Metamath Proof Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  frlmsslss2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem frlmsslss2 20837
 Description: A subset of a free module obtained by restricting the support set is a submodule. 𝐽 is the set of permitted unit vectors. (Contributed by Stefan O'Rear, 5-Feb-2015.) (Revised by AV, 23-Jun-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
frlmsslss.y 𝑌 = (𝑅 freeLMod 𝐼)
frlmsslss.u 𝑈 = (LSubSp‘𝑌)
frlmsslss.b 𝐵 = (Base‘𝑌)
frlmsslss.z 0 = (0g𝑅)
frlmsslss2.c 𝐶 = {𝑥𝐵 ∣ (𝑥 supp 0 ) ⊆ 𝐽}
Assertion
Ref Expression
frlmsslss2 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑉𝐽𝐼) → 𝐶𝑈)
Distinct variable groups:   𝑥,𝐵   𝑥,𝐼   𝑥,𝐽   𝑥,𝑅   𝑥,𝑈   𝑥, 0   𝑥,𝑉   𝑥,𝑌
Allowed substitution hint:   𝐶(𝑥)

Proof of Theorem frlmsslss2
StepHypRef Expression
1 frlmsslss2.c . . 3 𝐶 = {𝑥𝐵 ∣ (𝑥 supp 0 ) ⊆ 𝐽}
2 frlmsslss.y . . . . . . . . 9 𝑌 = (𝑅 freeLMod 𝐼)
3 eqid 2825 . . . . . . . . 9 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
4 frlmsslss.b . . . . . . . . 9 𝐵 = (Base‘𝑌)
52, 3, 4frlmbasf 20822 . . . . . . . 8 ((𝐼𝑉𝑥𝐵) → 𝑥:𝐼⟶(Base‘𝑅))
653ad2antl2 1180 . . . . . . 7 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑉𝐽𝐼) ∧ 𝑥𝐵) → 𝑥:𝐼⟶(Base‘𝑅))
76ffnd 6511 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑉𝐽𝐼) ∧ 𝑥𝐵) → 𝑥 Fn 𝐼)
8 simpl3 1187 . . . . . . . 8 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑉𝐽𝐼) ∧ 𝑥𝐵) → 𝐽𝐼)
9 undif 4432 . . . . . . . 8 (𝐽𝐼 ↔ (𝐽 ∪ (𝐼𝐽)) = 𝐼)
108, 9sylib 219 . . . . . . 7 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑉𝐽𝐼) ∧ 𝑥𝐵) → (𝐽 ∪ (𝐼𝐽)) = 𝐼)
1110fneq2d 6443 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑉𝐽𝐼) ∧ 𝑥𝐵) → (𝑥 Fn (𝐽 ∪ (𝐼𝐽)) ↔ 𝑥 Fn 𝐼))
127, 11mpbird 258 . . . . 5 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑉𝐽𝐼) ∧ 𝑥𝐵) → 𝑥 Fn (𝐽 ∪ (𝐼𝐽)))
13 simpr 485 . . . . 5 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑉𝐽𝐼) ∧ 𝑥𝐵) → 𝑥𝐵)
14 frlmsslss.z . . . . . . 7 0 = (0g𝑅)
1514fvexi 6680 . . . . . 6 0 ∈ V
1615a1i 11 . . . . 5 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑉𝐽𝐼) ∧ 𝑥𝐵) → 0 ∈ V)
17 disjdif 4423 . . . . . 6 (𝐽 ∩ (𝐼𝐽)) = ∅
1817a1i 11 . . . . 5 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑉𝐽𝐼) ∧ 𝑥𝐵) → (𝐽 ∩ (𝐼𝐽)) = ∅)
19 fnsuppres 7851 . . . . 5 ((𝑥 Fn (𝐽 ∪ (𝐼𝐽)) ∧ (𝑥𝐵0 ∈ V) ∧ (𝐽 ∩ (𝐼𝐽)) = ∅) → ((𝑥 supp 0 ) ⊆ 𝐽 ↔ (𝑥 ↾ (𝐼𝐽)) = ((𝐼𝐽) × { 0 })))
2012, 13, 16, 18, 19syl121anc 1369 . . . 4 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑉𝐽𝐼) ∧ 𝑥𝐵) → ((𝑥 supp 0 ) ⊆ 𝐽 ↔ (𝑥 ↾ (𝐼𝐽)) = ((𝐼𝐽) × { 0 })))
2120rabbidva 3483 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑉𝐽𝐼) → {𝑥𝐵 ∣ (𝑥 supp 0 ) ⊆ 𝐽} = {𝑥𝐵 ∣ (𝑥 ↾ (𝐼𝐽)) = ((𝐼𝐽) × { 0 })})
221, 21syl5eq 2872 . 2 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑉𝐽𝐼) → 𝐶 = {𝑥𝐵 ∣ (𝑥 ↾ (𝐼𝐽)) = ((𝐼𝐽) × { 0 })})
23 difssd 4112 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑉𝐽𝐼) → (𝐼𝐽) ⊆ 𝐼)
24 frlmsslss.u . . . 4 𝑈 = (LSubSp‘𝑌)
25 eqid 2825 . . . 4 {𝑥𝐵 ∣ (𝑥 ↾ (𝐼𝐽)) = ((𝐼𝐽) × { 0 })} = {𝑥𝐵 ∣ (𝑥 ↾ (𝐼𝐽)) = ((𝐼𝐽) × { 0 })}
262, 24, 4, 14, 25frlmsslss 20836 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑉 ∧ (𝐼𝐽) ⊆ 𝐼) → {𝑥𝐵 ∣ (𝑥 ↾ (𝐼𝐽)) = ((𝐼𝐽) × { 0 })} ∈ 𝑈)
2723, 26syld3an3 1403 . 2 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑉𝐽𝐼) → {𝑥𝐵 ∣ (𝑥 ↾ (𝐼𝐽)) = ((𝐼𝐽) × { 0 })} ∈ 𝑈)
