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Theorem lindsadd 37115
Description: In a vector space, the union of an independent set and a vector not in its span is an independent set. (Contributed by Brendan Leahy, 4-Mar-2023.)
Assertion
Ref Expression
lindsadd ((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) β†’ (𝐹 βˆͺ {𝑋}) ∈ (LIndSβ€˜π‘Š))

Proof of Theorem lindsadd
Dummy variables π‘₯ π‘˜ are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eqid 2725 . . . . 5 (Baseβ€˜π‘Š) = (Baseβ€˜π‘Š)
21linds1 21746 . . . 4 (𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) β†’ 𝐹 βŠ† (Baseβ€˜π‘Š))
3 eldifi 4117 . . . . 5 (𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ)) β†’ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š))
43snssd 4806 . . . 4 (𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ)) β†’ {𝑋} βŠ† (Baseβ€˜π‘Š))
5 unss 4176 . . . . 5 ((𝐹 βŠ† (Baseβ€˜π‘Š) ∧ {𝑋} βŠ† (Baseβ€˜π‘Š)) ↔ (𝐹 βˆͺ {𝑋}) βŠ† (Baseβ€˜π‘Š))
65biimpi 215 . . . 4 ((𝐹 βŠ† (Baseβ€˜π‘Š) ∧ {𝑋} βŠ† (Baseβ€˜π‘Š)) β†’ (𝐹 βˆͺ {𝑋}) βŠ† (Baseβ€˜π‘Š))
72, 4, 6syl2an 594 . . 3 ((𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) β†’ (𝐹 βˆͺ {𝑋}) βŠ† (Baseβ€˜π‘Š))
873adant1 1127 . 2 ((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) β†’ (𝐹 βˆͺ {𝑋}) βŠ† (Baseβ€˜π‘Š))
9 eldifn 4118 . . . . . . 7 (𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ)) β†’ Β¬ 𝑋 ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))
1093ad2ant3 1132 . . . . . 6 ((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) β†’ Β¬ 𝑋 ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))
1110adantr 479 . . . . 5 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐹 ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}))) β†’ Β¬ 𝑋 ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))
12 simpll1 1209 . . . . . . . 8 ((((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐹 ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}))) ∧ π‘₯ ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆ– {π‘₯}) βˆͺ {𝑋}))) β†’ π‘Š ∈ LVec)
132ssdifssd 4133 . . . . . . . . . 10 (𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) β†’ (𝐹 βˆ– {π‘₯}) βŠ† (Baseβ€˜π‘Š))
14133ad2ant2 1131 . . . . . . . . 9 ((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) β†’ (𝐹 βˆ– {π‘₯}) βŠ† (Baseβ€˜π‘Š))
1514ad2antrr 724 . . . . . . . 8 ((((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐹 ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}))) ∧ π‘₯ ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆ– {π‘₯}) βˆͺ {𝑋}))) β†’ (𝐹 βˆ– {π‘₯}) βŠ† (Baseβ€˜π‘Š))
1633ad2ant3 1132 . . . . . . . . 9 ((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) β†’ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š))
1716ad2antrr 724 . . . . . . . 8 ((((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐹 ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}))) ∧ π‘₯ ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆ– {π‘₯}) βˆͺ {𝑋}))) β†’ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š))
18 simpr 483 . . . . . . . . 9 ((((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐹 ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}))) ∧ π‘₯ ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆ– {π‘₯}) βˆͺ {𝑋}))) β†’ π‘₯ ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆ– {π‘₯}) βˆͺ {𝑋})))
19 lveclmod 20993 . . . . . . . . . . . . 13 (π‘Š ∈ LVec β†’ π‘Š ∈ LMod)
2019ad2antrr 724 . . . . . . . . . . . 12 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š)) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐹 ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}))) β†’ π‘Š ∈ LMod)
21 eqid 2725 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (Scalarβ€˜π‘Š) = (Scalarβ€˜π‘Š)
2221lmodring 20753 . . . . . . . . . . . . . . 15 (π‘Š ∈ LMod β†’ (Scalarβ€˜π‘Š) ∈ Ring)
2319, 22syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (π‘Š ∈ LVec β†’ (Scalarβ€˜π‘Š) ∈ Ring)
24 eqid 2725 . . . . . . . . . . . . . . 15 (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) = (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))
25 eqid 2725 . . . . . . . . . . . . . . 15 (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) = (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))
2624, 25ringelnzr 20462 . . . . . . . . . . . . . 14 (((Scalarβ€˜π‘Š) ∈ Ring ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))})) β†’ (Scalarβ€˜π‘Š) ∈ NzRing)
2723, 26sylan 578 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘Š ∈ LVec ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))})) β†’ (Scalarβ€˜π‘Š) ∈ NzRing)
2827ad2ant2rl 747 . . . . . . . . . . . 12 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š)) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐹 ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}))) β†’ (Scalarβ€˜π‘Š) ∈ NzRing)
29 simplr 767 . . . . . . . . . . . 12 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š)) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐹 ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}))) β†’ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š))
