MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  islinds3 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem islinds3 20695
Description: A subset is linearly independent iff it is a basis of its span. (Contributed by Stefan O'Rear, 25-Feb-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
islinds3.b 𝐵 = (Base‘𝑊)
islinds3.k 𝐾 = (LSpan‘𝑊)
islinds3.x 𝑋 = (𝑊s (𝐾𝑌))
islinds3.j 𝐽 = (LBasis‘𝑋)
Assertion
Ref Expression
islinds3 (𝑊 ∈ LMod → (𝑌 ∈ (LIndS‘𝑊) ↔ 𝑌𝐽))

Proof of Theorem islinds3
StepHypRef Expression
1 islinds3.b . . . . 5 𝐵 = (Base‘𝑊)
21linds1 20671 . . . 4 (𝑌 ∈ (LIndS‘𝑊) → 𝑌𝐵)
32a1i 11 . . 3 (𝑊 ∈ LMod → (𝑌 ∈ (LIndS‘𝑊) → 𝑌𝐵))
4 eqid 2771 . . . . . . 7 (Base‘𝑋) = (Base‘𝑋)
54linds1 20671 . . . . . 6 (𝑌 ∈ (LIndS‘𝑋) → 𝑌 ⊆ (Base‘𝑋))
6 islinds3.x . . . . . . 7 𝑋 = (𝑊s (𝐾𝑌))
76, 1ressbasss 16410 . . . . . 6 (Base‘𝑋) ⊆ 𝐵
85, 7syl6ss 3863 . . . . 5 (𝑌 ∈ (LIndS‘𝑋) → 𝑌𝐵)
98adantr 473 . . . 4 ((𝑌 ∈ (LIndS‘𝑋) ∧ ((LSpan‘𝑋)‘𝑌) = (Base‘𝑋)) → 𝑌𝐵)
109a1i 11 . . 3 (𝑊 ∈ LMod → ((𝑌 ∈ (LIndS‘𝑋) ∧ ((LSpan‘𝑋)‘𝑌) = (Base‘𝑋)) → 𝑌𝐵))
11 simpl 475 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑌𝐵) → 𝑊 ∈ LMod)
12 eqid 2771 . . . . . . . . 9 (LSubSp‘𝑊) = (LSubSp‘𝑊)
13 islinds3.k . . . . . . . . 9 𝐾 = (LSpan‘𝑊)
141, 12, 13lspcl 19482 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑌𝐵) → (𝐾𝑌) ∈ (LSubSp‘𝑊))
151, 13lspssid 19491 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑌𝐵) → 𝑌 ⊆ (𝐾𝑌))
16 eqid 2771 . . . . . . . . 9 (LSpan‘𝑋) = (LSpan‘𝑋)
176, 13, 16, 12lsslsp 19521 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝐾𝑌) ∈ (LSubSp‘𝑊) ∧ 𝑌 ⊆ (𝐾𝑌)) → (𝐾𝑌) = ((LSpan‘𝑋)‘𝑌))
1811, 14, 15, 17syl3anc 1352 . . . . . . 7 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑌𝐵) → (𝐾𝑌) = ((LSpan‘𝑋)‘𝑌))
191, 13lspssv 19489 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑌𝐵) → (𝐾𝑌) ⊆ 𝐵)
206, 1ressbas2 16409 . . . . . . . 8 ((𝐾𝑌) ⊆ 𝐵 → (𝐾𝑌) = (Base‘𝑋))
2119, 20syl 17 . . . . . . 7 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑌𝐵) → (𝐾𝑌) = (Base‘𝑋))
2218, 21eqtr3d 2809 . . . . . 6 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑌𝐵) → ((LSpan‘𝑋)‘𝑌) = (Base‘𝑋))
2322biantrud 524 . . . . 5 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑌𝐵) → (𝑌 ∈ (LIndS‘𝑊) ↔ (𝑌 ∈ (LIndS‘𝑊) ∧ ((LSpan‘𝑋)‘𝑌) = (Base‘𝑋))))
2412, 6lsslinds 20692 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝐾𝑌) ∈ (LSubSp‘𝑊) ∧ 𝑌 ⊆ (𝐾𝑌)) → (𝑌 ∈ (LIndS‘𝑋) ↔ 𝑌 ∈ (LIndS‘𝑊)))
2511, 14, 15, 24syl3anc 1352 . . . . . . 7 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑌𝐵) → (𝑌 ∈ (LIndS‘𝑋) ↔ 𝑌 ∈ (LIndS‘𝑊)))
2625bicomd 215 . . . . . 6 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑌𝐵) → (𝑌 ∈ (LIndS‘𝑊) ↔ 𝑌 ∈ (LIndS‘𝑋)))
2726anbi1d 621 . . . . 5 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑌𝐵) → ((𝑌 ∈ (LIndS‘𝑊) ∧ ((LSpan‘𝑋)‘𝑌) = (Base‘𝑋)) ↔ (𝑌 ∈ (LIndS‘𝑋) ∧ ((LSpan‘𝑋)‘𝑌) = (Base‘𝑋))))
2823, 27bitrd 271 . . . 4 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑌𝐵) → (𝑌 ∈ (LIndS‘𝑊) ↔ (𝑌 ∈ (LIndS‘𝑋) ∧ ((LSpan‘𝑋)‘𝑌) = (Base‘𝑋))))
