Theorem frlmsnic 40263

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 2738	. . 3 ⊢ (Base‘𝑊) = (Base‘𝑊)
2		eqid 2738	. . 3 ⊢ ( ·𝑠 ‘𝑊) = ( ·𝑠 ‘𝑊)
3		eqid 2738	. . 3 ⊢ ( ·𝑠 ‘(ringLMod‘𝐾)) = ( ·𝑠 ‘(ringLMod‘𝐾))
4		eqid 2738	. . 3 ⊢ (Scalar‘𝑊) = (Scalar‘𝑊)
5		eqid 2738	. . 3 ⊢ (Scalar‘(ringLMod‘𝐾)) = (Scalar‘(ringLMod‘𝐾))
6		eqid 2738	. . 3 ⊢ (Base‘(Scalar‘𝑊)) = (Base‘(Scalar‘𝑊))
7		snex 5354	. . . . 5 ⊢ {𝐼} ∈ V
8		frlmsnic.w	. . . . . 6 ⊢ 𝑊 = (𝐾 freeLMod {𝐼})
9	8	frlmlmod 20956	. . . . 5 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ {𝐼} ∈ V) → 𝑊 ∈ LMod)
10	7, 9	mpan2 688	. . . 4 ⊢ (𝐾 ∈ Ring → 𝑊 ∈ LMod)
11	10	adantr 481	. . 3 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → 𝑊 ∈ LMod)
12		rlmlmod 20475	. . . 4 ⊢ (𝐾 ∈ Ring → (ringLMod‘𝐾) ∈ LMod)
13	12	adantr 481	. . 3 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → (ringLMod‘𝐾) ∈ LMod)
14		rlmsca 20470	. . . . 5 ⊢ (𝐾 ∈ Ring → 𝐾 = (Scalar‘(ringLMod‘𝐾)))
15	14	adantr 481	. . . 4 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → 𝐾 = (Scalar‘(ringLMod‘𝐾)))
16	8	frlmsca 20960	. . . . . 6 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ {𝐼} ∈ V) → 𝐾 = (Scalar‘𝑊))
17	7, 16	mpan2 688	. . . . 5 ⊢ (𝐾 ∈ Ring → 𝐾 = (Scalar‘𝑊))
18	17	adantr 481	. . . 4 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → 𝐾 = (Scalar‘𝑊))
19	15, 18	eqtr3d 2780	. . 3 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → (Scalar‘(ringLMod‘𝐾)) = (Scalar‘𝑊))
20		rlmbas 20465	. . . 4 ⊢ (Base‘𝐾) = (Base‘(ringLMod‘𝐾))
21		eqid 2738	. . . 4 ⊢ (+g‘𝑊) = (+g‘𝑊)
22		rlmplusg 20466	. . . 4 ⊢ (+g‘𝐾) = (+g‘(ringLMod‘𝐾))
23		lmodgrp 20130	. . . . 5 ⊢ (𝑊 ∈ LMod → 𝑊 ∈ Grp)
24	11, 23	syl 17	. . . 4 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → 𝑊 ∈ Grp)
25		lmodgrp 20130	. . . . . 6 ⊢ ((ringLMod‘𝐾) ∈ LMod → (ringLMod‘𝐾) ∈ Grp)
26	12, 25	syl 17	. . . . 5 ⊢ (𝐾 ∈ Ring → (ringLMod‘𝐾) ∈ Grp)
27	26	adantr 481	. . . 4 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → (ringLMod‘𝐾) ∈ Grp)
28		eqid 2738	. . . . . . . . 9 ⊢ (Base‘𝐾) = (Base‘𝐾)
29	8, 28, 1	frlmbasf 20967	. . . . . . . 8 ⊢ (({𝐼} ∈ V ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝑊)) → 𝑥:{𝐼}⟶(Base‘𝐾))
30	7, 29	mpan 687	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) → 𝑥:{𝐼}⟶(Base‘𝐾))
31	30	adantl 482	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝑊)) → 𝑥:{𝐼}⟶(Base‘𝐾))
32		snidg 4595	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐼 ∈ V → 𝐼 ∈ {𝐼})
33	32	adantl 482	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → 𝐼 ∈ {𝐼})
34	33	adantr 481	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝑊)) → 𝐼 ∈ {𝐼})
35	31, 34	ffvelrnd 6962	. . . . 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 6988	. . . 4 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → 𝐹:(Base‘𝑊)⟶(Base‘𝐾))