30 simprl 769 . . . . . . . . . . . 12 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š)) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐹 ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}))) β†’ π‘₯ ∈ 𝐹)
31 eqid 2725 . . . . . . . . . . . . 13 (LSpanβ€˜π‘Š) = (LSpanβ€˜π‘Š)
3231, 21lindsind2 21755 . . . . . . . . . . . 12 (((π‘Š ∈ LMod ∧ (Scalarβ€˜π‘Š) ∈ NzRing) ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ π‘₯ ∈ 𝐹) β†’ Β¬ π‘₯ ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜(𝐹 βˆ– {π‘₯})))
3320, 28, 29, 30, 32syl211anc 1373 . . . . . . . . . . 11 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š)) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐹 ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}))) β†’ Β¬ π‘₯ ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜(𝐹 βˆ– {π‘₯})))
34333adantl3 1165 . . . . . . . . . 10 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐹 ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}))) β†’ Β¬ π‘₯ ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜(𝐹 βˆ– {π‘₯})))
3534adantr 479 . . . . . . . . 9 ((((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐹 ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}))) ∧ π‘₯ ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆ– {π‘₯}) βˆͺ {𝑋}))) β†’ Β¬ π‘₯ ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜(𝐹 βˆ– {π‘₯})))
3618, 35eldifd 3950 . . . . . . . 8 ((((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐹 ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}))) ∧ π‘₯ ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆ– {π‘₯}) βˆͺ {𝑋}))) β†’ π‘₯ ∈ (((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆ– {π‘₯}) βˆͺ {𝑋})) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜(𝐹 βˆ– {π‘₯}))))
37 eqid 2725 . . . . . . . . 9 (LSubSpβ€˜π‘Š) = (LSubSpβ€˜π‘Š)
381, 37, 31lspsolv 21033 . . . . . . . 8 ((π‘Š ∈ LVec ∧ ((𝐹 βˆ– {π‘₯}) βŠ† (Baseβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š) ∧ π‘₯ ∈ (((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆ– {π‘₯}) βˆͺ {𝑋})) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜(𝐹 βˆ– {π‘₯}))))) β†’ 𝑋 ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆ– {π‘₯}) βˆͺ {π‘₯})))
3912, 15, 17, 36, 38syl13anc 1369 . . . . . . 7 ((((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐹 ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}))) ∧ π‘₯ ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆ– {π‘₯}) βˆͺ {𝑋}))) β†’ 𝑋 ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆ– {π‘₯}) βˆͺ {π‘₯})))
4039ex 411 . . . . . 6 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐹 ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}))) β†’ (π‘₯ ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆ– {π‘₯}) βˆͺ {𝑋})) β†’ 𝑋 ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆ– {π‘₯}) βˆͺ {π‘₯}))))
41 eldif 3949 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ)) ↔ (𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š) ∧ Β¬ 𝑋 ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ)))
42 snssi 4805 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑋 ∈ 𝐹 β†’ {𝑋} βŠ† 𝐹)
431, 31lspss 20870 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((π‘Š ∈ LMod ∧ 𝐹 βŠ† (Baseβ€˜π‘Š) ∧ {𝑋} βŠ† 𝐹) β†’ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜{𝑋}) βŠ† ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))
4419, 2, 42, 43syl3an 1157 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ 𝐹) β†’ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜{𝑋}) βŠ† ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))
4544ad4ant124 1170 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š)) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) ∧ 𝑋 ∈ 𝐹) β†’ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜{𝑋}) βŠ† ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))
461, 31lspsnid 20879 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((π‘Š ∈ LMod ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) β†’ 𝑋 ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜{𝑋}))
4719, 46sylan 578 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) β†’ 𝑋 ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜{𝑋}))
4847ad4ant13 749 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š)) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) ∧ 𝑋 ∈ 𝐹) β†’ 𝑋 ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜{𝑋}))
4945, 48sseldd 3973 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š)) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) ∧ 𝑋 ∈ 𝐹) β†’ 𝑋 ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))
5049ex 411 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š)) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) β†’ (𝑋 ∈ 𝐹 β†’ 𝑋 ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ)))
