Users' Mathboxes Mathbox for Alexander van der Vekens < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  ldepsnlinc Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ldepsnlinc 48354
Description: The reverse implication of islindeps2 48329 does not hold for arbitrary (left) modules, see note in [Roman] p. 112: "... if a nontrivial linear combination of the elements ... in an R-module M is 0, ... where not all of the coefficients are 0, then we cannot conclude ... that one of the elements ... is a linear combination of the others." This means that there is at least one left module having a linearly dependent subset in which there is at least one element which is not a linear combination of the other elements of this subset. Such a left module can be constructed by using zlmodzxzequa 48342 and zlmodzxznm 48343. (Contributed by AV, 25-May-2019.) (Revised by AV, 30-Jul-2019.)
Assertion
Ref Expression
ldepsnlinc 𝑚 ∈ LMod ∃𝑠 ∈ 𝒫 (Base‘𝑚)(𝑠 linDepS 𝑚 ∧ ∀𝑣𝑠𝑓 ∈ ((Base‘(Scalar‘𝑚)) ↑m (𝑠 ∖ {𝑣}))(𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘𝑚)) → (𝑓( linC ‘𝑚)(𝑠 ∖ {𝑣})) ≠ 𝑣))
Distinct variable group:   𝑓,𝑚,𝑠,𝑣

Proof of Theorem ldepsnlinc
StepHypRef Expression
1 eqid 2735 . . . 4 (ℤring freeLMod {0, 1}) = (ℤring freeLMod {0, 1})
21zlmodzxzlmod 48199 . . 3 ((ℤring freeLMod {0, 1}) ∈ LMod ∧ ℤring = (Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1})))
32simpli 483 . 2 (ℤring freeLMod {0, 1}) ∈ LMod
4 3z 12648 . . . . 5 3 ∈ ℤ
5 6nn 12353 . . . . . 6 6 ∈ ℕ
65nnzi 12639 . . . . 5 6 ∈ ℤ
71zlmodzxzel 48200 . . . . 5 ((3 ∈ ℤ ∧ 6 ∈ ℤ) → {⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩} ∈ (Base‘(ℤring freeLMod {0, 1})))
84, 6, 7mp2an 692 . . . 4 {⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩} ∈ (Base‘(ℤring freeLMod {0, 1}))
9 2z 12647 . . . . 5 2 ∈ ℤ
10 4z 12649 . . . . 5 4 ∈ ℤ
111zlmodzxzel 48200 . . . . 5 ((2 ∈ ℤ ∧ 4 ∈ ℤ) → {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩} ∈ (Base‘(ℤring freeLMod {0, 1})))
129, 10, 11mp2an 692 . . . 4 {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩} ∈ (Base‘(ℤring freeLMod {0, 1}))
13 prelpwi 5458 . . . 4 (({⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩} ∈ (Base‘(ℤring freeLMod {0, 1})) ∧ {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩} ∈ (Base‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) → {{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∈ 𝒫 (Base‘(ℤring freeLMod {0, 1})))
148, 12, 13mp2an 692 . . 3 {{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∈ 𝒫 (Base‘(ℤring freeLMod {0, 1}))
15 eqid 2735 . . . . 5 {⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩} = {⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}
16 eqid 2735 . . . . 5 {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩} = {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}
171, 15, 16zlmodzxzldep 48350 . . . 4 {{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} linDepS (ℤring freeLMod {0, 1})
181, 15, 16ldepsnlinclem1 48351 . . . . . . . 8 (𝑓 ∈ ((Base‘ℤring) ↑m {{⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}}) → (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1})){{⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}}) ≠ {⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩})
19 simpr 484 . . . . . . . . . . . 12 (((ℤring freeLMod {0, 1}) ∈ LMod ∧ ℤring = (Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) → ℤring = (Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1})))
2019eqcomd 2741 . . . . . . . . . . 11 (((ℤring freeLMod {0, 1}) ∈ LMod ∧ ℤring = (Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) → (Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1})) = ℤring)
212, 20ax-mp 5 . . . . . . . . . 10 (Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1})) = ℤring
2221fveq2i 6910 . . . . . . . . 9 (Base‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) = (Base‘ℤring)
2322oveq1i 7441 . . . . . . . 8 ((Base‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) ↑m {{⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}}) = ((Base‘ℤring) ↑m {{⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}})
2418, 23eleq2s 2857 . . . . . . 7 (𝑓 ∈ ((Base‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) ↑m {{⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}}) → (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1})){{⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}}) ≠ {⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩})
