘𝐾)))

Distinct variable groups:   𝑥,𝐼   𝑥,𝐾   𝑥,𝐹   𝑥,𝑊

Proof of Theorem frlmsnic

Dummy variables 𝑦 𝑢 𝑡 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqid 2735	. . 3 ⊢ (Base‘𝑊) = (Base‘𝑊)
2		eqid 2735	. . 3 ⊢ ( ·𝑠 ‘𝑊) = ( ·𝑠 ‘𝑊)
3		eqid 2735	. . 3 ⊢ ( ·𝑠 ‘(ringLMod‘𝐾)) = ( ·𝑠 ‘(ringLMod‘𝐾))
4		eqid 2735	. . 3 ⊢ (Scalar‘𝑊) = (Scalar‘𝑊)
5		eqid 2735	. . 3 ⊢ (Scalar‘(ringLMod‘𝐾)) = (Scalar‘(ringLMod‘𝐾))
6		eqid 2735	. . 3 ⊢ (Base‘(Scalar‘𝑊)) = (Base‘(Scalar‘𝑊))
7		snex 5406	. . . . 5 ⊢ {𝐼} ∈ V
8		frlmsnic.w	. . . . . 6 ⊢ 𝑊 = (𝐾 freeLMod {𝐼})
9	8	frlmlmod 21709	. . . . 5 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ {𝐼} ∈ V) → 𝑊 ∈ LMod)
10	7, 9	mpan2 691	. . . 4 ⊢ (𝐾 ∈ Ring → 𝑊 ∈ LMod)
11	10	adantr 480	. . 3 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → 𝑊 ∈ LMod)
12		rlmlmod 21161	. . . 4 ⊢ (𝐾 ∈ Ring → (ringLMod‘𝐾) ∈ LMod)
13	12	adantr 480	. . 3 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → (ringLMod‘𝐾) ∈ LMod)
14		rlmsca 21156	. . . . 5 ⊢ (𝐾 ∈ Ring → 𝐾 = (Scalar‘(ringLMod‘𝐾)))
15	14	adantr 480	. . . 4 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → 𝐾 = (Scalar‘(ringLMod‘𝐾)))
16	8	frlmsca 21713	. . . . . 6 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ {𝐼} ∈ V) → 𝐾 = (Scalar‘𝑊))
17	7, 16	mpan2 691	. . . . 5 ⊢ (𝐾 ∈ Ring → 𝐾 = (Scalar‘𝑊))
18	17	adantr 480	. . . 4 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → 𝐾 = (Scalar‘𝑊))
19	15, 18	eqtr3d 2772	. . 3 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → (Scalar‘(ringLMod‘𝐾)) = (Scalar‘𝑊))
20		rlmbas 21151	. . . 4 ⊢ (Base‘𝐾) = (Base‘(ringLMod‘𝐾))
21		eqid 2735	. . . 4 ⊢ (+g‘𝑊) = (+g‘𝑊)
22		rlmplusg 21152	. . . 4 ⊢ (+g‘𝐾) = (+g‘(ringLMod‘𝐾))
23		lmodgrp 20824	. . . . 5 ⊢ (𝑊 ∈ LMod → 𝑊 ∈ Grp)
24	11, 23	syl 17	. . . 4 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → 𝑊 ∈ Grp)
25		lmodgrp 20824	. . . . . 6 ⊢ ((ringLMod‘𝐾) ∈ LMod → (ringLMod‘𝐾) ∈ Grp)
26	12, 25	syl 17	. . . . 5 ⊢ (𝐾 ∈ Ring → (ringLMod‘𝐾) ∈ Grp)
27	26	adantr 480	. . . 4 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → (ringLMod‘𝐾) ∈ Grp)
28		eqid 2735	. . . . . . . . 9 ⊢ (Base‘𝐾) = (Base‘𝐾)
29	8, 28, 1	frlmbasf 21720	. . . . . . . 8 ⊢ (({𝐼} ∈ V ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝑊)) → 𝑥:{𝐼}⟶(Base‘𝐾))
30	7, 29	mpan 690	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) → 𝑥:{𝐼}⟶(Base‘𝐾))
31	30	adantl 481	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝑊)) → 𝑥:{𝐼}⟶(Base‘𝐾))
32		snidg 4636	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐼 ∈ V → 𝐼 ∈ {𝐼})
33	32	adantl 481	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → 𝐼 ∈ {𝐼})
34	33	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝑊)) → 𝐼 ∈ {𝐼})
35	31, 34	ffvelcdmd 7075	. . . . 5 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝑊)) → (𝑥‘𝐼) ∈ (Base‘𝐾))
36		frlmsnic.1	. . . . 5 ⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ↦ (𝑥‘𝐼))
37	35, 36	fmptd 7104	. . . 4 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → 𝐹:(Base‘𝑊)⟶(Base‘𝐾))
38		simpll 766	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → 𝐾 ∈ Ring)
