Theorem lincdifsn 47464

Description: A vector is a linear combination of a set containing this vector. (Contributed by AV, 21-Apr-2019.) (Revised by AV, 28-Jul-2019.)

Hypotheses

Ref	Expression
lincdifsn.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑀)
lincdifsn.r	⊢ 𝑅 = (Scalar‘𝑀)
lincdifsn.s	⊢ 𝑆 = (Base‘𝑅)
lincdifsn.t	⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝑀)
lincdifsn.p	⊢ + = (+g‘𝑀)
lincdifsn.0	⊢ 0 = (0g‘𝑅)

Assertion

Ref	Expression
lincdifsn	⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ 𝐺 = (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋}))) → (𝐹( linC ‘𝑀)𝑉) = ((𝐺( linC ‘𝑀)(𝑉 ∖ {𝑋})) + ((𝐹‘𝑋) · 𝑋)))

Proof of Theorem lincdifsn

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simp11 1201	. . 3 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ 𝐺 = (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋}))) → 𝑀 ∈ LMod)
2		lincdifsn.s	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑆 = (Base‘𝑅)
3		lincdifsn.r	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑅 = (Scalar‘𝑀)
4	3	fveq2i 6894	. . . . . . . . 9 ⊢ (Base‘𝑅) = (Base‘(Scalar‘𝑀))
5	2, 4	eqtri 2755	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑆 = (Base‘(Scalar‘𝑀))
6	5	oveq1i 7424	. . . . . . 7 ⊢ (𝑆 ↑m 𝑉) = ((Base‘(Scalar‘𝑀)) ↑m 𝑉)
7	6	eleq2i 2820	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ↔ 𝐹 ∈ ((Base‘(Scalar‘𝑀)) ↑m 𝑉))
8	7	biimpi 215	. . . . 5 ⊢ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) → 𝐹 ∈ ((Base‘(Scalar‘𝑀)) ↑m 𝑉))
9	8	adantr 480	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) → 𝐹 ∈ ((Base‘(Scalar‘𝑀)) ↑m 𝑉))
10	9	3ad2ant2 1132	. . 3 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ 𝐺 = (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋}))) → 𝐹 ∈ ((Base‘(Scalar‘𝑀)) ↑m 𝑉))
11		lincdifsn.b	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑀)
12	11	pweqi 4614	. . . . . . 7 ⊢ 𝒫 𝐵 = 𝒫 (Base‘𝑀)
13	12	eleq2i 2820	. . . . . 6 ⊢ (𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ↔ 𝑉 ∈ 𝒫 (Base‘𝑀))
14	13	biimpi 215	. . . . 5 ⊢ (𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 → 𝑉 ∈ 𝒫 (Base‘𝑀))
15	14	3ad2ant2 1132	. . . 4 ⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) → 𝑉 ∈ 𝒫 (Base‘𝑀))
16	15	3ad2ant1 1131	. . 3 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ 𝐺 = (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋}))) → 𝑉 ∈ 𝒫 (Base‘𝑀))
17		lincval 47449	. . 3 ⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝐹 ∈ ((Base‘(Scalar‘𝑀)) ↑m 𝑉) ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Base‘𝑀)) → (𝐹( linC ‘𝑀)𝑉) = (𝑀 Σg (𝑥 ∈ 𝑉 ↦ ((𝐹‘𝑥)( ·𝑠 ‘𝑀)𝑥))))
18	1, 10, 16, 17	syl3anc 1369	. 2 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ 𝐺 = (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋}))) → (𝐹( linC ‘𝑀)𝑉) = (𝑀 Σg (𝑥 ∈ 𝑉 ↦ ((𝐹‘𝑥)( ·𝑠 ‘𝑀)𝑥))))
19		lincdifsn.p	. . . 4 ⊢ + = (+g‘𝑀)
20		lmodcmn 20786	. . . . . 6 ⊢ (𝑀 ∈ LMod → 𝑀 ∈ CMnd)
21	20	3ad2ant1 1131	. . . . 5 ⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) → 𝑀 ∈ CMnd)
22	21	3ad2ant1 1131	. . . 4 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ 𝐺 = (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋}))) → 𝑀 ∈ CMnd)
23		simp12 1202	. . . 4 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ 𝐺 = (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋}))) → 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵)
24	14	anim2i 616	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵) → (𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Base‘𝑀)))