2524a1d 25 . . . . . 6 (𝑓 ∈ ((Base‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) ↑m {{⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}}) → (𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) → (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1})){{⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}}) ≠ {⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}))
2625rgen 3061 . . . . 5 𝑓 ∈ ((Base‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) ↑m {{⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}})(𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) → (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1})){{⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}}) ≠ {⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩})
271, 15, 16ldepsnlinclem2 48352 . . . . . . . 8 (𝑓 ∈ ((Base‘ℤring) ↑m {{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}}) → (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1})){{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}}) ≠ {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩})
2822oveq1i 7441 . . . . . . . 8 ((Base‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) ↑m {{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}}) = ((Base‘ℤring) ↑m {{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}})
2927, 28eleq2s 2857 . . . . . . 7 (𝑓 ∈ ((Base‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) ↑m {{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}}) → (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1})){{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}}) ≠ {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩})
3029a1d 25 . . . . . 6 (𝑓 ∈ ((Base‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) ↑m {{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}}) → (𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) → (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1})){{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}}) ≠ {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}))
3130rgen 3061 . . . . 5 𝑓 ∈ ((Base‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) ↑m {{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}})(𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) → (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1})){{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}}) ≠ {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩})
32 prex 5443 . . . . . 6 {⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩} ∈ V
33 prex 5443 . . . . . 6 {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩} ∈ V
34 sneq 4641 . . . . . . . . . 10 (𝑣 = {⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩} → {𝑣} = {{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}})
3534difeq2d 4136 . . . . . . . . 9 (𝑣 = {⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩} → ({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∖ {𝑣}) = ({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∖ {{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}}))
361, 15, 16zlmodzxzldeplem 48344 . . . . . . . . . 10 {⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩} ≠ {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}
37 difprsn1 4805 . . . . . . . . . 10 ({⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩} ≠ {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩} → ({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∖ {{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}}) = {{⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}})
3836, 37ax-mp 5 . . . . . . . . 9 ({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∖ {{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}}) = {{⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}}
3935, 38eqtrdi 2791 . . . . . . . 8 (𝑣 = {⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩} → ({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∖ {𝑣}) = {{⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}})
