Theorem islininds2 45713

Description: Implication of being a linearly independent subset of a (left) module over a nonzero ring. (Contributed by AV, 29-Apr-2019.) (Proof shortened by AV, 30-Jul-2019.)

Hypotheses

Ref	Expression
islindeps2.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑀)
islindeps2.z	⊢ 𝑍 = (0g‘𝑀)
islindeps2.r	⊢ 𝑅 = (Scalar‘𝑀)
islindeps2.e	⊢ 𝐸 = (Base‘𝑅)
islindeps2.0	⊢ 0 = (0g‘𝑅)

Assertion

Ref	Expression
islininds2	⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑅 ∈ NzRing) → (𝑆 linIndS 𝑀 → ∀𝑠 ∈ 𝑆 ∀𝑓 ∈ (𝐸 ↑m (𝑆 ∖ {𝑠}))(¬ 𝑓 finSupp 0 ∨ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) ≠ 𝑠)))

Distinct variable groups:   𝐵,𝑓,𝑠   𝑓,𝐸,𝑠   𝑓,𝑀,𝑠   𝑅,𝑓,𝑠   𝑆,𝑓,𝑠   𝑓,𝑍,𝑠   0 ,𝑓,𝑠

Proof of Theorem islininds2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		lindepsnlininds 45681	. . . . 5 ⊢ ((𝑆 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑀 ∈ LMod) → (𝑆 linDepS 𝑀 ↔ ¬ 𝑆 linIndS 𝑀))
2	1	ancoms 458	. . . 4 ⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) → (𝑆 linDepS 𝑀 ↔ ¬ 𝑆 linIndS 𝑀))
3	2	3adant3 1130	. . 3 ⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑅 ∈ NzRing) → (𝑆 linDepS 𝑀 ↔ ¬ 𝑆 linIndS 𝑀))
4	3	con2bid 354	. 2 ⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑅 ∈ NzRing) → (𝑆 linIndS 𝑀 ↔ ¬ 𝑆 linDepS 𝑀))
5		notnotb 314	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑓 finSupp 0 ↔ ¬ ¬ 𝑓 finSupp 0 )
6		nne 2946	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (¬ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) ≠ 𝑠 ↔ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠)
7	6	bicomi 223	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠 ↔ ¬ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) ≠ 𝑠)
8	5, 7	anbi12i 626	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑓 finSupp 0 ∧ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠) ↔ (¬ ¬ 𝑓 finSupp 0 ∧ ¬ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) ≠ 𝑠))
9		pm4.56 985	. . . . . . . . 9 ⊢ ((¬ ¬ 𝑓 finSupp 0 ∧ ¬ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) ≠ 𝑠) ↔ ¬ (¬ 𝑓 finSupp 0 ∨ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) ≠ 𝑠))
10	8, 9	bitri 274	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑓 finSupp 0 ∧ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠) ↔ ¬ (¬ 𝑓 finSupp 0 ∨ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) ≠ 𝑠))
11	10	rexbii 3177	. . . . . . 7 ⊢ (∃𝑓 ∈ (𝐸 ↑m (𝑆 ∖ {𝑠}))(𝑓 finSupp 0 ∧ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠) ↔ ∃𝑓 ∈ (𝐸 ↑m (𝑆 ∖ {𝑠})) ¬ (¬ 𝑓 finSupp 0 ∨ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) ≠ 𝑠))