5150con3d 152 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š)) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) β†’ (Β¬ 𝑋 ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ) β†’ Β¬ 𝑋 ∈ 𝐹))
5251expimpd 452 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š)) β†’ ((𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š) ∧ Β¬ 𝑋 ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ)) β†’ Β¬ 𝑋 ∈ 𝐹))
53523impia 1114 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ (𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š) ∧ Β¬ 𝑋 ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) β†’ Β¬ 𝑋 ∈ 𝐹)
5441, 53syl3an3b 1402 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) β†’ Β¬ 𝑋 ∈ 𝐹)
55 eleq1 2813 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑋 = π‘₯ β†’ (𝑋 ∈ 𝐹 ↔ π‘₯ ∈ 𝐹))
5655notbid 317 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑋 = π‘₯ β†’ (Β¬ 𝑋 ∈ 𝐹 ↔ Β¬ π‘₯ ∈ 𝐹))
5754, 56syl5ibcom 244 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) β†’ (𝑋 = π‘₯ β†’ Β¬ π‘₯ ∈ 𝐹))
5857necon2ad 2945 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) β†’ (π‘₯ ∈ 𝐹 β†’ 𝑋 β‰  π‘₯))
5958imp 405 . . . . . . . . . . . . . 14 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) ∧ π‘₯ ∈ 𝐹) β†’ 𝑋 β‰  π‘₯)
60 disjsn2 4710 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑋 β‰  π‘₯ β†’ ({𝑋} ∩ {π‘₯}) = βˆ…)
6159, 60syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) ∧ π‘₯ ∈ 𝐹) β†’ ({𝑋} ∩ {π‘₯}) = βˆ…)
62 disj3 4447 . . . . . . . . . . . . 13 (({𝑋} ∩ {π‘₯}) = βˆ… ↔ {𝑋} = ({𝑋} βˆ– {π‘₯}))
6361, 62sylib 217 . . . . . . . . . . . 12 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) ∧ π‘₯ ∈ 𝐹) β†’ {𝑋} = ({𝑋} βˆ– {π‘₯}))
6463uneq2d 4154 . . . . . . . . . . 11 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) ∧ π‘₯ ∈ 𝐹) β†’ ((𝐹 βˆ– {π‘₯}) βˆͺ {𝑋}) = ((𝐹 βˆ– {π‘₯}) βˆͺ ({𝑋} βˆ– {π‘₯})))
65 difundir 4273 . . . . . . . . . . 11 ((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯}) = ((𝐹 βˆ– {π‘₯}) βˆͺ ({𝑋} βˆ– {π‘₯}))
6664, 65eqtr4di 2783 . . . . . . . . . 10 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) ∧ π‘₯ ∈ 𝐹) β†’ ((𝐹 βˆ– {π‘₯}) βˆͺ {𝑋}) = ((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯}))
6766fveq2d 6894 . . . . . . . . 9 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) ∧ π‘₯ ∈ 𝐹) β†’ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆ– {π‘₯}) βˆͺ {𝑋})) = ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯})))
6867eleq2d 2811 . . . . . . . 8 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) ∧ π‘₯ ∈ 𝐹) β†’ (π‘₯ ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆ– {π‘₯}) βˆͺ {𝑋})) ↔ π‘₯ ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯}))))
6968adantrr 715 . . . . . . 7 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐹 ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}))) β†’ (π‘₯ ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆ– {π‘₯}) βˆͺ {𝑋})) ↔ π‘₯ ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯}))))
70 simpl 481 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘Š ∈ LVec ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))})) β†’ π‘Š ∈ LVec)
71 eldifsn 4784 . . . . . . . . . . . . . . 15 (π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}) ↔ (π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) ∧ π‘˜ β‰  (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))))
7271biimpi 215 . . . . . . . . . . . . . 14 (π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}) β†’ (π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) ∧ π‘˜ β‰  (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))))
7372adantl 480 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘Š ∈ LVec ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))})) β†’ (π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) ∧ π‘˜ β‰  (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))))
742sselda 3972 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ π‘₯ ∈ 𝐹) β†’ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜π‘Š))
75 eqid 2725 . . . . . . . . . . . . . 14 ( ·𝑠 β€˜π‘Š) = ( ·𝑠 β€˜π‘Š)
761, 21, 75, 25, 24, 31lspsnvs 21004 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘Š ∈ LVec ∧ (π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) ∧ π‘˜ β‰  (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))) ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) β†’ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜{(π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)π‘₯)}) = ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜{π‘₯}))
7770, 73, 74, 76syl2an3an 1419 . . . . . . . . . . . 12 (((π‘Š ∈ LVec ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))})) ∧ (𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ π‘₯ ∈ 𝐹)) β†’ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜{(π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)π‘₯)}) = ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜{π‘₯}))
