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Theorem lindfmm 21601
Description: Linear independence of a family is unchanged by injective linear functions. (Contributed by Stefan O'Rear, 26-Feb-2015.) (Revised by Stefan O'Rear, 6-May-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
lindfmm.b 𝐡 = (Baseβ€˜π‘†)
lindfmm.c 𝐢 = (Baseβ€˜π‘‡)
Assertion
Ref Expression
lindfmm ((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢 ∧ 𝐹:𝐼⟢𝐡) β†’ (𝐹 LIndF 𝑆 ↔ (𝐺 ∘ 𝐹) LIndF 𝑇))

Proof of Theorem lindfmm
Dummy variables π‘˜ π‘₯ are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 rellindf 21582 . . . . 5 Rel LIndF
21brrelex1i 5731 . . . 4 (𝐹 LIndF 𝑆 β†’ 𝐹 ∈ V)
3 simp3 1136 . . . 4 ((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢 ∧ 𝐹:𝐼⟢𝐡) β†’ 𝐹:𝐼⟢𝐡)
4 dmfex 7900 . . . 4 ((𝐹 ∈ V ∧ 𝐹:𝐼⟢𝐡) β†’ 𝐼 ∈ V)
52, 3, 4syl2anr 595 . . 3 (((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢 ∧ 𝐹:𝐼⟢𝐡) ∧ 𝐹 LIndF 𝑆) β†’ 𝐼 ∈ V)
65ex 411 . 2 ((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢 ∧ 𝐹:𝐼⟢𝐡) β†’ (𝐹 LIndF 𝑆 β†’ 𝐼 ∈ V))
71brrelex1i 5731 . . . 4 ((𝐺 ∘ 𝐹) LIndF 𝑇 β†’ (𝐺 ∘ 𝐹) ∈ V)
8 f1f 6786 . . . . . 6 (𝐺:𝐡–1-1→𝐢 β†’ 𝐺:𝐡⟢𝐢)
9 fco 6740 . . . . . 6 ((𝐺:𝐡⟢𝐢 ∧ 𝐹:𝐼⟢𝐡) β†’ (𝐺 ∘ 𝐹):𝐼⟢𝐢)
108, 9sylan 578 . . . . 5 ((𝐺:𝐡–1-1→𝐢 ∧ 𝐹:𝐼⟢𝐡) β†’ (𝐺 ∘ 𝐹):𝐼⟢𝐢)
11103adant1 1128 . . . 4 ((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢 ∧ 𝐹:𝐼⟢𝐡) β†’ (𝐺 ∘ 𝐹):𝐼⟢𝐢)
12 dmfex 7900 . . . 4 (((𝐺 ∘ 𝐹) ∈ V ∧ (𝐺 ∘ 𝐹):𝐼⟢𝐢) β†’ 𝐼 ∈ V)
137, 11, 12syl2anr 595 . . 3 (((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢 ∧ 𝐹:𝐼⟢𝐡) ∧ (𝐺 ∘ 𝐹) LIndF 𝑇) β†’ 𝐼 ∈ V)
1413ex 411 . 2 ((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢 ∧ 𝐹:𝐼⟢𝐡) β†’ ((𝐺 ∘ 𝐹) LIndF 𝑇 β†’ 𝐼 ∈ V))
15 eldifi 4125 . . . . . . . . 9 (π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘†)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘†))}) β†’ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘†)))
16 simpllr 772 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢) ∧ (𝐹:𝐼⟢𝐡 ∧ 𝐼 ∈ V)) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐼 ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘†)))) β†’ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢)
17 lmhmlmod1 20788 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) β†’ 𝑆 ∈ LMod)
1817ad3antrrr 726 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢) ∧ (𝐹:𝐼⟢𝐡 ∧ 𝐼 ∈ V)) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐼 ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘†)))) β†’ 𝑆 ∈ LMod)
19 simprr 769 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢) ∧ (𝐹:𝐼⟢𝐡 ∧ 𝐼 ∈ V)) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐼 ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘†)))) β†’ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘†)))
20 simprl 767 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢) ∧ (𝐹:𝐼⟢𝐡 ∧ 𝐼 ∈ V)) β†’ 𝐹:𝐼⟢𝐡)
21 simpl 481 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((π‘₯ ∈ 𝐼 ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘†))) β†’ π‘₯ ∈ 𝐼)
22 ffvelcdm 7082 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐹:𝐼⟢𝐡 ∧ π‘₯ ∈ 𝐼) β†’ (πΉβ€˜π‘₯) ∈ 𝐡)
2320, 21, 22syl2an 594 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢) ∧ (𝐹:𝐼⟢𝐡 ∧ 𝐼 ∈ V)) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐼 ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘†)))) β†’ (πΉβ€˜π‘₯) ∈ 𝐡)
24 lindfmm.b . . . . . . . . . . . . . . 15 𝐡 = (Baseβ€˜π‘†)
25 eqid 2730 . . . . . . . . . . . . . . 15 (Scalarβ€˜π‘†) = (Scalarβ€˜π‘†)
26 eqid 2730 . . . . . . . . . . . . . . 15 ( ·𝑠 β€˜π‘†) = ( ·𝑠 β€˜π‘†)
27 eqid 2730 . . . . . . . . . . . . . . 15 (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘†)) = (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘†))
2824, 25, 26, 27lmodvscl 20632 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑆 ∈ LMod ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘†)) ∧ (πΉβ€˜π‘₯) ∈ 𝐡) β†’ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘†)(πΉβ€˜π‘₯)) ∈ 𝐡)