38		simpll 764	. . . . . 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 768	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → 𝑥 ∈ (Base‘𝑊))
41		simprr 770	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))
42	33	adantr 481	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → 𝐼 ∈ {𝐼})
43		eqid 2738	. . . . . 6 ⊢ (+g‘𝐾) = (+g‘𝐾)
44	8, 1, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 21	frlmvplusgvalc 20974	. . . . 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 481	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → 𝑊 ∈ LMod)
46	1, 21	lmodvacl 20137	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊)) → (𝑥(+g‘𝑊)𝑦) ∈ (Base‘𝑊))
47	45, 40, 41, 46	syl3anc 1370	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → (𝑥(+g‘𝑊)𝑦) ∈ (Base‘𝑊))
48		fveq1 6773	. . . . . . 7 ⊢ (𝑡 = (𝑥(+g‘𝑊)𝑦) → (𝑡‘𝐼) = ((𝑥(+g‘𝑊)𝑦)‘𝐼))
49		fveq1 6773	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝑡 → (𝑥‘𝐼) = (𝑡‘𝐼))
50	49	cbvmptv 5187	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ↦ (𝑥‘𝐼)) = (𝑡 ∈ (Base‘𝑊) ↦ (𝑡‘𝐼))
51	36, 50	eqtri 2766	. . . . . . 7 ⊢ 𝐹 = (𝑡 ∈ (Base‘𝑊) ↦ (𝑡‘𝐼))
52		fvexd 6789	. . . . . . 7 ⊢ (𝑡 ∈ (Base‘𝑊) → (𝑡‘𝐼) ∈ V)
53	48, 51, 52	fvmpt3 6879	. . . . . 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 6789	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝑊)) → (𝑥‘𝐼) ∈ V)
57	55, 56	fvmpt2d 6888	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝑊)) → (𝐹‘𝑥) = (𝑥‘𝐼))
58	40, 57	mpdan 684	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → (𝐹‘𝑥) = (𝑥‘𝐼))
59		fveq1 6773	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (𝑥‘𝐼) = (𝑦‘𝐼))
60		fvexd 6789	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) → (𝑥‘𝐼) ∈ V)
61	59, 36, 60	fvmpt3 6879	. . . . . . 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 7293	. . . . 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 2788	. . . 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 18843	. . 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 2744	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → (Scalar‘𝑊) = 𝐾)
68	67	fveq2d 6778	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → (Base‘(Scalar‘𝑊)) = (Base‘𝐾))
69	68	eleq2d 2824	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ↔ 𝑥 ∈ (Base‘𝐾)))
70	69	biimpa 477	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ 𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊))) → 𝑥 ∈ (Base‘𝐾))
71	70	adantrr 714	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → 𝑥 ∈ (Base‘𝐾))
72		simprr 770	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))
73	33	adantr 481	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → 𝐼 ∈ {𝐼})
74		eqid 2738	. . . . . 6 ⊢ (.r‘𝐾) = (.r‘𝐾)
75	8, 1, 28, 66, 71, 72, 73, 2, 74	frlmvscaval 20975	. . . . 5 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → ((𝑥( ·𝑠 ‘𝑊)𝑦)‘𝐼) = (𝑥(.r‘𝐾)(𝑦‘𝐼)))
76		rlmvsca 20472	. . . . . 6 ⊢ (.r‘𝐾) = ( ·𝑠 ‘(ringLMod‘𝐾))