7877an42s 659 . . . . . . . . . . 11 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š)) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐹 ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}))) β†’ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜{(π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)π‘₯)}) = ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜{π‘₯}))
7978sseq1d 4003 . . . . . . . . . 10 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š)) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐹 ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}))) β†’ (((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜{(π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)π‘₯)}) βŠ† ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯})) ↔ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜{π‘₯}) βŠ† ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯}))))
80793adantl3 1165 . . . . . . . . 9 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐹 ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}))) β†’ (((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜{(π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)π‘₯)}) βŠ† ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯})) ↔ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜{π‘₯}) βŠ† ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯}))))
81 eldifi 4117 . . . . . . . . . 10 (π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}) β†’ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)))
82193ad2ant1 1130 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) β†’ π‘Š ∈ LMod)
8382adantr 479 . . . . . . . . . . 11 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐹 ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)))) β†’ π‘Š ∈ LMod)
84 snssi 4805 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š) β†’ {𝑋} βŠ† (Baseβ€˜π‘Š))
852, 84, 6syl2an 594 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) β†’ (𝐹 βˆͺ {𝑋}) βŠ† (Baseβ€˜π‘Š))
8685ssdifssd 4133 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) β†’ ((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯}) βŠ† (Baseβ€˜π‘Š))
871, 37, 31lspcl 20862 . . . . . . . . . . . . . 14 ((π‘Š ∈ LMod ∧ ((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯}) βŠ† (Baseβ€˜π‘Š)) β†’ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯})) ∈ (LSubSpβ€˜π‘Š))
8819, 86, 87syl2an 594 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘Š ∈ LVec ∧ (𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š))) β†’ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯})) ∈ (LSubSpβ€˜π‘Š))
89883impb 1112 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) β†’ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯})) ∈ (LSubSpβ€˜π‘Š))
9089adantr 479 . . . . . . . . . . 11 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐹 ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)))) β†’ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯})) ∈ (LSubSpβ€˜π‘Š))
9119anim1i 613 . . . . . . . . . . . . . 14 ((π‘Š ∈ LVec ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))) β†’ (π‘Š ∈ LMod ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))))
921, 21, 75, 25lmodvscl 20763 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((π‘Š ∈ LMod ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) β†’ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)π‘₯) ∈ (Baseβ€˜π‘Š))
93923expa 1115 . . . . . . . . . . . . . 14 (((π‘Š ∈ LMod ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))) ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) β†’ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)π‘₯) ∈ (Baseβ€˜π‘Š))
9491, 74, 93syl2an 594 . . . . . . . . . . . . 13 (((π‘Š ∈ LVec ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))) ∧ (𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ π‘₯ ∈ 𝐹)) β†’ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)π‘₯) ∈ (Baseβ€˜π‘Š))
9594an42s 659 . . . . . . . . . . . 12 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š)) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐹 ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)))) β†’ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)π‘₯) ∈ (Baseβ€˜π‘Š))
96953adantl3 1165 . . . . . . . . . . 11 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐹 ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)))) β†’ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)π‘₯) ∈ (Baseβ€˜π‘Š))
971, 37, 31, 83, 90, 96lspsnel5 20881 . . . . . . . . . 10 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐹 ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)))) β†’ ((π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)π‘₯) ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯})) ↔ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜{(π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)π‘₯)}) βŠ† ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯}))))