2928ex 405 . . 3 (𝑊 ∈ LMod → (𝑌𝐵 → (𝑌 ∈ (LIndS‘𝑊) ↔ (𝑌 ∈ (LIndS‘𝑋) ∧ ((LSpan‘𝑋)‘𝑌) = (Base‘𝑋)))))
303, 10, 29pm5.21ndd 372 . 2 (𝑊 ∈ LMod → (𝑌 ∈ (LIndS‘𝑊) ↔ (𝑌 ∈ (LIndS‘𝑋) ∧ ((LSpan‘𝑋)‘𝑌) = (Base‘𝑋))))
31 islinds3.j . . 3 𝐽 = (LBasis‘𝑋)
324, 31, 16islbs4 20693 . 2 (𝑌𝐽 ↔ (𝑌 ∈ (LIndS‘𝑋) ∧ ((LSpan‘𝑋)‘𝑌) = (Base‘𝑋)))
3330, 32syl6bbr 281 1 (𝑊 ∈ LMod → (𝑌 ∈ (LIndS‘𝑊) ↔ 𝑌𝐽))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 198  wa 387   = wceq 1508  wcel 2051  wss 3822  cfv 6185  (class class class)co 6974  Basecbs 16337  s cress 16338  LModclmod 19368  LSubSpclss 19437  LSpanclspn 19477  LBasisclbs 19580  LIndSclinds 20666
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1759  ax-4 1773  ax-5 1870  ax-6 1929  ax-7 1966  ax-8 2053  ax-9 2060  ax-10 2080  ax-11 2094  ax-12 2107  ax-13 2302  ax-ext 2743  ax-rep 5045  ax-sep 5056  ax-nul 5063  ax-pow 5115  ax-pr 5182  ax-un 7277  ax-cnex 10389  ax-resscn 10390  ax-1cn 10391  ax-icn 10392  ax-addcl 10393  ax-addrcl 10394  ax-mulcl 10395  ax-mulrcl 10396  ax-mulcom 10397  ax-addass 10398  ax-mulass 10399  ax-distr 10400  ax-i2m1 10401  ax-1ne0 10402  ax-1rid 10403  ax-rnegex 10404  ax-rrecex 10405  ax-cnre 10406  ax-pre-lttri 10407  ax-pre-lttrn 10408  ax-pre-ltadd 10409  ax-pre-mulgt0 10410
This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 388  df-or 835  df-3or 1070  df-3an 1071  df-tru 1511  df-ex 1744  df-nf 1748  df-sb 2017  df-mo 2548  df-eu 2585  df-clab 2752  df-cleq 2764  df-clel 2839  df-nfc 2911  df-ne 2961  df-nel 3067  df-ral 3086  df-rex 3087  df-reu 3088  df-rmo 3089  df-rab 3090  df-v 3410  df-sbc 3675  df-csb 3780  df-dif 3825  df-un 3827  df-in 3829  df-ss 3836  df-pss 3838  df-nul 4173  df-if 4345  df-pw 4418  df-sn 4436  df-pr 4438  df-tp 4440  df-op 4442  df-uni 4709  df-int 4746  df-iun 4790  df-br 4926  df-opab 4988  df-mpt 5005  df-tr 5027  df-id 5308  df-eprel 5313  df-po 5322  df-so 5323  df-fr 5362  df-we 5364  df-xp 5409  df-rel 5410  df-cnv 5411  df-co 5412  df-dm 5413  df-rn 5414  df-res 5415  df-ima 5416  df-pred 5983  df-ord 6029  df-on 6030  df-lim 6031  df-suc 6032  df-iota 6149  df-fun 6187  df-fn 6188  df-f 6189  df-f1 6190  df-fo 6191  df-f1o 6192  df-fv 6193  df-riota 6935  df-ov 6977  df-oprab 6978  df-mpo 6979  df-om 7395  df-1st 7499  df-2nd 7500  df-wrecs 7748  df-recs 7810  df-rdg 7848  df-er 8087  df-en 8305  df-dom 8306  df-sdom 8307  df-pnf 10474  df-mnf 10475  df-xr 10476  df-ltxr 10477  df-le 10478  df-sub 10670  df-neg 10671  df-nn 11438  df-2 11501  df-3 11502  df-4 11503  df-5 11504  df-6 11505  df-ndx 16340  df-slot 16341  df-base 16343  df-sets 16344  df-ress 16345  df-plusg 16432  df-sca 16435  df-vsca 16436  df-0g 16569  df-mgm 17722  df-sgrp 17764  df-mnd 17775  df-grp 17906  df-minusg 17907  df-sbg 17908  df-subg 18072  df-mgp 18975  df-ur 18987  df-ring 19034  df-lmod 19370  df-lss 19438  df-lsp 19478  df-lbs 19581  df-lindf 20667  df-linds 20668
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator