MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  lindff1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem lindff1 20435
Description: A linearly independent family over a nonzero ring has no repeated elements. (Contributed by Stefan O'Rear, 24-Feb-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
lindff1.b 𝐵 = (Base‘𝑊)
lindff1.l 𝐿 = (Scalar‘𝑊)
Assertion
Ref Expression
lindff1 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) → 𝐹:dom 𝐹1-1𝐵)

Proof of Theorem lindff1
Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simp3 1168 . . 3 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) → 𝐹 LIndF 𝑊)
2 simp1 1166 . . 3 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) → 𝑊 ∈ LMod)
3 lindff1.b . . . 4 𝐵 = (Base‘𝑊)
43lindff 20430 . . 3 ((𝐹 LIndF 𝑊𝑊 ∈ LMod) → 𝐹:dom 𝐹𝐵)
51, 2, 4syl2anc 579 . 2 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) → 𝐹:dom 𝐹𝐵)
6 simpl1 1242 . . . . . . . 8 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) ∧ ((𝑥 ∈ dom 𝐹𝑦 ∈ dom 𝐹) ∧ 𝑥𝑦)) → 𝑊 ∈ LMod)
7 imassrn 5659 . . . . . . . . . 10 (𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑦})) ⊆ ran 𝐹
85frnd 6230 . . . . . . . . . 10 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) → ran 𝐹𝐵)
97, 8syl5ss 3772 . . . . . . . . 9 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) → (𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑦})) ⊆ 𝐵)
109adantr 472 . . . . . . . 8 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) ∧ ((𝑥 ∈ dom 𝐹𝑦 ∈ dom 𝐹) ∧ 𝑥𝑦)) → (𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑦})) ⊆ 𝐵)
11 eqid 2765 . . . . . . . . 9 (LSpan‘𝑊) = (LSpan‘𝑊)
123, 11lspssid 19257 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑦})) ⊆ 𝐵) → (𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑦})) ⊆ ((LSpan‘𝑊)‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑦}))))
136, 10, 12syl2anc 579 . . . . . . 7 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) ∧ ((𝑥 ∈ dom 𝐹𝑦 ∈ dom 𝐹) ∧ 𝑥𝑦)) → (𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑦})) ⊆ ((LSpan‘𝑊)‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑦}))))
145ffund 6227 . . . . . . . . . 10 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) → Fun 𝐹)
1514adantr 472 . . . . . . . . 9 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) ∧ ((𝑥 ∈ dom 𝐹𝑦 ∈ dom 𝐹) ∧ 𝑥𝑦)) → Fun 𝐹)
16 simprll 797 . . . . . . . . 9 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) ∧ ((𝑥 ∈ dom 𝐹𝑦 ∈ dom 𝐹) ∧ 𝑥𝑦)) → 𝑥 ∈ dom 𝐹)
1715, 16jca 507 . . . . . . . 8 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) ∧ ((𝑥 ∈ dom 𝐹𝑦 ∈ dom 𝐹) ∧ 𝑥𝑦)) → (Fun 𝐹𝑥 ∈ dom 𝐹))
18 eldifsn 4472 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ (dom 𝐹 ∖ {𝑦}) ↔ (𝑥 ∈ dom 𝐹𝑥𝑦))
1918biimpri 219 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ dom 𝐹𝑥𝑦) → 𝑥 ∈ (dom 𝐹 ∖ {𝑦}))
2019adantlr 706 . . . . . . . . 9 (((𝑥 ∈ dom 𝐹𝑦 ∈ dom 𝐹) ∧ 𝑥𝑦) → 𝑥 ∈ (dom 𝐹 ∖ {𝑦}))
2120adantl 473 . . . . . . . 8 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) ∧ ((𝑥 ∈ dom 𝐹𝑦 ∈ dom 𝐹) ∧ 𝑥𝑦)) → 𝑥 ∈ (dom 𝐹 ∖ {𝑦}))
22 funfvima 6685 . . . . . . . 8 ((Fun 𝐹𝑥 ∈ dom 𝐹) → (𝑥 ∈ (dom 𝐹 ∖ {𝑦}) → (𝐹𝑥) ∈ (𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑦}))))
2317, 21, 22sylc 65 . . . . . . 7 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) ∧ ((𝑥 ∈ dom 𝐹𝑦 ∈ dom 𝐹) ∧ 𝑥𝑦)) → (𝐹𝑥) ∈ (𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑦})))
2413, 23sseldd 3762 . . . . . 6 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) ∧ ((𝑥 ∈ dom 𝐹𝑦 ∈ dom 𝐹) ∧ 𝑥𝑦)) → (𝐹𝑥) ∈ ((LSpan‘𝑊)‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑦}))))
25 simpl2 1244 . . . . . . 7 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) ∧ ((𝑥 ∈ dom 𝐹𝑦 ∈ dom 𝐹) ∧ 𝑥𝑦)) → 𝐿 ∈ NzRing)
26 simpl3 1246 . . . . . . 7 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) ∧ ((𝑥 ∈ dom 𝐹𝑦 ∈ dom 𝐹) ∧ 𝑥𝑦)) → 𝐹 LIndF 𝑊)
27 simprlr 798 . . . . . . 7 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) ∧ ((𝑥 ∈ dom 𝐹𝑦 ∈ dom 𝐹) ∧ 𝑥𝑦)) → 𝑦 ∈ dom 𝐹)
28 lindff1.l . . . . . . . 8 𝐿 = (Scalar‘𝑊)
