Theorem frlmsnic 40716

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 2736	. . 3 ⊢ (Base‘𝑊) = (Base‘𝑊)
2		eqid 2736	. . 3 ⊢ ( ·𝑠 ‘𝑊) = ( ·𝑠 ‘𝑊)
3		eqid 2736	. . 3 ⊢ ( ·𝑠 ‘(ringLMod‘𝐾)) = ( ·𝑠 ‘(ringLMod‘𝐾))
4		eqid 2736	. . 3 ⊢ (Scalar‘𝑊) = (Scalar‘𝑊)
5		eqid 2736	. . 3 ⊢ (Scalar‘(ringLMod‘𝐾)) = (Scalar‘(ringLMod‘𝐾))
6		eqid 2736	. . 3 ⊢ (Base‘(Scalar‘𝑊)) = (Base‘(Scalar‘𝑊))
7		snex 5388	. . . . 5 ⊢ {𝐼} ∈ V
8		frlmsnic.w	. . . . . 6 ⊢ 𝑊 = (𝐾 freeLMod {𝐼})
9	8	frlmlmod 21155	. . . . 5 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ {𝐼} ∈ V) → 𝑊 ∈ LMod)
10	7, 9	mpan2 689	. . . 4 ⊢ (𝐾 ∈ Ring → 𝑊 ∈ LMod)
11	10	adantr 481	. . 3 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → 𝑊 ∈ LMod)
12		rlmlmod 20674	. . . 4 ⊢ (𝐾 ∈ Ring → (ringLMod‘𝐾) ∈ LMod)
13	12	adantr 481	. . 3 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → (ringLMod‘𝐾) ∈ LMod)
14		rlmsca 20669	. . . . 5 ⊢ (𝐾 ∈ Ring → 𝐾 = (Scalar‘(ringLMod‘𝐾)))
15	14	adantr 481	. . . 4 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → 𝐾 = (Scalar‘(ringLMod‘𝐾)))
16	8	frlmsca 21159	. . . . . 6 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ {𝐼} ∈ V) → 𝐾 = (Scalar‘𝑊))
17	7, 16	mpan2 689	. . . . 5 ⊢ (𝐾 ∈ Ring → 𝐾 = (Scalar‘𝑊))
18	17	adantr 481	. . . 4 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → 𝐾 = (Scalar‘𝑊))
19	15, 18	eqtr3d 2778	. . 3 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → (Scalar‘(ringLMod‘𝐾)) = (Scalar‘𝑊))
20		rlmbas 20664	. . . 4 ⊢ (Base‘𝐾) = (Base‘(ringLMod‘𝐾))
21		eqid 2736	. . . 4 ⊢ (+g‘𝑊) = (+g‘𝑊)
22		rlmplusg 20665	. . . 4 ⊢ (+g‘𝐾) = (+g‘(ringLMod‘𝐾))
23		lmodgrp 20329	. . . . 5 ⊢ (𝑊 ∈ LMod → 𝑊 ∈ Grp)
24	11, 23	syl 17	. . . 4 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → 𝑊 ∈ Grp)
25		lmodgrp 20329	. . . . . 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 2736	. . . . . . . . 9 ⊢ (Base‘𝐾) = (Base‘𝐾)
29	8, 28, 1	frlmbasf 21166	. . . . . . . 8 ⊢ (({𝐼} ∈ V ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝑊)) → 𝑥:{𝐼}⟶(Base‘𝐾))
30	7, 29	mpan 688	. . . . . . 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 4620	. . . . . . . 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	ffvelcdmd 7036	. . . . 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 7062	. . . 4 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → 𝐹:(Base‘𝑊)⟶(Base‘𝐾))
38		simpll 765	. . . . . 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 769	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → 𝑥 ∈ (Base‘𝑊))
41		simprr 771	. . . . . 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 2736	. . . . . 6 ⊢ (+g‘𝐾) = (+g‘𝐾)
44	8, 1, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 21	frlmvplusgvalc 21173	. . . . 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 20336	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊)) → (𝑥(+g‘𝑊)𝑦) ∈ (Base‘𝑊))
47	45, 40, 41, 46	syl3anc 1371	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → (𝑥(+g‘𝑊)𝑦) ∈ (Base‘𝑊))
48		fveq1 6841	. . . . . . 7 ⊢ (𝑡 = (𝑥(+g‘𝑊)𝑦) → (𝑡‘𝐼) = ((𝑥(+g‘𝑊)𝑦)‘𝐼))
49		fveq1 6841	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝑡 → (𝑥‘𝐼) = (𝑡‘𝐼))
50	49	cbvmptv 5218	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ↦ (𝑥‘𝐼)) = (𝑡 ∈ (Base‘𝑊) ↦ (𝑡‘𝐼))
51	36, 50	eqtri 2764	. . . . . . 7 ⊢ 𝐹 = (𝑡 ∈ (Base‘𝑊) ↦ (𝑡‘𝐼))
52		fvexd 6857	. . . . . . 7 ⊢ (𝑡 ∈ (Base‘𝑊) → (𝑡‘𝐼) ∈ V)
53	48, 51, 52	fvmpt3 6952	. . . . . 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 6857	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝑊)) → (𝑥‘𝐼) ∈ V)
57	55, 56	fvmpt2d 6961	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝑊)) → (𝐹‘𝑥) = (𝑥‘𝐼))
58	40, 57	mpdan 685	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → (𝐹‘𝑥) = (𝑥‘𝐼))