2918, 19, 23, 28syl3anc 1369 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢) ∧ (𝐹:𝐼⟢𝐡 ∧ 𝐼 ∈ V)) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐼 ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘†)))) β†’ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘†)(πΉβ€˜π‘₯)) ∈ 𝐡)
30 imassrn 6069 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐹 β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯})) βŠ† ran 𝐹
31 frn 6723 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐹:𝐼⟢𝐡 β†’ ran 𝐹 βŠ† 𝐡)
3231adantr 479 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐹:𝐼⟢𝐡 ∧ 𝐼 ∈ V) β†’ ran 𝐹 βŠ† 𝐡)
3330, 32sstrid 3992 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐹:𝐼⟢𝐡 ∧ 𝐼 ∈ V) β†’ (𝐹 β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯})) βŠ† 𝐡)
3433ad2antlr 723 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢) ∧ (𝐹:𝐼⟢𝐡 ∧ 𝐼 ∈ V)) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐼 ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘†)))) β†’ (𝐹 β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯})) βŠ† 𝐡)
35 eqid 2730 . . . . . . . . . . . . . . 15 (LSpanβ€˜π‘†) = (LSpanβ€˜π‘†)
3624, 35lspssv 20738 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑆 ∈ LMod ∧ (𝐹 β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯})) βŠ† 𝐡) β†’ ((LSpanβ€˜π‘†)β€˜(𝐹 β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯}))) βŠ† 𝐡)
3718, 34, 36syl2anc 582 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢) ∧ (𝐹:𝐼⟢𝐡 ∧ 𝐼 ∈ V)) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐼 ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘†)))) β†’ ((LSpanβ€˜π‘†)β€˜(𝐹 β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯}))) βŠ† 𝐡)
38 f1elima 7264 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐺:𝐡–1-1→𝐢 ∧ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘†)(πΉβ€˜π‘₯)) ∈ 𝐡 ∧ ((LSpanβ€˜π‘†)β€˜(𝐹 β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯}))) βŠ† 𝐡) β†’ ((πΊβ€˜(π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘†)(πΉβ€˜π‘₯))) ∈ (𝐺 β€œ ((LSpanβ€˜π‘†)β€˜(𝐹 β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯})))) ↔ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘†)(πΉβ€˜π‘₯)) ∈ ((LSpanβ€˜π‘†)β€˜(𝐹 β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯})))))
3916, 29, 37, 38syl3anc 1369 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢) ∧ (𝐹:𝐼⟢𝐡 ∧ 𝐼 ∈ V)) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐼 ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘†)))) β†’ ((πΊβ€˜(π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘†)(πΉβ€˜π‘₯))) ∈ (𝐺 β€œ ((LSpanβ€˜π‘†)β€˜(𝐹 β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯})))) ↔ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘†)(πΉβ€˜π‘₯)) ∈ ((LSpanβ€˜π‘†)β€˜(𝐹 β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯})))))
40 simplll 771 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢) ∧ (𝐹:𝐼⟢𝐡 ∧ 𝐼 ∈ V)) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐼 ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘†)))) β†’ 𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇))
41 eqid 2730 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ( ·𝑠 β€˜π‘‡) = ( ·𝑠 β€˜π‘‡)
4225, 27, 24, 26, 41lmhmlin 20790 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘†)) ∧ (πΉβ€˜π‘₯) ∈ 𝐡) β†’ (πΊβ€˜(π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘†)(πΉβ€˜π‘₯))) = (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘‡)(πΊβ€˜(πΉβ€˜π‘₯))))
4340, 19, 23, 42syl3anc 1369 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢) ∧ (𝐹:𝐼⟢𝐡 ∧ 𝐼 ∈ V)) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐼 ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘†)))) β†’ (πΊβ€˜(π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘†)(πΉβ€˜π‘₯))) = (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘‡)(πΊβ€˜(πΉβ€˜π‘₯))))
44 ffn 6716 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐹:𝐼⟢𝐡 β†’ 𝐹 Fn 𝐼)