25	24	3adant3 1130	. . . . . 6 ⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) → (𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Base‘𝑀)))
26	25	3ad2ant1 1131	. . . . 5 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ 𝐺 = (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋}))) → (𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Base‘𝑀)))
27		simp2l 1197	. . . . 5 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ 𝐺 = (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋}))) → 𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉))
28		lincdifsn.0	. . . . . . . . 9 ⊢ 0 = (0g‘𝑅)
29	28	breq2i 5150	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐹 finSupp 0 ↔ 𝐹 finSupp (0g‘𝑅))
30	29	biimpi 215	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹 finSupp 0 → 𝐹 finSupp (0g‘𝑅))
31	30	adantl 481	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) → 𝐹 finSupp (0g‘𝑅))
32	31	3ad2ant2 1132	. . . . 5 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ 𝐺 = (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋}))) → 𝐹 finSupp (0g‘𝑅))
33	3, 2	scmfsupp 47414	. . . . 5 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Base‘𝑀)) ∧ 𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp (0g‘𝑅)) → (𝑥 ∈ 𝑉 ↦ ((𝐹‘𝑥)( ·𝑠 ‘𝑀)𝑥)) finSupp (0g‘𝑀))
34	26, 27, 32, 33	syl3anc 1369	. . . 4 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ 𝐺 = (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋}))) → (𝑥 ∈ 𝑉 ↦ ((𝐹‘𝑥)( ·𝑠 ‘𝑀)𝑥)) finSupp (0g‘𝑀))
35		simpl1 1189	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 )) → 𝑀 ∈ LMod)
36	35	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ ((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 )) ∧ 𝑥 ∈ 𝑉) → 𝑀 ∈ LMod)
37		elmapi 8861	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) → 𝐹:𝑉⟶𝑆)
38		ffvelcdm 7085	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐹:𝑉⟶𝑆 ∧ 𝑥 ∈ 𝑉) → (𝐹‘𝑥) ∈ 𝑆)
39	38	ex 412	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐹:𝑉⟶𝑆 → (𝑥 ∈ 𝑉 → (𝐹‘𝑥) ∈ 𝑆))
40	39	a1d 25	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐹:𝑉⟶𝑆 → ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) → (𝑥 ∈ 𝑉 → (𝐹‘𝑥) ∈ 𝑆)))
41	37, 40	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) → ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) → (𝑥 ∈ 𝑉 → (𝐹‘𝑥) ∈ 𝑆)))
42	41	adantr 480	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) → ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) → (𝑥 ∈ 𝑉 → (𝐹‘𝑥) ∈ 𝑆)))
43	42	impcom 407	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 )) → (𝑥 ∈ 𝑉 → (𝐹‘𝑥) ∈ 𝑆))
44	43	imp 406	. . . . . 6 ⊢ ((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 )) ∧ 𝑥 ∈ 𝑉) → (𝐹‘𝑥) ∈ 𝑆)
45		elelpwi 4608	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝑉 ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵) → 𝑥 ∈ 𝐵)
46	45	expcom 413	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 → (𝑥 ∈ 𝑉 → 𝑥 ∈ 𝐵))
47	46	3ad2ant2 1132	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) → (𝑥 ∈ 𝑉 → 𝑥 ∈ 𝐵))
48	47	adantr 480	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 )) → (𝑥 ∈ 𝑉 → 𝑥 ∈ 𝐵))
49	48	imp 406	. . . . . 6 ⊢ ((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 )) ∧ 𝑥 ∈ 𝑉) → 𝑥 ∈ 𝐵)
50		eqid 2727	. . . . . . 7 ⊢ ( ·𝑠 ‘𝑀) = ( ·𝑠 ‘𝑀)
51	11, 3, 50, 2	lmodvscl 20754	. . . . . 6 ⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ (𝐹‘𝑥) ∈ 𝑆 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → ((𝐹‘𝑥)( ·𝑠 ‘𝑀)𝑥) ∈ 𝐵)