39	7	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → {𝐼} ∈ V)
40		simprl 770	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → 𝑥 ∈ (Base‘𝑊))
41		simprr 772	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))
42	33	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → 𝐼 ∈ {𝐼})
43		eqid 2735	. . . . . 6 ⊢ (+g‘𝐾) = (+g‘𝐾)
44	8, 1, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 21	frlmvplusgvalc 21727	. . . . 5 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → ((𝑥(+g‘𝑊)𝑦)‘𝐼) = ((𝑥‘𝐼)(+g‘𝐾)(𝑦‘𝐼)))
45	11	adantr 480	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → 𝑊 ∈ LMod)
46	1, 21	lmodvacl 20832	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊)) → (𝑥(+g‘𝑊)𝑦) ∈ (Base‘𝑊))
47	45, 40, 41, 46	syl3anc 1373	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → (𝑥(+g‘𝑊)𝑦) ∈ (Base‘𝑊))
48		fveq1 6875	. . . . . . 7 ⊢ (𝑡 = (𝑥(+g‘𝑊)𝑦) → (𝑡‘𝐼) = ((𝑥(+g‘𝑊)𝑦)‘𝐼))
49		fveq1 6875	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝑡 → (𝑥‘𝐼) = (𝑡‘𝐼))
50	49	cbvmptv 5225	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ↦ (𝑥‘𝐼)) = (𝑡 ∈ (Base‘𝑊) ↦ (𝑡‘𝐼))
51	36, 50	eqtri 2758	. . . . . . 7 ⊢ 𝐹 = (𝑡 ∈ (Base‘𝑊) ↦ (𝑡‘𝐼))
52		fvexd 6891	. . . . . . 7 ⊢ (𝑡 ∈ (Base‘𝑊) → (𝑡‘𝐼) ∈ V)
53	48, 51, 52	fvmpt3 6990	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥(+g‘𝑊)𝑦) ∈ (Base‘𝑊) → (𝐹‘(𝑥(+g‘𝑊)𝑦)) = ((𝑥(+g‘𝑊)𝑦)‘𝐼))
54	47, 53	syl 17	. . . . 5 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → (𝐹‘(𝑥(+g‘𝑊)𝑦)) = ((𝑥(+g‘𝑊)𝑦)‘𝐼))
55	36	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → 𝐹 = (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ↦ (𝑥‘𝐼)))
56		fvexd 6891	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝑊)) → (𝑥‘𝐼) ∈ V)
57	55, 56	fvmpt2d 6999	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝑊)) → (𝐹‘𝑥) = (𝑥‘𝐼))
58	40, 57	mpdan 687	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → (𝐹‘𝑥) = (𝑥‘𝐼))
59		fveq1 6875	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (𝑥‘𝐼) = (𝑦‘𝐼))
60		fvexd 6891	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) → (𝑥‘𝐼) ∈ V)
61	59, 36, 60	fvmpt3 6990	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 ∈ (Base‘𝑊) → (𝐹‘𝑦) = (𝑦‘𝐼))
62	41, 61	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → (𝐹‘𝑦) = (𝑦‘𝐼))
63	58, 62	oveq12d 7423	. . . . 5 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → ((𝐹‘𝑥)(+g‘𝐾)(𝐹‘𝑦)) = ((𝑥‘𝐼)(+g‘𝐾)(𝑦‘𝐼)))
64	44, 54, 63	3eqtr4d 2780	. . . 4 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → (𝐹‘(𝑥(+g‘𝑊)𝑦)) = ((𝐹‘𝑥)(+g‘𝐾)(𝐹‘𝑦)))
65	1, 20, 21, 22, 24, 27, 37, 64	isghmd 19208	. . 3 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → 𝐹 ∈ (𝑊 GrpHom (ringLMod‘𝐾)))
66	7	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → {𝐼} ∈ V)
67	18	eqcomd 2741	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → (Scalar‘𝑊) = 𝐾)
68	67	fveq2d 6880	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → (Base‘(Scalar‘𝑊)) = (Base‘𝐾))
69	68	eleq2d 2820	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ↔ 𝑥 ∈ (Base‘𝐾)))