4544ad2antrl 724 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢) ∧ (𝐹:𝐼⟢𝐡 ∧ 𝐼 ∈ V)) β†’ 𝐹 Fn 𝐼)
46 fvco2 6987 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐹 Fn 𝐼 ∧ π‘₯ ∈ 𝐼) β†’ ((𝐺 ∘ 𝐹)β€˜π‘₯) = (πΊβ€˜(πΉβ€˜π‘₯)))
4745, 21, 46syl2an 594 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢) ∧ (𝐹:𝐼⟢𝐡 ∧ 𝐼 ∈ V)) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐼 ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘†)))) β†’ ((𝐺 ∘ 𝐹)β€˜π‘₯) = (πΊβ€˜(πΉβ€˜π‘₯)))
4847oveq2d 7427 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢) ∧ (𝐹:𝐼⟢𝐡 ∧ 𝐼 ∈ V)) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐼 ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘†)))) β†’ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘‡)((𝐺 ∘ 𝐹)β€˜π‘₯)) = (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘‡)(πΊβ€˜(πΉβ€˜π‘₯))))
4943, 48eqtr4d 2773 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢) ∧ (𝐹:𝐼⟢𝐡 ∧ 𝐼 ∈ V)) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐼 ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘†)))) β†’ (πΊβ€˜(π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘†)(πΉβ€˜π‘₯))) = (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘‡)((𝐺 ∘ 𝐹)β€˜π‘₯)))
50 eqid 2730 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (LSpanβ€˜π‘‡) = (LSpanβ€˜π‘‡)
5124, 35, 50lmhmlsp 20804 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ (𝐹 β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯})) βŠ† 𝐡) β†’ (𝐺 β€œ ((LSpanβ€˜π‘†)β€˜(𝐹 β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯})))) = ((LSpanβ€˜π‘‡)β€˜(𝐺 β€œ (𝐹 β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯})))))
5240, 34, 51syl2anc 582 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢) ∧ (𝐹:𝐼⟢𝐡 ∧ 𝐼 ∈ V)) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐼 ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘†)))) β†’ (𝐺 β€œ ((LSpanβ€˜π‘†)β€˜(𝐹 β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯})))) = ((LSpanβ€˜π‘‡)β€˜(𝐺 β€œ (𝐹 β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯})))))
53 imaco 6249 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐺 ∘ 𝐹) β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯})) = (𝐺 β€œ (𝐹 β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯})))
5453fveq2i 6893 . . . . . . . . . . . . . 14 ((LSpanβ€˜π‘‡)β€˜((𝐺 ∘ 𝐹) β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯}))) = ((LSpanβ€˜π‘‡)β€˜(𝐺 β€œ (𝐹 β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯}))))
5552, 54eqtr4di 2788 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢) ∧ (𝐹:𝐼⟢𝐡 ∧ 𝐼 ∈ V)) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐼 ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘†)))) β†’ (𝐺 β€œ ((LSpanβ€˜π‘†)β€˜(𝐹 β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯})))) = ((LSpanβ€˜π‘‡)β€˜((𝐺 ∘ 𝐹) β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯}))))
5649, 55eleq12d 2825 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢) ∧ (𝐹:𝐼⟢𝐡 ∧ 𝐼 ∈ V)) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐼 ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘†)))) β†’ ((πΊβ€˜(π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘†)(πΉβ€˜π‘₯))) ∈ (𝐺 β€œ ((LSpanβ€˜π‘†)β€˜(𝐹 β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯})))) ↔ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘‡)((𝐺 ∘ 𝐹)β€˜π‘₯)) ∈ ((LSpanβ€˜π‘‡)β€˜((𝐺 ∘ 𝐹) β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯})))))
5739, 56bitr3d 280 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢) ∧ (𝐹:𝐼⟢𝐡 ∧ 𝐼 ∈ V)) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐼 ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘†)))) β†’ ((π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘†)(πΉβ€˜π‘₯)) ∈ ((LSpanβ€˜π‘†)β€˜(𝐹 β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯}))) ↔ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘‡)((𝐺 ∘ 𝐹)β€˜π‘₯)) ∈ ((LSpanβ€˜π‘‡)β€˜((𝐺 ∘ 𝐹) β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯})))))