52	36, 44, 49, 51	syl3anc 1369	. . . . 5 ⊢ ((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 )) ∧ 𝑥 ∈ 𝑉) → ((𝐹‘𝑥)( ·𝑠 ‘𝑀)𝑥) ∈ 𝐵)
53	52	3adantl3 1166	. . . 4 ⊢ ((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ 𝐺 = (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋}))) ∧ 𝑥 ∈ 𝑉) → ((𝐹‘𝑥)( ·𝑠 ‘𝑀)𝑥) ∈ 𝐵)
54		simp13 1203	. . . 4 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ 𝐺 = (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋}))) → 𝑋 ∈ 𝑉)
55		ffvelcdm 7085	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐹:𝑉⟶𝑆 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) → (𝐹‘𝑋) ∈ 𝑆)
56	55	expcom 413	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑋 ∈ 𝑉 → (𝐹:𝑉⟶𝑆 → (𝐹‘𝑋) ∈ 𝑆))
57	56	3ad2ant3 1133	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) → (𝐹:𝑉⟶𝑆 → (𝐹‘𝑋) ∈ 𝑆))
58	37, 57	syl5com 31	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) → ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) → (𝐹‘𝑋) ∈ 𝑆))
59	58	adantr 480	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) → ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) → (𝐹‘𝑋) ∈ 𝑆))
60	59	impcom 407	. . . . . 6 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 )) → (𝐹‘𝑋) ∈ 𝑆)
61		elelpwi 4608	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵) → 𝑋 ∈ 𝐵)
62	61	ancoms 458	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) → 𝑋 ∈ 𝐵)
63	62	3adant1 1128	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) → 𝑋 ∈ 𝐵)
64	63	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 )) → 𝑋 ∈ 𝐵)
65		lincdifsn.t	. . . . . . 7 ⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝑀)
66	11, 3, 65, 2	lmodvscl 20754	. . . . . 6 ⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ (𝐹‘𝑋) ∈ 𝑆 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → ((𝐹‘𝑋) · 𝑋) ∈ 𝐵)
67	35, 60, 64, 66	syl3anc 1369	. . . . 5 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 )) → ((𝐹‘𝑋) · 𝑋) ∈ 𝐵)
68	67	3adant3 1130	. . . 4 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ 𝐺 = (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋}))) → ((𝐹‘𝑋) · 𝑋) ∈ 𝐵)
69	65	eqcomi 2736	. . . . . . 7 ⊢ ( ·𝑠 ‘𝑀) = ·
70	69	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → ( ·𝑠 ‘𝑀) = · )
71		fveq2 6891	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → (𝐹‘𝑥) = (𝐹‘𝑋))
72		id 22	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → 𝑥 = 𝑋)
73	70, 71, 72	oveq123d 7435	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → ((𝐹‘𝑥)( ·𝑠 ‘𝑀)𝑥) = ((𝐹‘𝑋) · 𝑋))
74	73	adantl 481	. . . 4 ⊢ ((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ 𝐺 = (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋}))) ∧ 𝑥 = 𝑋) → ((𝐹‘𝑥)( ·𝑠 ‘𝑀)𝑥) = ((𝐹‘𝑋) · 𝑋))
75	11, 19, 22, 23, 34, 53, 54, 68, 74	gsumdifsnd 19909	. . 3 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ 𝐺 = (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋}))) → (𝑀 Σg (𝑥 ∈ 𝑉 ↦ ((𝐹‘𝑥)( ·𝑠 ‘𝑀)𝑥))) = ((𝑀 Σg (𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑋}) ↦ ((𝐹‘𝑥)( ·𝑠 ‘𝑀)𝑥))) + ((𝐹‘𝑋) · 𝑋)))
76		fveq1 6890	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐺 = (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋})) → (𝐺‘𝑥) = ((𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋}))‘𝑥))
77	76	3ad2ant3 1133	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ 𝐺 = (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋}))) → (𝐺‘𝑥) = ((𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋}))‘𝑥))