77	76	oveqi 7288	. . . . 5 ⊢ (𝑥(.r‘𝐾)(𝑦‘𝐼)) = (𝑥( ·𝑠 ‘(ringLMod‘𝐾))(𝑦‘𝐼))
78	75, 77	eqtrdi 2794	. . . 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 6773	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝑢 → (𝑥‘𝐼) = (𝑢‘𝐼))
80	79	cbvmptv 5187	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ↦ (𝑥‘𝐼)) = (𝑢 ∈ (Base‘𝑊) ↦ (𝑢‘𝐼))
81	36, 80	eqtri 2766	. . . . 5 ⊢ 𝐹 = (𝑢 ∈ (Base‘𝑊) ↦ (𝑢‘𝐼))
82		fveq1 6773	. . . . 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 481	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → 𝑊 ∈ LMod)
86		simprl 768	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → 𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)))
87	1, 4, 2, 6	lmodvscl 20140	. . . . . 6 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊)) → (𝑥( ·𝑠 ‘𝑊)𝑦) ∈ (Base‘𝑊))
88	85, 86, 72, 87	syl3anc 1370	. . . . 5 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → (𝑥( ·𝑠 ‘𝑊)𝑦) ∈ (Base‘𝑊))
89		fvexd 6789	. . . . 5 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → ((𝑥( ·𝑠 ‘𝑊)𝑦)‘𝐼) ∈ V)
90	81, 82, 88, 89	fvmptd3 6898	. . . 4 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → (𝐹‘(𝑥( ·𝑠 ‘𝑊)𝑦)) = ((𝑥( ·𝑠 ‘𝑊)𝑦)‘𝐼))
91		fvex 6787	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥‘𝐼) ∈ V
92	59, 36, 91	fvmpt3i 6880	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 ∈ (Base‘𝑊) → (𝐹‘𝑦) = (𝑦‘𝐼))
93	72, 92	syl 17	. . . . 5 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → (𝐹‘𝑦) = (𝑦‘𝐼))
94	93	oveq2d 7291	. . . 4 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → (𝑥( ·𝑠 ‘(ringLMod‘𝐾))(𝐹‘𝑦)) = (𝑥( ·𝑠 ‘(ringLMod‘𝐾))(𝑦‘𝐼)))
95	78, 90, 94	3eqtr4d 2788	. . 3 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → (𝐹‘(𝑥( ·𝑠 ‘𝑊)𝑦)) = (𝑥( ·𝑠 ‘(ringLMod‘𝐾))(𝐹‘𝑦)))
96	1, 2, 3, 4, 5, 6, 11, 13, 19, 65, 95	islmhmd 20301	. 2 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → 𝐹 ∈ (𝑊 LMHom (ringLMod‘𝐾)))
97		simplr 766	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → 𝐼 ∈ V)
98		simpr 485	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → 𝑦 ∈ (Base‘𝐾))
99	97, 98	fsnd 6759	. . . . 5 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → {⟨𝐼, 𝑦⟩}:{𝐼}⟶(Base‘𝐾))
100		simpll 764	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → 𝐾 ∈ Ring)
101		snfi 8834	. . . . . 6 ⊢ {𝐼} ∈ Fin
102	8, 28, 1	frlmfielbas 40231	. . . . . 6 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ {𝐼} ∈ Fin) → ({⟨𝐼, 𝑦⟩} ∈ (Base‘𝑊) ↔ {⟨𝐼, 𝑦⟩}:{𝐼}⟶(Base‘𝐾)))
103	100, 101, 102	sylancl 586	. . . . 5 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → ({⟨𝐼, 𝑦⟩} ∈ (Base‘𝑊) ↔ {⟨𝐼, 𝑦⟩}:{𝐼}⟶(Base‘𝐾)))
104	99, 103	mpbird 256	. . . 4 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → {⟨𝐼, 𝑦⟩} ∈ (Base‘𝑊))
105		fveq1 6773	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = {⟨𝐼, 𝑦⟩} → (𝑥‘𝐼) = ({⟨𝐼, 𝑦⟩}‘𝐼))