70	69	biimpa 476	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ 𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊))) → 𝑥 ∈ (Base‘𝐾))
71	70	adantrr 717	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → 𝑥 ∈ (Base‘𝐾))
72		simprr 772	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))
73	33	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → 𝐼 ∈ {𝐼})
74		eqid 2735	. . . . . 6 ⊢ (.r‘𝐾) = (.r‘𝐾)
75	8, 1, 28, 66, 71, 72, 73, 2, 74	frlmvscaval 21728	. . . . 5 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → ((𝑥( ·𝑠 ‘𝑊)𝑦)‘𝐼) = (𝑥(.r‘𝐾)(𝑦‘𝐼)))
76		rlmvsca 21158	. . . . . 6 ⊢ (.r‘𝐾) = ( ·𝑠 ‘(ringLMod‘𝐾))
77	76	oveqi 7418	. . . . 5 ⊢ (𝑥(.r‘𝐾)(𝑦‘𝐼)) = (𝑥( ·𝑠 ‘(ringLMod‘𝐾))(𝑦‘𝐼))
78	75, 77	eqtrdi 2786	. . . 4 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → ((𝑥( ·𝑠 ‘𝑊)𝑦)‘𝐼) = (𝑥( ·𝑠 ‘(ringLMod‘𝐾))(𝑦‘𝐼)))
79		fveq1 6875	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝑢 → (𝑥‘𝐼) = (𝑢‘𝐼))
80	79	cbvmptv 5225	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ↦ (𝑥‘𝐼)) = (𝑢 ∈ (Base‘𝑊) ↦ (𝑢‘𝐼))
81	36, 80	eqtri 2758	. . . . 5 ⊢ 𝐹 = (𝑢 ∈ (Base‘𝑊) ↦ (𝑢‘𝐼))
82		fveq1 6875	. . . . 5 ⊢ (𝑢 = (𝑥( ·𝑠 ‘𝑊)𝑦) → (𝑢‘𝐼) = ((𝑥( ·𝑠 ‘𝑊)𝑦)‘𝐼))
83	7	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐼 ∈ V → {𝐼} ∈ V)
84	83, 9	sylan2 593	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → 𝑊 ∈ LMod)
85	84	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → 𝑊 ∈ LMod)
86		simprl 770	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → 𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)))
87	1, 4, 2, 6, 85, 86, 72	lmodvscld 20836	. . . . 5 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → (𝑥( ·𝑠 ‘𝑊)𝑦) ∈ (Base‘𝑊))
88		fvexd 6891	. . . . 5 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → ((𝑥( ·𝑠 ‘𝑊)𝑦)‘𝐼) ∈ V)
89	81, 82, 87, 88	fvmptd3 7009	. . . 4 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → (𝐹‘(𝑥( ·𝑠 ‘𝑊)𝑦)) = ((𝑥( ·𝑠 ‘𝑊)𝑦)‘𝐼))
90		fvex 6889	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥‘𝐼) ∈ V
91	59, 36, 90	fvmpt3i 6991	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 ∈ (Base‘𝑊) → (𝐹‘𝑦) = (𝑦‘𝐼))
92	72, 91	syl 17	. . . . 5 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → (𝐹‘𝑦) = (𝑦‘𝐼))
93	92	oveq2d 7421	. . . 4 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → (𝑥( ·𝑠 ‘(ringLMod‘𝐾))(𝐹‘𝑦)) = (𝑥( ·𝑠 ‘(ringLMod‘𝐾))(𝑦‘𝐼)))
94	78, 89, 93	3eqtr4d 2780	. . 3 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → (𝐹‘(𝑥( ·𝑠 ‘𝑊)𝑦)) = (𝑥( ·𝑠 ‘(ringLMod‘𝐾))(𝐹‘𝑦)))
95	1, 2, 3, 4, 5, 6, 11, 13, 19, 65, 94	islmhmd 20997	. 2 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → 𝐹 ∈ (𝑊 LMHom (ringLMod‘𝐾)))
96		simplr 768	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → 𝐼 ∈ V)
97		simpr 484	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → 𝑦 ∈ (Base‘𝐾))
98	96, 97	fsnd 6861	. . . . 5 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → {⟨𝐼, 𝑦⟩}:{𝐼}⟶(Base‘𝐾))
99		simpll 766	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → 𝐾 ∈ Ring)
100		snfi 9057	. . . . . 6 ⊢ {𝐼} ∈ Fin
101	8, 28, 1	frlmfielbas 42523	. . . . . 6 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ {𝐼} ∈ Fin) → ({⟨𝐼, 𝑦⟩} ∈ (Base‘𝑊) ↔ {⟨𝐼, 𝑦⟩}:{𝐼}⟶(Base‘𝐾)))