12		rexnal 3165	. . . . . . 7 ⊢ (∃𝑓 ∈ (𝐸 ↑m (𝑆 ∖ {𝑠})) ¬ (¬ 𝑓 finSupp 0 ∨ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) ≠ 𝑠) ↔ ¬ ∀𝑓 ∈ (𝐸 ↑m (𝑆 ∖ {𝑠}))(¬ 𝑓 finSupp 0 ∨ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) ≠ 𝑠))
13	11, 12	bitri 274	. . . . . 6 ⊢ (∃𝑓 ∈ (𝐸 ↑m (𝑆 ∖ {𝑠}))(𝑓 finSupp 0 ∧ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠) ↔ ¬ ∀𝑓 ∈ (𝐸 ↑m (𝑆 ∖ {𝑠}))(¬ 𝑓 finSupp 0 ∨ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) ≠ 𝑠))
14	13	rexbii 3177	. . . . 5 ⊢ (∃𝑠 ∈ 𝑆 ∃𝑓 ∈ (𝐸 ↑m (𝑆 ∖ {𝑠}))(𝑓 finSupp 0 ∧ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠) ↔ ∃𝑠 ∈ 𝑆 ¬ ∀𝑓 ∈ (𝐸 ↑m (𝑆 ∖ {𝑠}))(¬ 𝑓 finSupp 0 ∨ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) ≠ 𝑠))
15		rexnal 3165	. . . . 5 ⊢ (∃𝑠 ∈ 𝑆 ¬ ∀𝑓 ∈ (𝐸 ↑m (𝑆 ∖ {𝑠}))(¬ 𝑓 finSupp 0 ∨ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) ≠ 𝑠) ↔ ¬ ∀𝑠 ∈ 𝑆 ∀𝑓 ∈ (𝐸 ↑m (𝑆 ∖ {𝑠}))(¬ 𝑓 finSupp 0 ∨ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) ≠ 𝑠))
16	14, 15	bitri 274	. . . 4 ⊢ (∃𝑠 ∈ 𝑆 ∃𝑓 ∈ (𝐸 ↑m (𝑆 ∖ {𝑠}))(𝑓 finSupp 0 ∧ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠) ↔ ¬ ∀𝑠 ∈ 𝑆 ∀𝑓 ∈ (𝐸 ↑m (𝑆 ∖ {𝑠}))(¬ 𝑓 finSupp 0 ∨ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) ≠ 𝑠))
17		islindeps2.b	. . . . 5 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑀)
18		islindeps2.z	. . . . 5 ⊢ 𝑍 = (0g‘𝑀)
19		islindeps2.r	. . . . 5 ⊢ 𝑅 = (Scalar‘𝑀)
20		islindeps2.e	. . . . 5 ⊢ 𝐸 = (Base‘𝑅)
21		islindeps2.0	. . . . 5 ⊢ 0 = (0g‘𝑅)
22	17, 18, 19, 20, 21	islindeps2 45712	. . . 4 ⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑅 ∈ NzRing) → (∃𝑠 ∈ 𝑆 ∃𝑓 ∈ (𝐸 ↑m (𝑆 ∖ {𝑠}))(𝑓 finSupp 0 ∧ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠) → 𝑆 linDepS 𝑀))
23	16, 22	syl5bir 242	. . 3 ⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑅 ∈ NzRing) → (¬ ∀𝑠 ∈ 𝑆 ∀𝑓 ∈ (𝐸 ↑m (𝑆 ∖ {𝑠}))(¬ 𝑓 finSupp 0 ∨ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) ≠ 𝑠) → 𝑆 linDepS 𝑀))
24	23	con1d 145	. 2 ⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑅 ∈ NzRing) → (¬ 𝑆 linDepS 𝑀 → ∀𝑠 ∈ 𝑆 ∀𝑓 ∈ (𝐸 ↑m (𝑆 ∖ {𝑠}))(¬ 𝑓 finSupp 0 ∨ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) ≠ 𝑠)))
25	4, 24	sylbid 239	1 ⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑅 ∈ NzRing) → (𝑆 linIndS 𝑀 → ∀𝑠 ∈ 𝑆 ∀𝑓 ∈ (𝐸 ↑m (𝑆 ∖ {𝑠}))(¬ 𝑓 finSupp 0 ∨ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) ≠ 𝑠)))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 395   ∨ wo 843   ∧ w3a 1085   = wceq 1539   ∈ wcel 2108   ≠ wne 2942  ∀wral 3063  ∃wrex 3064   ∖ cdif 3880  𝒫 cpw 4530  {csn 4558   class class class wbr 5070  ‘cfv 6418  (class class class)co 7255   ↑_m cmap 8573   finSupp cfsupp 9058  Basecbs 16840  Scalarcsca 16891  0_gc0g 17067  LModclmod 20038  NzRingcnzr 20441   linC clinc 45633   linIndS clininds 45669   linDepS clindeps 45670