5857notbid 317 . . . . . . . . . 10 ((((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢) ∧ (𝐹:𝐼⟢𝐡 ∧ 𝐼 ∈ V)) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐼 ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘†)))) β†’ (Β¬ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘†)(πΉβ€˜π‘₯)) ∈ ((LSpanβ€˜π‘†)β€˜(𝐹 β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯}))) ↔ Β¬ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘‡)((𝐺 ∘ 𝐹)β€˜π‘₯)) ∈ ((LSpanβ€˜π‘‡)β€˜((𝐺 ∘ 𝐹) β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯})))))
5958anassrs 466 . . . . . . . . 9 (((((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢) ∧ (𝐹:𝐼⟢𝐡 ∧ 𝐼 ∈ V)) ∧ π‘₯ ∈ 𝐼) ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘†))) β†’ (Β¬ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘†)(πΉβ€˜π‘₯)) ∈ ((LSpanβ€˜π‘†)β€˜(𝐹 β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯}))) ↔ Β¬ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘‡)((𝐺 ∘ 𝐹)β€˜π‘₯)) ∈ ((LSpanβ€˜π‘‡)β€˜((𝐺 ∘ 𝐹) β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯})))))
6015, 59sylan2 591 . . . . . . . 8 (((((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢) ∧ (𝐹:𝐼⟢𝐡 ∧ 𝐼 ∈ V)) ∧ π‘₯ ∈ 𝐼) ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘†)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘†))})) β†’ (Β¬ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘†)(πΉβ€˜π‘₯)) ∈ ((LSpanβ€˜π‘†)β€˜(𝐹 β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯}))) ↔ Β¬ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘‡)((𝐺 ∘ 𝐹)β€˜π‘₯)) ∈ ((LSpanβ€˜π‘‡)β€˜((𝐺 ∘ 𝐹) β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯})))))
6160ralbidva 3173 . . . . . . 7 ((((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢) ∧ (𝐹:𝐼⟢𝐡 ∧ 𝐼 ∈ V)) ∧ π‘₯ ∈ 𝐼) β†’ (βˆ€π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘†)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘†))}) Β¬ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘†)(πΉβ€˜π‘₯)) ∈ ((LSpanβ€˜π‘†)β€˜(𝐹 β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯}))) ↔ βˆ€π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘†)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘†))}) Β¬ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘‡)((𝐺 ∘ 𝐹)β€˜π‘₯)) ∈ ((LSpanβ€˜π‘‡)β€˜((𝐺 ∘ 𝐹) β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯})))))
62 eqid 2730 . . . . . . . . . . . 12 (Scalarβ€˜π‘‡) = (Scalarβ€˜π‘‡)
6325, 62lmhmsca 20785 . . . . . . . . . . 11 (𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) β†’ (Scalarβ€˜π‘‡) = (Scalarβ€˜π‘†))
6463fveq2d 6894 . . . . . . . . . 10 (𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) β†’ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘‡)) = (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘†)))
6563fveq2d 6894 . . . . . . . . . . 11 (𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) β†’ (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘‡)) = (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘†)))
6665sneqd 4639 . . . . . . . . . 10 (𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) β†’ {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘‡))} = {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘†))})
6764, 66difeq12d 4122 . . . . . . . . 9 (𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) β†’ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘‡)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘‡))}) = ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘†)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘†))}))
6867ad3antrrr 726 . . . . . . . 8 ((((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢) ∧ (𝐹:𝐼⟢𝐡 ∧ 𝐼 ∈ V)) ∧ π‘₯ ∈ 𝐼) β†’ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘‡)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘‡))}) = ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘†)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘†))}))