102	99, 100, 101	sylancl 586	. . . . 5 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → ({⟨𝐼, 𝑦⟩} ∈ (Base‘𝑊) ↔ {⟨𝐼, 𝑦⟩}:{𝐼}⟶(Base‘𝐾)))
103	98, 102	mpbird 257	. . . 4 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → {⟨𝐼, 𝑦⟩} ∈ (Base‘𝑊))
104		fveq1 6875	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = {⟨𝐼, 𝑦⟩} → (𝑥‘𝐼) = ({⟨𝐼, 𝑦⟩}‘𝐼))
105	104	adantl 481	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾))) ∧ 𝑥 = {⟨𝐼, 𝑦⟩}) → (𝑥‘𝐼) = ({⟨𝐼, 𝑦⟩}‘𝐼))
106		simpllr 775	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾))) ∧ 𝑥 = {⟨𝐼, 𝑦⟩}) → 𝐼 ∈ V)
107		vex 3463	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑦 ∈ V
108		fvsng 7172	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐼 ∈ V ∧ 𝑦 ∈ V) → ({⟨𝐼, 𝑦⟩}‘𝐼) = 𝑦)
109	106, 107, 108	sylancl 586	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾))) ∧ 𝑥 = {⟨𝐼, 𝑦⟩}) → ({⟨𝐼, 𝑦⟩}‘𝐼) = 𝑦)
110	105, 109	eqtr2d 2771	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾))) ∧ 𝑥 = {⟨𝐼, 𝑦⟩}) → 𝑦 = (𝑥‘𝐼))
111	110	ex 412	. . . . 5 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾))) → (𝑥 = {⟨𝐼, 𝑦⟩} → 𝑦 = (𝑥‘𝐼)))
112		simplr 768	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾))) → 𝐼 ∈ V)
113	31	adantrr 717	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾))) → 𝑥:{𝐼}⟶(Base‘𝐾))
114	113	ffnd 6707	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾))) → 𝑥 Fn {𝐼})
115		fnsnbg 7156	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐼 ∈ V → (𝑥 Fn {𝐼} ↔ 𝑥 = {⟨𝐼, (𝑥‘𝐼)⟩}))
116	115	biimpd 229	. . . . . . 7 ⊢ (𝐼 ∈ V → (𝑥 Fn {𝐼} → 𝑥 = {⟨𝐼, (𝑥‘𝐼)⟩}))
117	112, 114, 116	sylc 65	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾))) → 𝑥 = {⟨𝐼, (𝑥‘𝐼)⟩})
118		opeq2 4850	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 = (𝑥‘𝐼) → ⟨𝐼, 𝑦⟩ = ⟨𝐼, (𝑥‘𝐼)⟩)
119	118	sneqd 4613	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 = (𝑥‘𝐼) → {⟨𝐼, 𝑦⟩} = {⟨𝐼, (𝑥‘𝐼)⟩})
120	119	eqeq2d 2746	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = (𝑥‘𝐼) → (𝑥 = {⟨𝐼, 𝑦⟩} ↔ 𝑥 = {⟨𝐼, (𝑥‘𝐼)⟩}))
121	117, 120	syl5ibrcom 247	. . . . 5 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾))) → (𝑦 = (𝑥‘𝐼) → 𝑥 = {⟨𝐼, 𝑦⟩}))
122	111, 121	impbid 212	. . . 4 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾))) → (𝑥 = {⟨𝐼, 𝑦⟩} ↔ 𝑦 = (𝑥‘𝐼)))
123	36, 35, 103, 122	f1o2d 7661	. . 3 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → 𝐹:(Base‘𝑊)–1-1-onto→(Base‘𝐾))
124	20	a1i 11	. . . 4 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → (Base‘𝐾) = (Base‘(ringLMod‘𝐾)))
125	124	f1oeq3d 6815	. . 3 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → (𝐹:(Base‘𝑊)–1-1-onto→(Base‘𝐾) ↔ 𝐹:(Base‘𝑊)–1-1-onto→(Base‘(ringLMod‘𝐾))))
126	123, 125	mpbid 232	. 2 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → 𝐹:(Base‘𝑊)–1-1-onto→(Base‘(ringLMod‘𝐾)))
127		eqid 2735	. . 3 ⊢ (Base‘(ringLMod‘𝐾)) = (Base‘(ringLMod‘𝐾))
128	1, 127	islmim 21020	. 2 ⊢ (𝐹 ∈ (𝑊 LMIso (ringLMod‘𝐾)) ↔ (𝐹 ∈ (𝑊 LMHom (ringLMod‘𝐾)) ∧ 𝐹:(Base‘𝑊)–1-1-onto→(Base‘(ringLMod‘𝐾))))