106	105	adantl 482	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾))) ∧ 𝑥 = {⟨𝐼, 𝑦⟩}) → (𝑥‘𝐼) = ({⟨𝐼, 𝑦⟩}‘𝐼))
107		simpllr 773	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾))) ∧ 𝑥 = {⟨𝐼, 𝑦⟩}) → 𝐼 ∈ V)
108		vex 3436	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑦 ∈ V
109		fvsng 7052	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐼 ∈ V ∧ 𝑦 ∈ V) → ({⟨𝐼, 𝑦⟩}‘𝐼) = 𝑦)
110	107, 108, 109	sylancl 586	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾))) ∧ 𝑥 = {⟨𝐼, 𝑦⟩}) → ({⟨𝐼, 𝑦⟩}‘𝐼) = 𝑦)
111	106, 110	eqtr2d 2779	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾))) ∧ 𝑥 = {⟨𝐼, 𝑦⟩}) → 𝑦 = (𝑥‘𝐼))
112	111	ex 413	. . . . 5 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾))) → (𝑥 = {⟨𝐼, 𝑦⟩} → 𝑦 = (𝑥‘𝐼)))
113		simplr 766	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾))) → 𝐼 ∈ V)
114	31	adantrr 714	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾))) → 𝑥:{𝐼}⟶(Base‘𝐾))
115	114	ffnd 6601	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾))) → 𝑥 Fn {𝐼})
116		fnsnbt 40208	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐼 ∈ V → (𝑥 Fn {𝐼} ↔ 𝑥 = {⟨𝐼, (𝑥‘𝐼)⟩}))
117	116	biimpd 228	. . . . . . 7 ⊢ (𝐼 ∈ V → (𝑥 Fn {𝐼} → 𝑥 = {⟨𝐼, (𝑥‘𝐼)⟩}))
118	113, 115, 117	sylc 65	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾))) → 𝑥 = {⟨𝐼, (𝑥‘𝐼)⟩})
119		opeq2 4805	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 = (𝑥‘𝐼) → ⟨𝐼, 𝑦⟩ = ⟨𝐼, (𝑥‘𝐼)⟩)
120	119	sneqd 4573	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 = (𝑥‘𝐼) → {⟨𝐼, 𝑦⟩} = {⟨𝐼, (𝑥‘𝐼)⟩})
121	120	eqeq2d 2749	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = (𝑥‘𝐼) → (𝑥 = {⟨𝐼, 𝑦⟩} ↔ 𝑥 = {⟨𝐼, (𝑥‘𝐼)⟩}))
122	118, 121	syl5ibrcom 246	. . . . 5 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾))) → (𝑦 = (𝑥‘𝐼) → 𝑥 = {⟨𝐼, 𝑦⟩}))
123	112, 122	impbid 211	. . . 4 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾))) → (𝑥 = {⟨𝐼, 𝑦⟩} ↔ 𝑦 = (𝑥‘𝐼)))
124	36, 35, 104, 123	f1o2d 7523	. . 3 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → 𝐹:(Base‘𝑊)–1-1-onto→(Base‘𝐾))
125	20	a1i 11	. . . 4 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → (Base‘𝐾) = (Base‘(ringLMod‘𝐾)))
126	125	f1oeq3d 6713	. . 3 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → (𝐹:(Base‘𝑊)–1-1-onto→(Base‘𝐾) ↔ 𝐹:(Base‘𝑊)–1-1-onto→(Base‘(ringLMod‘𝐾))))
127	124, 126	mpbid 231	. 2 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → 𝐹:(Base‘𝑊)–1-1-onto→(Base‘(ringLMod‘𝐾)))
128		eqid 2738	. . 3 ⊢ (Base‘(ringLMod‘𝐾)) = (Base‘(ringLMod‘𝐾))
129	1, 128	islmim 20324	. 2 ⊢ (𝐹 ∈ (𝑊 LMIso (ringLMod‘𝐾)) ↔ (𝐹 ∈ (𝑊 LMHom (ringLMod‘𝐾)) ∧ 𝐹:(Base‘𝑊)–1-1-onto→(Base‘(ringLMod‘𝐾))))