78		fvres 6910	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑋}) → ((𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋}))‘𝑥) = (𝐹‘𝑥))
79	77, 78	sylan9eq 2787	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ 𝐺 = (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋}))) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑋})) → (𝐺‘𝑥) = (𝐹‘𝑥))
80	79	oveq1d 7429	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ 𝐺 = (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋}))) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑋})) → ((𝐺‘𝑥)( ·𝑠 ‘𝑀)𝑥) = ((𝐹‘𝑥)( ·𝑠 ‘𝑀)𝑥))
81	80	mpteq2dva 5242	. . . . . 6 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ 𝐺 = (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋}))) → (𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑋}) ↦ ((𝐺‘𝑥)( ·𝑠 ‘𝑀)𝑥)) = (𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑋}) ↦ ((𝐹‘𝑥)( ·𝑠 ‘𝑀)𝑥)))
82	81	eqcomd 2733	. . . . 5 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ 𝐺 = (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋}))) → (𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑋}) ↦ ((𝐹‘𝑥)( ·𝑠 ‘𝑀)𝑥)) = (𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑋}) ↦ ((𝐺‘𝑥)( ·𝑠 ‘𝑀)𝑥)))
83	82	oveq2d 7430	. . . 4 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ 𝐺 = (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋}))) → (𝑀 Σg (𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑋}) ↦ ((𝐹‘𝑥)( ·𝑠 ‘𝑀)𝑥))) = (𝑀 Σg (𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑋}) ↦ ((𝐺‘𝑥)( ·𝑠 ‘𝑀)𝑥))))
84	83	oveq1d 7429	. . 3 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ 𝐺 = (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋}))) → ((𝑀 Σg (𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑋}) ↦ ((𝐹‘𝑥)( ·𝑠 ‘𝑀)𝑥))) + ((𝐹‘𝑋) · 𝑋)) = ((𝑀 Σg (𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑋}) ↦ ((𝐺‘𝑥)( ·𝑠 ‘𝑀)𝑥))) + ((𝐹‘𝑋) · 𝑋)))
85	75, 84	eqtrd 2767	. 2 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ 𝐺 = (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋}))) → (𝑀 Σg (𝑥 ∈ 𝑉 ↦ ((𝐹‘𝑥)( ·𝑠 ‘𝑀)𝑥))) = ((𝑀 Σg (𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑋}) ↦ ((𝐺‘𝑥)( ·𝑠 ‘𝑀)𝑥))) + ((𝐹‘𝑋) · 𝑋)))
86		eqid 2727	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 𝑉 = 𝑉
87	86, 5	feq23i 6710	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐹:𝑉⟶𝑆 ↔ 𝐹:𝑉⟶(Base‘(Scalar‘𝑀)))
88	37, 87	sylib 217	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) → 𝐹:𝑉⟶(Base‘(Scalar‘𝑀)))
89	88	adantr 480	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) → 𝐹:𝑉⟶(Base‘(Scalar‘𝑀)))
90	89	3ad2ant2 1132	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ 𝐺 = (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋}))) → 𝐹:𝑉⟶(Base‘(Scalar‘𝑀)))
91		difssd 4128	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ 𝐺 = (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋}))) → (𝑉 ∖ {𝑋}) ⊆ 𝑉)
92	90, 91	fssresd 6758	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ 𝐺 = (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋}))) → (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋})):(𝑉 ∖ {𝑋})⟶(Base‘(Scalar‘𝑀)))
93		feq1 6697	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐺 = (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋})) → (𝐺:(𝑉 ∖ {𝑋})⟶(Base‘(Scalar‘𝑀)) ↔ (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋})):(𝑉 ∖ {𝑋})⟶(Base‘(Scalar‘𝑀))))