59		fveq1 6841	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (𝑥‘𝐼) = (𝑦‘𝐼))
60		fvexd 6857	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) → (𝑥‘𝐼) ∈ V)
61	59, 36, 60	fvmpt3 6952	. . . . . . 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 7375	. . . . 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 2786	. . . 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 19017	. . 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 2742	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → (Scalar‘𝑊) = 𝐾)
68	67	fveq2d 6846	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → (Base‘(Scalar‘𝑊)) = (Base‘𝐾))
69	68	eleq2d 2823	. . . . . . . 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 715	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → 𝑥 ∈ (Base‘𝐾))
72		simprr 771	. . . . . 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 2736	. . . . . 6 ⊢ (.r‘𝐾) = (.r‘𝐾)
75	8, 1, 28, 66, 71, 72, 73, 2, 74	frlmvscaval 21174	. . . . 5 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → ((𝑥( ·𝑠 ‘𝑊)𝑦)‘𝐼) = (𝑥(.r‘𝐾)(𝑦‘𝐼)))
76		rlmvsca 20671	. . . . . 6 ⊢ (.r‘𝐾) = ( ·𝑠 ‘(ringLMod‘𝐾))
77	76	oveqi 7370	. . . . 5 ⊢ (𝑥(.r‘𝐾)(𝑦‘𝐼)) = (𝑥( ·𝑠 ‘(ringLMod‘𝐾))(𝑦‘𝐼))
78	75, 77	eqtrdi 2792	. . . 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 6841	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝑢 → (𝑥‘𝐼) = (𝑢‘𝐼))
80	79	cbvmptv 5218	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ↦ (𝑥‘𝐼)) = (𝑢 ∈ (Base‘𝑊) ↦ (𝑢‘𝐼))
81	36, 80	eqtri 2764	. . . . 5 ⊢ 𝐹 = (𝑢 ∈ (Base‘𝑊) ↦ (𝑢‘𝐼))
82		fveq1 6841	. . . . 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 769	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → 𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)))
87	1, 4, 2, 6	lmodvscl 20339	. . . . . 6 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊)) → (𝑥( ·𝑠 ‘𝑊)𝑦) ∈ (Base‘𝑊))
88	85, 86, 72, 87	syl3anc 1371	. . . . 5 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → (𝑥( ·𝑠 ‘𝑊)𝑦) ∈ (Base‘𝑊))
89		fvexd 6857	. . . . 5 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → ((𝑥( ·𝑠 ‘𝑊)𝑦)‘𝐼) ∈ V)
90	81, 82, 88, 89	fvmptd3 6971	. . . 4 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊))) → (𝐹‘(𝑥( ·𝑠 ‘𝑊)𝑦)) = ((𝑥( ·𝑠 ‘𝑊)𝑦)‘𝐼))
91		fvex 6855	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥‘𝐼) ∈ V
92	59, 36, 91	fvmpt3i 6953	. . . . . 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 7373	. . . 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 2786	. . 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 20500	. 2 ⊢ ((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) → 𝐹 ∈ (𝑊 LMHom (ringLMod‘𝐾)))
97		simplr 767	. . . . . 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 6827	. . . . 5 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → {⟨𝐼, 𝑦⟩}:{𝐼}⟶(Base‘𝐾))
100		simpll 765	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾)) → 𝐾 ∈ Ring)
101		snfi 8988	. . . . . 6 ⊢ {𝐼} ∈ Fin
102	8, 28, 1	frlmfielbas 40674	. . . . . 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 6841	. . . . . . . 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 774	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾))) ∧ 𝑥 = {⟨𝐼, 𝑦⟩}) → 𝐼 ∈ V)
108		vex 3449	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑦 ∈ V
109		fvsng 7126	. . . . . . . 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 2777	. . . . . 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 767	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾))) → 𝐼 ∈ V)
114	31	adantrr 715	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾))) → 𝑥:{𝐼}⟶(Base‘𝐾))