2911, 28lindfind2 20433 . . . . . . 7 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing) ∧ 𝐹 LIndF 𝑊𝑦 ∈ dom 𝐹) → ¬ (𝐹𝑦) ∈ ((LSpan‘𝑊)‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑦}))))
306, 25, 26, 27, 29syl211anc 1495 . . . . . 6 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) ∧ ((𝑥 ∈ dom 𝐹𝑦 ∈ dom 𝐹) ∧ 𝑥𝑦)) → ¬ (𝐹𝑦) ∈ ((LSpan‘𝑊)‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑦}))))
31 nelne2 3034 . . . . . 6 (((𝐹𝑥) ∈ ((LSpan‘𝑊)‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑦}))) ∧ ¬ (𝐹𝑦) ∈ ((LSpan‘𝑊)‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑦})))) → (𝐹𝑥) ≠ (𝐹𝑦))
3224, 30, 31syl2anc 579 . . . . 5 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) ∧ ((𝑥 ∈ dom 𝐹𝑦 ∈ dom 𝐹) ∧ 𝑥𝑦)) → (𝐹𝑥) ≠ (𝐹𝑦))
3332expr 448 . . . 4 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) ∧ (𝑥 ∈ dom 𝐹𝑦 ∈ dom 𝐹)) → (𝑥𝑦 → (𝐹𝑥) ≠ (𝐹𝑦)))
3433necon4d 2961 . . 3 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) ∧ (𝑥 ∈ dom 𝐹𝑦 ∈ dom 𝐹)) → ((𝐹𝑥) = (𝐹𝑦) → 𝑥 = 𝑦))
3534ralrimivva 3118 . 2 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) → ∀𝑥 ∈ dom 𝐹𝑦 ∈ dom 𝐹((𝐹𝑥) = (𝐹𝑦) → 𝑥 = 𝑦))
36 dff13 6704 . 2 (𝐹:dom 𝐹1-1𝐵 ↔ (𝐹:dom 𝐹𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ dom 𝐹𝑦 ∈ dom 𝐹((𝐹𝑥) = (𝐹𝑦) → 𝑥 = 𝑦)))
375, 35, 36sylanbrc 578 1 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) → 𝐹:dom 𝐹1-1𝐵)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 384  w3a 1107   = wceq 1652  wcel 2155  wne 2937  wral 3055  cdif 3729  wss 3732  {csn 4334   class class class wbr 4809  dom cdm 5277  ran crn 5278  cima 5280  Fun wfun 6062  wf 6064  1-1wf1 6065  cfv 6068  Basecbs 16130  Scalarcsca 16217  LModclmod 19132  LSpanclspn 19243  NzRingcnzr 19531   LIndF clindf 20419
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1890  ax-4 1904  ax-5 2005  ax-6 2070  ax-7 2105  ax-8 2157  ax-9 2164  ax-10 2183  ax-11 2198  ax-12 2211  ax-13 2352  ax-ext 2743  ax-rep 4930  ax-sep 4941  ax-nul 4949  ax-pow 5001  ax-pr 5062  ax-un 7147  ax-cnex 10245  ax-resscn 10246  ax-1cn 10247  ax-icn 10248  ax-addcl 10249  ax-addrcl 10250  ax-mulcl 10251  ax-mulrcl 10252  ax-mulcom 10253  ax-addass 10254  ax-mulass 10255  ax-distr 10256  ax-i2m1 10257  ax-1ne0 10258  ax-1rid 10259  ax-rnegex 10260  ax-rrecex 10261  ax-cnre 10262  ax-pre-lttri 10263  ax-pre-lttrn 10264  ax-pre-ltadd 10265  ax-pre-mulgt0 10266
This theorem depends on definitions:  df-bi 198  df-an 385  df-or 874  df-3or 1108  df-3an 1109  df-tru 1656  df-ex 1875  df-nf 1879  df-sb 2063  df-mo 2565  df-eu 2582  df-clab 2752  df-cleq 2758  df-clel 2761  df-nfc 2896  df-ne 2938  df-nel 3041  df-ral 3060  df-rex 3061  df-reu 3062  df-rmo 3063  df-rab 3064  df-v 3352  df-sbc 3597  df-csb 3692  df-dif 3735  df-un 3737  df-in 3739  df-ss 3746  df-pss 3748  df-nul 4080  df-if 4244  df-pw 4317  df-sn 4335  df-pr 4337  df-tp 4339  df-op 4341  df-uni 4595  df-int 4634  df-iun 4678  df-br 4810  df-opab 4872  df-mpt 4889  df-tr 4912  df-id 5185  df-eprel 5190  df-po 5198  df-so 5199  df-fr 5236  df-we 5238  df-xp 5283  df-rel 5284  df-cnv 5285  df-co 5286  df-dm 5287  df-rn 5288  df-res 5289  df-ima 5290  df-pred 5865  df-ord 5911  df-on 5912  df-lim 5913  df-suc 5914  df-iota 6031  df-fun 6070  df-fn 6071  df-f 6072  df-f1 6073  df-fo 6074  df-f1o 6075  df-fv 6076  df-riota 6803  df-ov 6845  df-oprab 6846  df-mpt2 6847  df-om 7264  df-wrecs 7610  df-recs 7672  df-rdg 7710  df-er 7947  df-en 8161  df-dom 8162  df-sdom 8163  df-pnf 10330  df-mnf 10331  df-xr 10332  df-ltxr 10333  df-le 10334  df-sub 10522  df-neg 10523  df-nn 11275  df-2 11335  df-ndx 16133  df-slot 16134  df-base 16136  df-sets 16137  df-plusg 16227  df-0g 16368  df-mgm 17508  df-sgrp 17550  df-mnd 17561  df-grp 17692  df-mgp 18757  df-ur 18769  df-ring 18816  df-lmod 19134  df-lss 19202  df-lsp 19244  df-nzr 19532  df-lindf 20421
This theorem is referenced by:  islindf3  20441  matunitlindflem2  33830
  Copyright terms: Public domain W3C validator