94	93	3ad2ant3 1133	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ 𝐺 = (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋}))) → (𝐺:(𝑉 ∖ {𝑋})⟶(Base‘(Scalar‘𝑀)) ↔ (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋})):(𝑉 ∖ {𝑋})⟶(Base‘(Scalar‘𝑀))))
95	92, 94	mpbird 257	. . . . . 6 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ 𝐺 = (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋}))) → 𝐺:(𝑉 ∖ {𝑋})⟶(Base‘(Scalar‘𝑀)))
96		fvex 6904	. . . . . . 7 ⊢ (Base‘(Scalar‘𝑀)) ∈ V
97		difexg 5323	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 → (𝑉 ∖ {𝑋}) ∈ V)
98	97	3ad2ant2 1132	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) → (𝑉 ∖ {𝑋}) ∈ V)
99	98	3ad2ant1 1131	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ 𝐺 = (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋}))) → (𝑉 ∖ {𝑋}) ∈ V)
100		elmapg 8851	. . . . . . 7 ⊢ (((Base‘(Scalar‘𝑀)) ∈ V ∧ (𝑉 ∖ {𝑋}) ∈ V) → (𝐺 ∈ ((Base‘(Scalar‘𝑀)) ↑m (𝑉 ∖ {𝑋})) ↔ 𝐺:(𝑉 ∖ {𝑋})⟶(Base‘(Scalar‘𝑀))))
101	96, 99, 100	sylancr 586	. . . . . 6 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ 𝐺 = (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋}))) → (𝐺 ∈ ((Base‘(Scalar‘𝑀)) ↑m (𝑉 ∖ {𝑋})) ↔ 𝐺:(𝑉 ∖ {𝑋})⟶(Base‘(Scalar‘𝑀))))
102	95, 101	mpbird 257	. . . . 5 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ 𝐺 = (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋}))) → 𝐺 ∈ ((Base‘(Scalar‘𝑀)) ↑m (𝑉 ∖ {𝑋})))
103		elpwi 4605	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 → 𝑉 ⊆ 𝐵)
104	11	sseq2i 4007	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑉 ⊆ 𝐵 ↔ 𝑉 ⊆ (Base‘𝑀))
105	104	biimpi 215	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑉 ⊆ 𝐵 → 𝑉 ⊆ (Base‘𝑀))
106	105	ssdifssd 4138	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑉 ⊆ 𝐵 → (𝑉 ∖ {𝑋}) ⊆ (Base‘𝑀))
107	103, 106	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 → (𝑉 ∖ {𝑋}) ⊆ (Base‘𝑀))
108	107	adantl 481	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵) → (𝑉 ∖ {𝑋}) ⊆ (Base‘𝑀))
109	97	adantl 481	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵) → (𝑉 ∖ {𝑋}) ∈ V)
110		elpwg 4601	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑉 ∖ {𝑋}) ∈ V → ((𝑉 ∖ {𝑋}) ∈ 𝒫 (Base‘𝑀) ↔ (𝑉 ∖ {𝑋}) ⊆ (Base‘𝑀)))
111	109, 110	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵) → ((𝑉 ∖ {𝑋}) ∈ 𝒫 (Base‘𝑀) ↔ (𝑉 ∖ {𝑋}) ⊆ (Base‘𝑀)))
112	108, 111	mpbird 257	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵) → (𝑉 ∖ {𝑋}) ∈ 𝒫 (Base‘𝑀))
113	112	3adant3 1130	. . . . . 6 ⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) → (𝑉 ∖ {𝑋}) ∈ 𝒫 (Base‘𝑀))
114	113	3ad2ant1 1131	. . . . 5 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ 𝐺 = (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋}))) → (𝑉 ∖ {𝑋}) ∈ 𝒫 (Base‘𝑀))
115		lincval 47449	. . . . 5 ⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝐺 ∈ ((Base‘(Scalar‘𝑀)) ↑m (𝑉 ∖ {𝑋})) ∧ (𝑉 ∖ {𝑋}) ∈ 𝒫 (Base‘𝑀)) → (𝐺( linC ‘𝑀)(𝑉 ∖ {𝑋})) = (𝑀 Σg (𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑋}) ↦ ((𝐺‘𝑥)( ·𝑠 ‘𝑀)𝑥))))
116	1, 102, 114, 115	syl3anc 1369	. . . 4 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ 𝐺 = (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋}))) → (𝐺( linC ‘𝑀)(𝑉 ∖ {𝑋})) = (𝑀 Σg (𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑋}) ↦ ((𝐺‘𝑥)( ·𝑠 ‘𝑀)𝑥))))
117	116	eqcomd 2733	. . 3 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ 𝐺 = (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋}))) → (𝑀 Σg (𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑋}) ↦ ((𝐺‘𝑥)( ·𝑠 ‘𝑀)𝑥))) = (𝐺( linC ‘𝑀)(𝑉 ∖ {𝑋})))