4039oveq2d 7447 . . . . . . 7 (𝑣 = {⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩} → ((Base‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) ↑m ({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∖ {𝑣})) = ((Base‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) ↑m {{⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}}))
4139oveq2d 7447 . . . . . . . . 9 (𝑣 = {⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩} → (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1}))({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∖ {𝑣})) = (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1})){{⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}}))
42 id 22 . . . . . . . . 9 (𝑣 = {⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩} → 𝑣 = {⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩})
4341, 42neeq12d 3000 . . . . . . . 8 (𝑣 = {⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩} → ((𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1}))({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∖ {𝑣})) ≠ 𝑣 ↔ (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1})){{⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}}) ≠ {⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}))
4443imbi2d 340 . . . . . . 7 (𝑣 = {⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩} → ((𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) → (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1}))({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∖ {𝑣})) ≠ 𝑣) ↔ (𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) → (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1})){{⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}}) ≠ {⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩})))
4540, 44raleqbidv 3344 . . . . . 6 (𝑣 = {⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩} → (∀𝑓 ∈ ((Base‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) ↑m ({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∖ {𝑣}))(𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) → (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1}))({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∖ {𝑣})) ≠ 𝑣) ↔ ∀𝑓 ∈ ((Base‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) ↑m {{⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}})(𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) → (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1})){{⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}}) ≠ {⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩})))
46 sneq 4641 . . . . . . . . . 10 (𝑣 = {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩} → {𝑣} = {{⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}})
4746difeq2d 4136 . . . . . . . . 9 (𝑣 = {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩} → ({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∖ {𝑣}) = ({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∖ {{⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}}))
48 difprsn2 4806 . . . . . . . . . 10 ({⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩} ≠ {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩} → ({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∖ {{⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}}) = {{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}})
4936, 48ax-mp 5 . . . . . . . . 9 ({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∖ {{⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}}) = {{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}}
5047, 49eqtrdi 2791 . . . . . . . 8 (𝑣 = {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩} → ({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∖ {𝑣}) = {{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}})
5150oveq2d 7447 . . . . . . 7 (𝑣 = {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩} → ((Base‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) ↑m ({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∖ {𝑣})) = ((Base‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) ↑m {{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}}))
5250oveq2d 7447 . . . . . . . . 9 (𝑣 = {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩} → (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1}))({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∖ {𝑣})) = (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1})){{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}}))