2822, 27eqeltrd 2917 1 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑉𝐽𝐼) → 𝐶𝑈)
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 207   ∧ wa 396   ∧ w3a 1081   = wceq 1530   ∈ wcel 2107  {crab 3146  Vcvv 3499   ∖ cdif 3936   ∪ cun 3937   ∩ cin 3938   ⊆ wss 3939  ∅c0 4294  {csn 4563   × cxp 5551   ↾ cres 5555   Fn wfn 6346  ⟶wf 6347  ‘cfv 6351  (class class class)co 7151   supp csupp 7824  Basecbs 16475  0gc0g 16705  Ringcrg 19219  LSubSpclss 19625   freeLMod cfrlm 20808 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1904  ax-6 1963  ax-7 2008  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2153  ax-12 2169  ax-ext 2797  ax-rep 5186  ax-sep 5199  ax-nul 5206  ax-pow 5262  ax-pr 5325  ax-un 7454  ax-cnex 10585  ax-resscn 10586  ax-1cn 10587  ax-icn 10588  ax-addcl 10589  ax-addrcl 10590  ax-mulcl 10591  ax-mulrcl 10592  ax-mulcom 10593  ax-addass 10594  ax-mulass 10595  ax-distr 10596  ax-i2m1 10597  ax-1ne0 10598  ax-1rid 10599  ax-rnegex 10600  ax-rrecex 10601  ax-cnre 10602  ax-pre-lttri 10603  ax-pre-lttrn 10604  ax-pre-ltadd 10605  ax-pre-mulgt0 10606 This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 844  df-3or 1082  df-3an 1083  df-tru 1533  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2063  df-mo 2619  df-eu 2651  df-clab 2804  df-cleq 2818  df-clel 2897  df-nfc 2967  df-ne 3021  df-nel 3128  df-ral 3147  df-rex 3148  df-reu 3149  df-rmo 3150  df-rab 3151  df-v 3501  df-sbc 3776  df-csb 3887  df-dif 3942  df-un 3944  df-in 3946  df-ss 3955  df-pss 3957  df-nul 4295  df-if 4470  df-pw 4543  df-sn 4564  df-pr 4566  df-tp 4568  df-op 4570  df-uni 4837  df-int 4874  df-iun 4918  df-br 5063  df-opab 5125  df-mpt 5143  df-tr 5169  df-id 5458  df-eprel 5463  df-po 5472  df-so 5473  df-fr 5512  df-we 5514  df-xp 5559  df-rel 5560  df-cnv 5561  df-co 5562  df-dm 5563  df-rn 5564  df-res 5565  df-ima 5566  df-pred 6145  df-ord 6191  df-on 6192  df-lim 6193  df-suc 6194  df-iota 6311  df-fun 6353  df-fn 6354  df-f 6355  df-f1 6356  df-fo 6357  df-f1o 6358  df-fv 6359  df-riota 7109  df-ov 7154  df-oprab 7155  df-mpo 7156  df-of 7402  df-om 7572  df-1st 7683  df-2nd 7684  df-supp 7825  df-wrecs 7941  df-recs 8002  df-rdg 8040  df-1o 8096  df-oadd 8100  df-er 8282  df-map 8401  df-ixp 8454  df-en 8502  df-dom 8503  df-sdom 8504  df-fin 8505  df-fsupp 8826  df-sup 8898  df-pnf 10669  df-mnf 10670  df-xr 10671  df-ltxr 10672  df-le 10673  df-sub 10864  df-neg 10865  df-nn 11631  df-2 11692  df-3 11693  df-4 11694  df-5 11695  df-6 11696  df-7 11697  df-8 11698  df-9 11699  df-n0 11890  df-z 11974  df-dec 12091  df-uz 12236  df-fz 12886  df-struct 16477  df-ndx 16478  df-slot 16479  df-base 16481  df-sets 16482  df-ress 16483  df-plusg 16570  df-mulr 16571  df-sca 16573  df-vsca 16574  df-ip 16575  df-tset 16576  df-ple 16577  df-ds 16579  df-hom 16581  df-cco 16582  df-0g 16707  df-prds 16713  df-pws 16715  df-mgm 17844  df-sgrp 17892  df-mnd 17903  df-mhm 17946  df-submnd 17947  df-grp 18038  df-minusg 18039  df-sbg 18040  df-subg 18208  df-ghm 18288  df-mgp 19162  df-ur 19174  df-ring 19221  df-subrg 19455  df-lmod 19558  df-lss 19626  df-lmhm 19716  df-sra 19866  df-rgmod 19867  df-dsmm 20794  df-frlm 20809 This theorem is referenced by:  frlmssuvc1  20856  frlmsslsp  20858
 Copyright terms: Public domain W3C validator