118	117	oveq1d 7429	. 2 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ 𝐺 = (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋}))) → ((𝑀 Σg (𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑋}) ↦ ((𝐺‘𝑥)( ·𝑠 ‘𝑀)𝑥))) + ((𝐹‘𝑋) · 𝑋)) = ((𝐺( linC ‘𝑀)(𝑉 ∖ {𝑋})) + ((𝐹‘𝑋) · 𝑋)))
119	18, 85, 118	3eqtrd 2771	1 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ (𝑆 ↑m 𝑉) ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ 𝐺 = (𝐹 ↾ (𝑉 ∖ {𝑋}))) → (𝐹( linC ‘𝑀)𝑉) = ((𝐺( linC ‘𝑀)(𝑉 ∖ {𝑋})) + ((𝐹‘𝑋) · 𝑋)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 395   ∧ w3a 1085   = wceq 1534   ∈ wcel 2099  Vcvv 3469   ∖ cdif 3941   ⊆ wss 3944  𝒫 cpw 4598  {csn 4624   class class class wbr 5142   ↦ cmpt 5225   ↾ cres 5674  ⟶wf 6538  ‘cfv 6542  (class class class)co 7414   ↑_m cmap 8838   finSupp cfsupp 9379  Basecbs 17173  +_gcplusg 17226  Scalarcsca 17229   ·_𝑠 cvsca 17230  0_gc0g 17414   Σ_g cgsu 17415  CMndccmn 19728  LModclmod 20736   linC clinc 47444

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2164  ax-ext 2698  ax-rep 5279  ax-sep 5293  ax-nul 5300  ax-pow 5359  ax-pr 5423  ax-un 7734  ax-cnex 11188  ax-resscn 11189  ax-1cn 11190  ax-icn 11191  ax-addcl 11192  ax-addrcl 11193  ax-mulcl 11194  ax-mulrcl 11195  ax-mulcom 11196  ax-addass 11197  ax-mulass 11198  ax-distr 11199  ax-i2m1 11200  ax-1ne0 11201  ax-1rid 11202  ax-rnegex 11203  ax-rrecex 11204  ax-cnre 11205  ax-pre-lttri 11206  ax-pre-lttrn 11207  ax-pre-ltadd 11208  ax-pre-mulgt0 11209

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 847  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2705  df-cleq 2719  df-clel 2805  df-nfc 2880  df-ne 2936  df-nel 3042  df-ral 3057  df-rex 3066  df-rmo 3371  df-reu 3372  df-rab 3428  df-v 3471  df-sbc 3775  df-csb 3890  df-dif 3947  df-un 3949  df-in 3951  df-ss 3961  df-pss 3963  df-nul 4319  df-if 4525  df-pw 4600  df-sn 4625  df-pr 4627  df-op 4631  df-uni 4904  df-int 4945  df-iun 4993  df-iin 4994  df-br 5143  df-opab 5205  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5570  df-eprel 5576  df-po 5584  df-so 5585  df-fr 5627  df-se 5628  df-we 5629  df-xp 5678  df-rel 5679  df-cnv 5680  df-co 5681  df-dm 5682  df-rn 5683  df-res 5684  df-ima 5685  df-pred 6299  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-isom 6551  df-riota 7370  df-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-of 7679  df-om 7865  df-1st 7987  df-2nd 7988  df-supp 8160  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8385  df-rdg 8424  df-1o 8480  df-er 8718  df-map 8840  df-en 8958  df-dom 8959  df-sdom 8960  df-fin 8961  df-fsupp 9380  df-oi 9527  df-card 9956  df-pnf 11274  df-mnf 11275  df-xr 11276  df-ltxr 11277  df-le 11278  df-sub 11470  df-neg 11471  df-nn 12237  df-2 12299  df-n0 12497  df-z 12583  df-uz 12847  df-fz 13511  df-fzo 13654  df-seq 13993  df-hash 14316  df-sets 17126  df-slot 17144  df-ndx 17156  df-base 17174  df-ress 17203  df-plusg 17239  df-0g 17416  df-gsum 17417  df-mre 17559  df-mrc 17560  df-acs 17562  df-mgm 18593  df-sgrp 18672  df-mnd 18688  df-submnd 18734  df-grp 18886  df-minusg 18887  df-mulg 19017  df-cntz 19261  df-cmn 19730  df-abl 19731  df-mgp 20068  df-ur 20115  df-ring 20168  df-lmod 20738  df-linc 47446

This theorem is referenced by:  lincext3  47496  lindslinindimp2lem4  47501  lincresunit3  47521