115	114	ffnd 6669	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐾 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ V) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐾))) → 𝑥 Fn {𝐼})
116		fnsnbt 40656	. . . . . . . 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 4831	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 = (𝑥‘𝐼) → ⟨𝐼, 𝑦⟩ = ⟨𝐼, (𝑥‘𝐼)⟩)
120	119	sneqd 4598	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 = (𝑥‘𝐼) → {⟨𝐼, 𝑦⟩} = {⟨𝐼, (𝑥‘𝐼)⟩})
121	120	eqeq2d 2747	. . . . . 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 7607	. . 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 6781	. . 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 2736	. . 3 ⊢ (Base‘(ringLMod‘𝐾)) = (Base‘(ringLMod‘𝐾))
129	1, 128	islmim 20523	. 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 1541   ∈ wcel 2106  Vcvv 3445  {csn 4586  ⟨cop 4592   ↦ cmpt 5188   Fn wfn 6491  ⟶wf 6492  –1-1-onto→wf1o 6495  ‘cfv 6496  (class class class)co 7357  Fincfn 8883  Basecbs 17083  +_gcplusg 17133  ._rcmulr 17134  Scalarcsca 17136   ·_𝑠 cvsca 17137  Grpcgrp 18748  Ringcrg 19964  LModclmod 20322   LMHom clmhm 20480   LMIso clmim 20481  ringLModcrglmod 20630   freeLMod cfrlm 21152

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 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2707  ax-rep 5242  ax-sep 5256  ax-nul 5263  ax-pow 5320  ax-pr 5384  ax-un 7672  ax-cnex 11107  ax-resscn 11108  ax-1cn 11109  ax-icn 11110  ax-addcl 11111  ax-addrcl 11112  ax-mulcl 11113  ax-mulrcl 11114  ax-mulcom 11115  ax-addass 11116  ax-mulass 11117  ax-distr 11118  ax-i2m1 11119  ax-1ne0 11120  ax-1rid 11121  ax-rnegex 11122  ax-rrecex 11123  ax-cnre 11124  ax-pre-lttri 11125  ax-pre-lttrn 11126  ax-pre-ltadd 11127  ax-pre-mulgt0 11128

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2814  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3065  df-rex 3074  df-rmo 3353  df-reu 3354  df-rab 3408  df-v 3447  df-sbc 3740  df-csb 3856  df-dif 3913  df-un 3915  df-in 3917  df-ss 3927  df-pss 3929  df-nul 4283  df-if 4487  df-pw 4562  df-sn 4587  df-pr 4589  df-tp 4591  df-op 4593  df-uni 4866  df-iun 4956  df-br 5106  df-opab 5168  df-mpt 5189  df-tr 5223  df-id 5531  df-eprel 5537  df-po 5545  df-so 5546  df-fr 5588  df-we 5590  df-xp 5639  df-rel 5640  df-cnv 5641  df-co 5642  df-dm 5643  df-rn 5644  df-res 5645  df-ima 5646  df-pred 6253  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6498  df-fn 6499  df-f 6500  df-f1 6501  df-fo 6502  df-f1o 6503  df-fv 6504  df-riota 7313  df-ov 7360  df-oprab 7361  df-mpo 7362  df-of 7617  df-om 7803  df-1st 7921  df-2nd 7922  df-supp 8093  df-frecs 8212  df-wrecs 8243  df-recs 8317  df-rdg 8356  df-1o 8412  df-er 8648  df-map 8767  df-ixp 8836  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-fin 8887  df-fsupp 9306  df-sup 9378  df-pnf 11191  df-mnf 11192  df-xr 11193  df-ltxr 11194  df-le 11195  df-sub 11387  df-neg 11388  df-nn 12154  df-2 12216  df-3 12217  df-4 12218  df-5 12219  df-6 12220  df-7 12221  df-8 12222  df-9 12223  df-n0 12414  df-z 12500  df-dec 12619  df-uz 12764  df-fz 13425  df-struct 17019  df-sets 17036  df-slot 17054  df-ndx 17066  df-base 17084  df-ress 17113  df-plusg 17146  df-mulr 17147  df-sca 17149  df-vsca 17150  df-ip 17151  df-tset 17152  df-ple 17153  df-ds 17155  df-hom 17157  df-cco 17158  df-0g 17323  df-prds 17329  df-pws 17331  df-mgm 18497  df-sgrp 18546  df-mnd 18557  df-grp 18751  df-minusg 18752  df-sbg 18753  df-subg 18925  df-ghm 19006  df-mgp 19897  df-ur 19914  df-ring 19966  df-subrg 20220  df-lmod 20324  df-lss 20393  df-lmhm 20483  df-lmim 20484  df-sra 20633  df-rgmod 20634  df-dsmm 21138  df-frlm 21153

This theorem is referenced by: (None)