53 id 22 . . . . . . . . 9 (𝑣 = {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩} → 𝑣 = {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩})
5452, 53neeq12d 3000 . . . . . . . 8 (𝑣 = {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩} → ((𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1}))({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∖ {𝑣})) ≠ 𝑣 ↔ (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1})){{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}}) ≠ {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}))
5554imbi2d 340 . . . . . . 7 (𝑣 = {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩} → ((𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) → (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1}))({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∖ {𝑣})) ≠ 𝑣) ↔ (𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) → (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1})){{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}}) ≠ {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩})))
5651, 55raleqbidv 3344 . . . . . 6 (𝑣 = {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩} → (∀𝑓 ∈ ((Base‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) ↑m ({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∖ {𝑣}))(𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) → (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1}))({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∖ {𝑣})) ≠ 𝑣) ↔ ∀𝑓 ∈ ((Base‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) ↑m {{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}})(𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) → (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1})){{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}}) ≠ {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩})))
5732, 33, 45, 56ralpr 4705 . . . . 5 (∀𝑣 ∈ {{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}}∀𝑓 ∈ ((Base‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) ↑m ({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∖ {𝑣}))(𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) → (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1}))({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∖ {𝑣})) ≠ 𝑣) ↔ (∀𝑓 ∈ ((Base‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) ↑m {{⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}})(𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) → (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1})){{⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}}) ≠ {⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}) ∧ ∀𝑓 ∈ ((Base‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) ↑m {{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}})(𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) → (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1})){{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}}) ≠ {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩})))
5826, 31, 57mpbir2an 711 . . . 4 𝑣 ∈ {{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}}∀𝑓 ∈ ((Base‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) ↑m ({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∖ {𝑣}))(𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) → (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1}))({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∖ {𝑣})) ≠ 𝑣)
5917, 58pm3.2i 470 . . 3 ({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} linDepS (ℤring freeLMod {0, 1}) ∧ ∀𝑣 ∈ {{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}}∀𝑓 ∈ ((Base‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) ↑m ({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∖ {𝑣}))(𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) → (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1}))({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∖ {𝑣})) ≠ 𝑣))
60 breq1 5151 . . . . 5 (𝑠 = {{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} → (𝑠 linDepS (ℤring freeLMod {0, 1}) ↔ {{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} linDepS (ℤring freeLMod {0, 1})))
61 id 22 . . . . . 6 (𝑠 = {{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} → 𝑠 = {{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}})