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1799  ax-4 1813  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2139  ax-11 2156  ax-12 2173  ax-ext 2709  ax-rep 5205  ax-sep 5218  ax-nul 5225  ax-pow 5283  ax-pr 5347  ax-un 7566  ax-cnex 10858  ax-resscn 10859  ax-1cn 10860  ax-icn 10861  ax-addcl 10862  ax-addrcl 10863  ax-mulcl 10864  ax-mulrcl 10865  ax-mulcom 10866  ax-addass 10867  ax-mulass 10868  ax-distr 10869  ax-i2m1 10870  ax-1ne0 10871  ax-1rid 10872  ax-rnegex 10873  ax-rrecex 10874  ax-cnre 10875  ax-pre-lttri 10876  ax-pre-lttrn 10877  ax-pre-ltadd 10878  ax-pre-mulgt0 10879

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1784  df-nf 1788  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2817  df-nfc 2888  df-ne 2943  df-nel 3049  df-ral 3068  df-rex 3069  df-reu 3070  df-rmo 3071  df-rab 3072  df-v 3424  df-sbc 3712  df-csb 3829  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-pss 3902  df-nul 4254  df-if 4457  df-pw 4532  df-sn 4559  df-pr 4561  df-tp 4563  df-op 4565  df-uni 4837  df-int 4877  df-iun 4923  df-iin 4924  df-br 5071  df-opab 5133  df-mpt 5154  df-tr 5188  df-id 5480  df-eprel 5486  df-po 5494  df-so 5495  df-fr 5535  df-se 5536  df-we 5537  df-xp 5586  df-rel 5587  df-cnv 5588  df-co 5589  df-dm 5590  df-rn 5591  df-res 5592  df-ima 5593  df-pred 6191  df-ord 6254  df-on 6255  df-lim 6256  df-suc 6257  df-iota 6376  df-fun 6420  df-fn 6421  df-f 6422  df-f1 6423  df-fo 6424  df-f1o 6425  df-fv 6426  df-isom 6427  df-riota 7212  df-ov 7258  df-oprab 7259  df-mpo 7260  df-of 7511  df-om 7688  df-1st 7804  df-2nd 7805  df-supp 7949  df-tpos 8013  df-frecs 8068  df-wrecs 8099  df-recs 8173  df-rdg 8212  df-1o 8267  df-er 8456  df-map 8575  df-en 8692  df-dom 8693  df-sdom 8694  df-fin 8695  df-fsupp 9059  df-oi 9199  df-card 9628  df-pnf 10942  df-mnf 10943  df-xr 10944  df-ltxr 10945  df-le 10946  df-sub 11137  df-neg 11138  df-nn 11904  df-2 11966  df-3 11967  df-n0 12164  df-z 12250  df-uz 12512  df-fz 13169  df-fzo 13312  df-seq 13650  df-hash 13973  df-sets 16793  df-slot 16811  df-ndx 16823  df-base 16841  df-ress 16868  df-plusg 16901  df-mulr 16902  df-0g 17069  df-gsum 17070  df-mre 17212  df-mrc 17213  df-acs 17215  df-mgm 18241  df-sgrp 18290  df-mnd 18301  df-submnd 18346  df-grp 18495  df-minusg 18496  df-mulg 18616  df-cntz 18838  df-cmn 19303  df-abl 19304  df-mgp 19636  df-ur 19653  df-ring 19700  df-oppr 19777  df-dvdsr 19798  df-unit 19799  df-invr 19829  df-lmod 20040  df-nzr 20442  df-linc 45635  df-lininds 45671  df-lindeps 45673

This theorem is referenced by: (None)