6968raleqdv 3323 . . . . . . 7 ((((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢) ∧ (𝐹:𝐼⟢𝐡 ∧ 𝐼 ∈ V)) ∧ π‘₯ ∈ 𝐼) β†’ (βˆ€π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘‡)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘‡))}) Β¬ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘‡)((𝐺 ∘ 𝐹)β€˜π‘₯)) ∈ ((LSpanβ€˜π‘‡)β€˜((𝐺 ∘ 𝐹) β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯}))) ↔ βˆ€π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘†)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘†))}) Β¬ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘‡)((𝐺 ∘ 𝐹)β€˜π‘₯)) ∈ ((LSpanβ€˜π‘‡)β€˜((𝐺 ∘ 𝐹) β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯})))))
7061, 69bitr4d 281 . . . . . 6 ((((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢) ∧ (𝐹:𝐼⟢𝐡 ∧ 𝐼 ∈ V)) ∧ π‘₯ ∈ 𝐼) β†’ (βˆ€π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘†)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘†))}) Β¬ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘†)(πΉβ€˜π‘₯)) ∈ ((LSpanβ€˜π‘†)β€˜(𝐹 β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯}))) ↔ βˆ€π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘‡)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘‡))}) Β¬ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘‡)((𝐺 ∘ 𝐹)β€˜π‘₯)) ∈ ((LSpanβ€˜π‘‡)β€˜((𝐺 ∘ 𝐹) β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯})))))
7170ralbidva 3173 . . . . 5 (((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢) ∧ (𝐹:𝐼⟢𝐡 ∧ 𝐼 ∈ V)) β†’ (βˆ€π‘₯ ∈ 𝐼 βˆ€π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘†)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘†))}) Β¬ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘†)(πΉβ€˜π‘₯)) ∈ ((LSpanβ€˜π‘†)β€˜(𝐹 β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯}))) ↔ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐼 βˆ€π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘‡)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘‡))}) Β¬ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘‡)((𝐺 ∘ 𝐹)β€˜π‘₯)) ∈ ((LSpanβ€˜π‘‡)β€˜((𝐺 ∘ 𝐹) β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯})))))
7217ad2antrr 722 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢) ∧ (𝐹:𝐼⟢𝐡 ∧ 𝐼 ∈ V)) β†’ 𝑆 ∈ LMod)
73 simprr 769 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢) ∧ (𝐹:𝐼⟢𝐡 ∧ 𝐼 ∈ V)) β†’ 𝐼 ∈ V)
74 eqid 2730 . . . . . . 7 (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘†)) = (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘†))
7524, 26, 35, 25, 27, 74islindf2 21588 . . . . . 6 ((𝑆 ∈ LMod ∧ 𝐼 ∈ V ∧ 𝐹:𝐼⟢𝐡) β†’ (𝐹 LIndF 𝑆 ↔ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐼 βˆ€π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘†)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘†))}) Β¬ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘†)(πΉβ€˜π‘₯)) ∈ ((LSpanβ€˜π‘†)β€˜(𝐹 β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯})))))
7672, 73, 20, 75syl3anc 1369 . . . . 5 (((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢) ∧ (𝐹:𝐼⟢𝐡 ∧ 𝐼 ∈ V)) β†’ (𝐹 LIndF 𝑆 ↔ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐼 βˆ€π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘†)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘†))}) Β¬ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘†)(πΉβ€˜π‘₯)) ∈ ((LSpanβ€˜π‘†)β€˜(𝐹 β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯})))))
77 lmhmlmod2 20787 . . . . . . 7 (𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) β†’ 𝑇 ∈ LMod)
7877ad2antrr 722 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢) ∧ (𝐹:𝐼⟢𝐡 ∧ 𝐼 ∈ V)) β†’ 𝑇 ∈ LMod)
7910ad2ant2lr 744 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢) ∧ (𝐹:𝐼⟢𝐡 ∧ 𝐼 ∈ V)) β†’ (𝐺 ∘ 𝐹):𝐼⟢𝐢)
80 lindfmm.c . . . . . . 7 𝐢 = (Baseβ€˜π‘‡)
81 eqid 2730 . . . . . . 7 (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘‡)) = (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘‡))