62 difeq1 4129 . . . . . . . 8 (𝑠 = {{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} → (𝑠 ∖ {𝑣}) = ({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∖ {𝑣}))
6362oveq2d 7447 . . . . . . 7 (𝑠 = {{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} → ((Base‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) ↑m (𝑠 ∖ {𝑣})) = ((Base‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) ↑m ({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∖ {𝑣})))
6462oveq2d 7447 . . . . . . . . 9 (𝑠 = {{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} → (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1}))(𝑠 ∖ {𝑣})) = (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1}))({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∖ {𝑣})))
6564neeq1d 2998 . . . . . . . 8 (𝑠 = {{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} → ((𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1}))(𝑠 ∖ {𝑣})) ≠ 𝑣 ↔ (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1}))({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∖ {𝑣})) ≠ 𝑣))
6665imbi2d 340 . . . . . . 7 (𝑠 = {{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} → ((𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) → (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1}))(𝑠 ∖ {𝑣})) ≠ 𝑣) ↔ (𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) → (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1}))({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∖ {𝑣})) ≠ 𝑣)))
6763, 66raleqbidv 3344 . . . . . 6 (𝑠 = {{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} → (∀𝑓 ∈ ((Base‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) ↑m (𝑠 ∖ {𝑣}))(𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) → (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1}))(𝑠 ∖ {𝑣})) ≠ 𝑣) ↔ ∀𝑓 ∈ ((Base‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) ↑m ({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∖ {𝑣}))(𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) → (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1}))({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∖ {𝑣})) ≠ 𝑣)))
6861, 67raleqbidv 3344 . . . . 5 (𝑠 = {{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} → (∀𝑣𝑠𝑓 ∈ ((Base‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) ↑m (𝑠 ∖ {𝑣}))(𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) → (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1}))(𝑠 ∖ {𝑣})) ≠ 𝑣) ↔ ∀𝑣 ∈ {{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}}∀𝑓 ∈ ((Base‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) ↑m ({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∖ {𝑣}))(𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) → (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1}))({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∖ {𝑣})) ≠ 𝑣)))
6960, 68anbi12d 632 . . . 4 (𝑠 = {{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} → ((𝑠 linDepS (ℤring freeLMod {0, 1}) ∧ ∀𝑣𝑠𝑓 ∈ ((Base‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) ↑m (𝑠 ∖ {𝑣}))(𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) → (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1}))(𝑠 ∖ {𝑣})) ≠ 𝑣)) ↔ ({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} linDepS (ℤring freeLMod {0, 1}) ∧ ∀𝑣 ∈ {{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}}∀𝑓 ∈ ((Base‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) ↑m ({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∖ {𝑣}))(𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) → (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1}))({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∖ {𝑣})) ≠ 𝑣))))
7069rspcev 3622 . . 3 (({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∈ 𝒫 (Base‘(ℤring freeLMod {0, 1})) ∧ ({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} linDepS (ℤring freeLMod {0, 1}) ∧ ∀𝑣 ∈ {{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}}∀𝑓 ∈ ((Base‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) ↑m ({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∖ {𝑣}))(𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) → (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1}))({{⟨0, 3⟩, ⟨1, 6⟩}, {⟨0, 2⟩, ⟨1, 4⟩}} ∖ {𝑣})) ≠ 𝑣))) → ∃𝑠 ∈ 𝒫 (Base‘(ℤring freeLMod {0, 1}))(𝑠 linDepS (ℤring freeLMod {0, 1}) ∧ ∀𝑣𝑠𝑓 ∈ ((Base‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) ↑m (𝑠 ∖ {𝑣}))(𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) → (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1}))(𝑠 ∖ {𝑣})) ≠ 𝑣)))