129	95, 126, 128	sylanbrc 583	1 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → 𝐹 ∈ (𝑊 LMIso (ringLMod‘𝐾)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1540   ∈ wcel 2108  Vcvv 3459  {csn 4601  ⟨cop 4607   ↦ cmpt 5201   Fn wfn 6526  ⟶wf 6527  –1-1-onto→wf1o 6530  ‘cfv 6531  (class class class)co 7405  Fincfn 8959  Basecbs 17228  +_gcplusg 17271  ._rcmulr 17272  Scalarcsca 17274   ·_𝑠 cvsca 17275  Grpcgrp 18916  Ringcrg 20193  LModclmod 20817   LMHom clmhm 20977   LMIso clmim 20978  ringLModcrglmod 21130   freeLMod cfrlm 21706

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2177  ax-ext 2707  ax-rep 5249  ax-sep 5266  ax-nul 5276  ax-pow 5335  ax-pr 5402  ax-un 7729  ax-cnex 11185  ax-resscn 11186  ax-1cn 11187  ax-icn 11188  ax-addcl 11189  ax-addrcl 11190  ax-mulcl 11191  ax-mulrcl 11192  ax-mulcom 11193  ax-addass 11194  ax-mulass 11195  ax-distr 11196  ax-i2m1 11197  ax-1ne0 11198  ax-1rid 11199  ax-rnegex 11200  ax-rrecex 11201  ax-cnre 11202  ax-pre-lttri 11203  ax-pre-lttrn 11204  ax-pre-ltadd 11205  ax-pre-mulgt0 11206

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2065  df-mo 2539  df-eu 2568  df-clab 2714  df-cleq 2727  df-clel 2809  df-nfc 2885  df-ne 2933  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3359  df-reu 3360  df-rab 3416  df-v 3461  df-sbc 3766  df-csb 3875  df-dif 3929  df-un 3931  df-in 3933  df-ss 3943  df-pss 3946  df-nul 4309  df-if 4501  df-pw 4577  df-sn 4602  df-pr 4604  df-tp 4606  df-op 4608  df-uni 4884  df-iun 4969  df-br 5120  df-opab 5182  df-mpt 5202  df-tr 5230  df-id 5548  df-eprel 5553  df-po 5561  df-so 5562  df-fr 5606  df-we 5608  df-xp 5660  df-rel 5661  df-cnv 5662  df-co 5663  df-dm 5664  df-rn 5665  df-res 5666  df-ima 5667  df-pred 6290  df-ord 6355  df-on 6356  df-lim 6357  df-suc 6358  df-iota 6484  df-fun 6533  df-fn 6534  df-f 6535  df-f1 6536  df-fo 6537  df-f1o 6538  df-fv 6539  df-riota 7362  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-of 7671  df-om 7862  df-1st 7988  df-2nd 7989  df-supp 8160  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8385  df-rdg 8424  df-1o 8480  df-er 8719  df-map 8842  df-ixp 8912  df-en 8960  df-dom 8961  df-sdom 8962  df-fin 8963  df-fsupp 9374  df-sup 9454  df-pnf 11271  df-mnf 11272  df-xr 11273  df-ltxr 11274  df-le 11275  df-sub 11468  df-neg 11469  df-nn 12241  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 12502  df-z 12589  df-dec 12709  df-uz 12853  df-fz 13525  df-struct 17166  df-sets 17183  df-slot 17201  df-ndx 17213  df-base 17229  df-ress 17252  df-plusg 17284  df-mulr 17285  df-sca 17287  df-vsca 17288  df-ip 17289  df-tset 17290  df-ple 17291  df-ds 17293  df-hom 17295  df-cco 17296  df-0g 17455  df-prds 17461  df-pws 17463  df-mgm 18618  df-sgrp 18697  df-mnd 18713  df-grp 18919  df-minusg 18920  df-sbg 18921  df-subg 19106  df-ghm 19196  df-cmn 19763  df-abl 19764  df-mgp 20101  df-rng 20113  df-ur 20142  df-ring 20195  df-subrg 20530  df-lmod 20819  df-lss 20889  df-lmhm 20980  df-lmim 20981  df-sra 21131  df-rgmod 21132  df-dsmm 21692  df-frlm 21707

This theorem is referenced by: (None)