130	96, 127, 129	sylanbrc 583	1 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → 𝐹 ∈ (𝑊 LMIso (ringLMod‘𝐾)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 396   = wceq 1539   ∈ wcel 2106  Vcvv 3432  {csn 4561  ⟨cop 4567   ↦ cmpt 5157   Fn wfn 6428  ⟶wf 6429  –1-1-onto→wf1o 6432  ‘cfv 6433  (class class class)co 7275  Fincfn 8733  Basecbs 16912  +_gcplusg 16962  ._rcmulr 16963  Scalarcsca 16965   ·_𝑠 cvsca 16966  Grpcgrp 18577  Ringcrg 19783  LModclmod 20123   LMHom clmhm 20281   LMIso clmim 20282  ringLModcrglmod 20431   freeLMod cfrlm 20953

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2709  ax-rep 5209  ax-sep 5223  ax-nul 5230  ax-pow 5288  ax-pr 5352  ax-un 7588  ax-cnex 10927  ax-resscn 10928  ax-1cn 10929  ax-icn 10930  ax-addcl 10931  ax-addrcl 10932  ax-mulcl 10933  ax-mulrcl 10934  ax-mulcom 10935  ax-addass 10936  ax-mulass 10937  ax-distr 10938  ax-i2m1 10939  ax-1ne0 10940  ax-1rid 10941  ax-rnegex 10942  ax-rrecex 10943  ax-cnre 10944  ax-pre-lttri 10945  ax-pre-lttrn 10946  ax-pre-ltadd 10947  ax-pre-mulgt0 10948

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2068  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2816  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3069  df-rex 3070  df-rmo 3071  df-reu 3072  df-rab 3073  df-v 3434  df-sbc 3717  df-csb 3833  df-dif 3890  df-un 3892  df-in 3894  df-ss 3904  df-pss 3906  df-nul 4257  df-if 4460  df-pw 4535  df-sn 4562  df-pr 4564  df-tp 4566  df-op 4568  df-uni 4840  df-iun 4926  df-br 5075  df-opab 5137  df-mpt 5158  df-tr 5192  df-id 5489  df-eprel 5495  df-po 5503  df-so 5504  df-fr 5544  df-we 5546  df-xp 5595  df-rel 5596  df-cnv 5597  df-co 5598  df-dm 5599  df-rn 5600  df-res 5601  df-ima 5602  df-pred 6202  df-ord 6269  df-on 6270  df-lim 6271  df-suc 6272  df-iota 6391  df-fun 6435  df-fn 6436  df-f 6437  df-f1 6438  df-fo 6439  df-f1o 6440  df-fv 6441  df-riota 7232  df-ov 7278  df-oprab 7279  df-mpo 7280  df-of 7533  df-om 7713  df-1st 7831  df-2nd 7832  df-supp 7978  df-frecs 8097  df-wrecs 8128  df-recs 8202  df-rdg 8241  df-1o 8297  df-er 8498  df-map 8617  df-ixp 8686  df-en 8734  df-dom 8735  df-sdom 8736  df-fin 8737  df-fsupp 9129  df-sup 9201  df-pnf 11011  df-mnf 11012  df-xr 11013  df-ltxr 11014  df-le 11015  df-sub 11207  df-neg 11208  df-nn 11974  df-2 12036  df-3 12037  df-4 12038  df-5 12039  df-6 12040  df-7 12041  df-8 12042  df-9 12043  df-n0 12234  df-z 12320  df-dec 12438  df-uz 12583  df-fz 13240  df-struct 16848  df-sets 16865  df-slot 16883  df-ndx 16895  df-base 16913  df-ress 16942  df-plusg 16975  df-mulr 16976  df-sca 16978  df-vsca 16979  df-ip 16980  df-tset 16981  df-ple 16982  df-ds 16984  df-hom 16986  df-cco 16987  df-0g 17152  df-prds 17158  df-pws 17160  df-mgm 18326  df-sgrp 18375  df-mnd 18386  df-grp 18580  df-minusg 18581  df-sbg 18582  df-subg 18752  df-ghm 18832  df-mgp 19721  df-ur 19738  df-ring 19785  df-subrg 20022  df-lmod 20125  df-lss 20194  df-lmhm 20284  df-lmim 20285  df-sra 20434  df-rgmod 20435  df-dsmm 20939  df-frlm 20954

This theorem is referenced by: (None)