7114, 59, 70mp2an 692 . 2 𝑠 ∈ 𝒫 (Base‘(ℤring freeLMod {0, 1}))(𝑠 linDepS (ℤring freeLMod {0, 1}) ∧ ∀𝑣𝑠𝑓 ∈ ((Base‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) ↑m (𝑠 ∖ {𝑣}))(𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) → (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1}))(𝑠 ∖ {𝑣})) ≠ 𝑣))
72 fveq2 6907 . . . . 5 (𝑚 = (ℤring freeLMod {0, 1}) → (Base‘𝑚) = (Base‘(ℤring freeLMod {0, 1})))
7372pweqd 4622 . . . 4 (𝑚 = (ℤring freeLMod {0, 1}) → 𝒫 (Base‘𝑚) = 𝒫 (Base‘(ℤring freeLMod {0, 1})))
74 breq2 5152 . . . . 5 (𝑚 = (ℤring freeLMod {0, 1}) → (𝑠 linDepS 𝑚𝑠 linDepS (ℤring freeLMod {0, 1})))
75 2fveq3 6912 . . . . . . . 8 (𝑚 = (ℤring freeLMod {0, 1}) → (Base‘(Scalar‘𝑚)) = (Base‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))))
7675oveq1d 7446 . . . . . . 7 (𝑚 = (ℤring freeLMod {0, 1}) → ((Base‘(Scalar‘𝑚)) ↑m (𝑠 ∖ {𝑣})) = ((Base‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) ↑m (𝑠 ∖ {𝑣})))
77 2fveq3 6912 . . . . . . . . 9 (𝑚 = (ℤring freeLMod {0, 1}) → (0g‘(Scalar‘𝑚)) = (0g‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))))
7877breq2d 5160 . . . . . . . 8 (𝑚 = (ℤring freeLMod {0, 1}) → (𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘𝑚)) ↔ 𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1})))))
79 fveq2 6907 . . . . . . . . . 10 (𝑚 = (ℤring freeLMod {0, 1}) → ( linC ‘𝑚) = ( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1})))
8079oveqd 7448 . . . . . . . . 9 (𝑚 = (ℤring freeLMod {0, 1}) → (𝑓( linC ‘𝑚)(𝑠 ∖ {𝑣})) = (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1}))(𝑠 ∖ {𝑣})))
8180neeq1d 2998 . . . . . . . 8 (𝑚 = (ℤring freeLMod {0, 1}) → ((𝑓( linC ‘𝑚)(𝑠 ∖ {𝑣})) ≠ 𝑣 ↔ (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1}))(𝑠 ∖ {𝑣})) ≠ 𝑣))
8278, 81imbi12d 344 . . . . . . 7 (𝑚 = (ℤring freeLMod {0, 1}) → ((𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘𝑚)) → (𝑓( linC ‘𝑚)(𝑠 ∖ {𝑣})) ≠ 𝑣) ↔ (𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) → (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1}))(𝑠 ∖ {𝑣})) ≠ 𝑣)))
8376, 82raleqbidv 3344 . . . . . 6 (𝑚 = (ℤring freeLMod {0, 1}) → (∀𝑓 ∈ ((Base‘(Scalar‘𝑚)) ↑m (𝑠 ∖ {𝑣}))(𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘𝑚)) → (𝑓( linC ‘𝑚)(𝑠 ∖ {𝑣})) ≠ 𝑣) ↔ ∀𝑓 ∈ ((Base‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) ↑m (𝑠 ∖ {𝑣}))(𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) → (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1}))(𝑠 ∖ {𝑣})) ≠ 𝑣)))
8483ralbidv 3176 . . . . 5 (𝑚 = (ℤring freeLMod {0, 1}) → (∀𝑣𝑠𝑓 ∈ ((Base‘(Scalar‘𝑚)) ↑m (𝑠 ∖ {𝑣}))(𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘𝑚)) → (𝑓( linC ‘𝑚)(𝑠 ∖ {𝑣})) ≠ 𝑣) ↔ ∀𝑣𝑠𝑓 ∈ ((Base‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) ↑m (𝑠 ∖ {𝑣}))(𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) → (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1}))(𝑠 ∖ {𝑣})) ≠ 𝑣)))
8574, 84anbi12d 632 . . . 4 (𝑚 = (ℤring freeLMod {0, 1}) → ((𝑠 linDepS 𝑚 ∧ ∀𝑣𝑠𝑓 ∈ ((Base‘(Scalar‘𝑚)) ↑m (𝑠 ∖ {𝑣}))(𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘𝑚)) → (𝑓( linC ‘𝑚)(𝑠 ∖ {𝑣})) ≠ 𝑣)) ↔ (𝑠 linDepS (ℤring freeLMod {0, 1}) ∧ ∀𝑣𝑠𝑓 ∈ ((Base‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) ↑m (𝑠 ∖ {𝑣}))(𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) → (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1}))(𝑠 ∖ {𝑣})) ≠ 𝑣))))
8673, 85rexeqbidv 3345 . . 3 (𝑚 = (ℤring freeLMod {0, 1}) → (∃𝑠 ∈ 𝒫 (Base‘𝑚)(𝑠 linDepS 𝑚 ∧ ∀𝑣𝑠𝑓 ∈ ((Base‘(Scalar‘𝑚)) ↑m (𝑠 ∖ {𝑣}))(𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘𝑚)) → (𝑓( linC ‘𝑚)(𝑠 ∖ {𝑣})) ≠ 𝑣)) ↔ ∃𝑠 ∈ 𝒫 (Base‘(ℤring freeLMod {0, 1}))(𝑠 linDepS (ℤring freeLMod {0, 1}) ∧ ∀𝑣𝑠𝑓 ∈ ((Base‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) ↑m (𝑠 ∖ {𝑣}))(𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) → (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1}))(𝑠 ∖ {𝑣})) ≠ 𝑣))))