82 eqid 2730 . . . . . . 7 (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘‡)) = (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘‡))
8380, 41, 50, 62, 81, 82islindf2 21588 . . . . . 6 ((𝑇 ∈ LMod ∧ 𝐼 ∈ V ∧ (𝐺 ∘ 𝐹):𝐼⟢𝐢) β†’ ((𝐺 ∘ 𝐹) LIndF 𝑇 ↔ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐼 βˆ€π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘‡)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘‡))}) Β¬ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘‡)((𝐺 ∘ 𝐹)β€˜π‘₯)) ∈ ((LSpanβ€˜π‘‡)β€˜((𝐺 ∘ 𝐹) β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯})))))
8478, 73, 79, 83syl3anc 1369 . . . . 5 (((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢) ∧ (𝐹:𝐼⟢𝐡 ∧ 𝐼 ∈ V)) β†’ ((𝐺 ∘ 𝐹) LIndF 𝑇 ↔ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐼 βˆ€π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘‡)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘‡))}) Β¬ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘‡)((𝐺 ∘ 𝐹)β€˜π‘₯)) ∈ ((LSpanβ€˜π‘‡)β€˜((𝐺 ∘ 𝐹) β€œ (𝐼 βˆ– {π‘₯})))))
8571, 76, 843bitr4d 310 . . . 4 (((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢) ∧ (𝐹:𝐼⟢𝐡 ∧ 𝐼 ∈ V)) β†’ (𝐹 LIndF 𝑆 ↔ (𝐺 ∘ 𝐹) LIndF 𝑇))
8685exp32 419 . . 3 ((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢) β†’ (𝐹:𝐼⟢𝐡 β†’ (𝐼 ∈ V β†’ (𝐹 LIndF 𝑆 ↔ (𝐺 ∘ 𝐹) LIndF 𝑇))))
87863impia 1115 . 2 ((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢 ∧ 𝐹:𝐼⟢𝐡) β†’ (𝐼 ∈ V β†’ (𝐹 LIndF 𝑆 ↔ (𝐺 ∘ 𝐹) LIndF 𝑇)))
886, 14, 87pm5.21ndd 378 1 ((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐡–1-1→𝐢 ∧ 𝐹:𝐼⟢𝐡) β†’ (𝐹 LIndF 𝑆 ↔ (𝐺 ∘ 𝐹) LIndF 𝑇))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  Β¬ wn 3   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 394   ∧ w3a 1085   = wceq 1539   ∈ wcel 2104  βˆ€wral 3059  Vcvv 3472   βˆ– cdif 3944   βŠ† wss 3947  {csn 4627   class class class wbr 5147  ran crn 5676   β€œ cima 5678   ∘ ccom 5679   Fn wfn 6537  βŸΆwf 6538  β€“1-1β†’wf1 6539  β€˜cfv 6542  (class class class)co 7411  Basecbs 17148  Scalarcsca 17204   ·𝑠 cvsca 17205  0gc0g 17389  LModclmod 20614  LSpanclspn 20726   LMHom clmhm 20774   LIndF clindf 21578
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1911  ax-6 1969  ax-7 2009  ax-8 2106  ax-9 2114  ax-10 2135  ax-11 2152  ax-12 2169  ax-ext 2701  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7727  ax-cnex 11168  ax-resscn 11169  ax-1cn 11170  ax-icn 11171  ax-addcl 11172  ax-addrcl 11173  ax-mulcl 11174  ax-mulrcl 11175  ax-mulcom 11176  ax-addass 11177  ax-mulass 11178  ax-distr 11179  ax-i2m1 11180  ax-1ne0 11181  ax-1rid 11182  ax-rnegex 11183  ax-rrecex 11184  ax-cnre 11185  ax-pre-lttri 11186  ax-pre-lttrn 11187  ax-pre-ltadd 11188  ax-pre-mulgt0 11189
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2532  df-eu 2561  df-clab 2708  df-cleq 2722  df-clel 2808  df-nfc 2883  df-ne 2939  df-nel 3045  df-ral 3060  df-rex 3069  df-rmo 3374  df-reu 3375  df-rab 3431  df-v 3474  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-int 4950  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  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-riota 7367  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-om 7858  df-1st 7977  df-2nd 7978  df-frecs 8268  df-wrecs 8299  df-recs 8373  df-rdg 8412  df-er 8705  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-pnf 11254  df-mnf 11255  df-xr 11256  df-ltxr 11257  df-le 11258  df-sub 11450  df-neg 11451  df-nn 12217  df-2 12279  df-sets 17101  df-slot 17119  df-ndx 17131  df-base 17149  df-ress 17178  df-plusg 17214  df-0g 17391  df-mgm 18565  df-sgrp 18644  df-mnd 18660  df-grp 18858  df-minusg 18859  df-sbg 18860  df-subg 19039  df-ghm 19128  df-mgp 20029  df-ur 20076  df-ring 20129  df-lmod 20616  df-lss 20687  df-lsp 20727  df-lmhm 20777  df-lindf 21580
This theorem is referenced by:  lindsmm  21602
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