8786rspcev 3622 . 2 (((ℤring freeLMod {0, 1}) ∈ LMod ∧ ∃𝑠 ∈ 𝒫 (Base‘(ℤring freeLMod {0, 1}))(𝑠 linDepS (ℤring freeLMod {0, 1}) ∧ ∀𝑣𝑠𝑓 ∈ ((Base‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) ↑m (𝑠 ∖ {𝑣}))(𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘(ℤring freeLMod {0, 1}))) → (𝑓( linC ‘(ℤring freeLMod {0, 1}))(𝑠 ∖ {𝑣})) ≠ 𝑣))) → ∃𝑚 ∈ LMod ∃𝑠 ∈ 𝒫 (Base‘𝑚)(𝑠 linDepS 𝑚 ∧ ∀𝑣𝑠𝑓 ∈ ((Base‘(Scalar‘𝑚)) ↑m (𝑠 ∖ {𝑣}))(𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘𝑚)) → (𝑓( linC ‘𝑚)(𝑠 ∖ {𝑣})) ≠ 𝑣)))
883, 71, 87mp2an 692 1 𝑚 ∈ LMod ∃𝑠 ∈ 𝒫 (Base‘𝑚)(𝑠 linDepS 𝑚 ∧ ∀𝑣𝑠𝑓 ∈ ((Base‘(Scalar‘𝑚)) ↑m (𝑠 ∖ {𝑣}))(𝑓 finSupp (0g‘(Scalar‘𝑚)) → (𝑓( linC ‘𝑚)(𝑠 ∖ {𝑣})) ≠ 𝑣))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395   = wceq 1537  wcel 2106  wne 2938  wral 3059  wrex 3068  cdif 3960  𝒫 cpw 4605  {csn 4631  {cpr 4633  cop 4637   class class class wbr 5148  cfv 6563  (class class class)co 7431  m cmap 8865   finSupp cfsupp 9399  0cc0 11153  1c1 11154  2c2 12319  3c3 12320  4c4 12321  6c6 12323  cz 12611  Basecbs 17245  Scalarcsca 17301  0gc0g 17486  LModclmod 20875  ringczring 21475   freeLMod cfrlm 21784   linC clinc 48250   linDepS clindeps 48287
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1792  ax-4 1806  ax-5 1908  ax-6 1965  ax-7 2005  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2139  ax-11 2155  ax-12 2175  ax-ext 2706  ax-rep 5285  ax-sep 5302  ax-nul 5312  ax-pow 5371  ax-pr 5438  ax-un 7754  ax-cnex 11209  ax-resscn 11210  ax-1cn 11211  ax-icn 11212  ax-addcl 11213  ax-addrcl 11214  ax-mulcl 11215  ax-mulrcl 11216  ax-mulcom 11217  ax-addass 11218  ax-mulass 11219  ax-distr 11220  ax-i2m1 11221  ax-1ne0 11222  ax-1rid 11223  ax-rnegex 11224  ax-rrecex 11225  ax-cnre 11226  ax-pre-lttri 11227  ax-pre-lttrn 11228  ax-pre-ltadd 11229  ax-pre-mulgt0 11230  ax-pre-sup 11231  ax-addf 11232  ax-mulf 11233
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1777  df-nf 1781  df-sb 2063  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2713  df-cleq 2727  df-clel 2814  df-nfc 2890  df-ne 2939  df-nel 3045  df-ral 3060  df-rex 3069  df-rmo 3378  df-reu 3379  df-rab 3434  df-v 3480  df-sbc 3792  df-csb 3909  df-dif 3966  df-un 3968  df-in 3970  df-ss 3980  df-pss 3983  df-nul 4340  df-if 4532  df-pw 4607  df-sn 4632  df-pr 4634  df-tp 4636  df-op 4638  df-uni 4913  df-int 4952  df-iun 4998  df-iin 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5583  df-eprel 5589  df-po 5597  df-so 5598  df-fr 5641  df-se 5642  df-we 5643  df-xp 5695  df-rel 5696  df-cnv 5697  df-co 5698  df-dm 5699  df-rn 5700  df-res 5701  df-ima 5702  df-pred 6323  df-ord 6389  df-on 6390  df-lim 6391  df-suc 6392  df-iota 6516  df-fun 6565  df-fn 6566  df-f 6567  df-f1 6568  df-fo 6569  df-f1o 6570  df-fv 6571  df-isom 6572  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-of 7697  df-om 7888  df-1st 8013  df-2nd 8014  df-supp 8185  df-frecs 8305  df-wrecs 8336  df-recs 8410  df-rdg 8449  df-1o 8505  df-2o 8506  df-er 8744  df-map 8867  df-ixp 8937  df-en 8985  df-dom 8986  df-sdom 8987  df-fin 8988  df-fsupp 9400  df-sup 9480  df-oi 9548  df-card 9977  df-pnf 11295  df-mnf 11296  df-xr 11297  df-ltxr 11298  df-le 11299  df-sub 11492  df-neg 11493  df-div 11919  df-nn 12265  df-2 12327  df-3 12328  df-4 12329  df-5 12330  df-6 12331  df-7 12332  df-8 12333  df-9 12334  df-n0 12525  df-z 12612  df-dec 12732  df-uz 12877  df-rp 13033  df-fz 13545  df-fzo 13692  df-seq 14040  df-exp 14100  df-hash 14367  df-cj 15135  df-re 15136  df-im 15137  df-sqrt 15271  df-abs 15272  df-dvds 16288  df-prm 16706  df-struct 17181  df-sets 17198  df-slot 17216  df-ndx 17228  df-base 17246  df-ress 17275  df-plusg 17311  df-mulr 17312  df-starv 17313  df-sca 17314  df-vsca 17315  df-ip 17316  df-tset 17317  df-ple 17318  df-ds 17320  df-unif 17321  df-hom 17322  df-cco 17323  df-0g 17488  df-gsum 17489  df-prds 17494  df-pws 17496  df-mre 17631  df-mrc 17632  df-acs 17634  df-mgm 18666  df-sgrp 18745  df-mnd 18761  df-submnd 18810  df-grp 18967  df-minusg 18968  df-sbg 18969  df-mulg 19099  df-subg 19154  df-cntz 19348  df-cmn 19815  df-abl 19816  df-mgp 20153  df-rng 20171  df-ur 20200  df-ring 20253  df-cring 20254  df-subrng 20563  df-subrg 20587  df-lmod 20877  df-lss 20948  df-sra 21190  df-rgmod 21191  df-cnfld 21383  df-zring 21476  df-dsmm 21770  df-frlm 21785  df-linc 48252  df-lininds 48288  df-lindeps 48290
This theorem is referenced by:  ldepslinc  48355
  Copyright terms: Public domain W3C validator