9881, 97sylanr2 681 . . . . . . . . 9 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐹 ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}))) β†’ ((π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)π‘₯) ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯})) ↔ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜{(π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)π‘₯)}) βŠ† ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯}))))
9982adantr 479 . . . . . . . . . . 11 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) ∧ π‘₯ ∈ 𝐹) β†’ π‘Š ∈ LMod)
10089adantr 479 . . . . . . . . . . 11 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) ∧ π‘₯ ∈ 𝐹) β†’ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯})) ∈ (LSubSpβ€˜π‘Š))
101743ad2antl2 1183 . . . . . . . . . . 11 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) ∧ π‘₯ ∈ 𝐹) β†’ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜π‘Š))
1021, 37, 31, 99, 100, 101lspsnel5 20881 . . . . . . . . . 10 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) ∧ π‘₯ ∈ 𝐹) β†’ (π‘₯ ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯})) ↔ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜{π‘₯}) βŠ† ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯}))))
103102adantrr 715 . . . . . . . . 9 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐹 ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}))) β†’ (π‘₯ ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯})) ↔ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜{π‘₯}) βŠ† ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯}))))
10480, 98, 1033bitr4rd 311 . . . . . . . 8 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐹 ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}))) β†’ (π‘₯ ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯})) ↔ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)π‘₯) ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯}))))
1053, 104syl3anl3 1411 . . . . . . 7 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐹 ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}))) β†’ (π‘₯ ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯})) ↔ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)π‘₯) ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯}))))
10669, 105bitrd 278 . . . . . 6 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐹 ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}))) β†’ (π‘₯ ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆ– {π‘₯}) βˆͺ {𝑋})) ↔ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)π‘₯) ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯}))))
107 difsnid 4807 . . . . . . . . 9 (π‘₯ ∈ 𝐹 β†’ ((𝐹 βˆ– {π‘₯}) βˆͺ {π‘₯}) = 𝐹)
108107fveq2d 6894 . . . . . . . 8 (π‘₯ ∈ 𝐹 β†’ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆ– {π‘₯}) βˆͺ {π‘₯})) = ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))
109108eleq2d 2811 . . . . . . 7 (π‘₯ ∈ 𝐹 β†’ (𝑋 ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆ– {π‘₯}) βˆͺ {π‘₯})) ↔ 𝑋 ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ)))
110109ad2antrl 726 . . . . . 6 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐹 ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}))) β†’ (𝑋 ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆ– {π‘₯}) βˆͺ {π‘₯})) ↔ 𝑋 ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ)))
11140, 106, 1103imtr3d 292 . . . . 5 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐹 ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}))) β†’ ((π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)π‘₯) ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯})) β†’ 𝑋 ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ)))
11211, 111mtod 197 . . . 4 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐹 ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}))) β†’ Β¬ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)π‘₯) ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯})))
113112ralrimivva 3191 . . 3 ((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) β†’ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐹 βˆ€π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}) Β¬ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)π‘₯) ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯})))
11410adantr 479 . . . . . 6 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))})) β†’ Β¬ 𝑋 ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))
115 difsn 4795 . . . . . . . . . . 11 (Β¬ 𝑋 ∈ 𝐹 β†’ (𝐹 βˆ– {𝑋}) = 𝐹)
11654, 115syl 17 . . . . . . . . . 10 ((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) β†’ (𝐹 βˆ– {𝑋}) = 𝐹)
117116fveq2d 6894 . . . . . . . . 9 ((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) β†’ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜(𝐹 βˆ– {𝑋})) = ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))
118117eleq2d 2811 . . . . . . . 8 ((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) β†’ ((π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)𝑋) ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜(𝐹 βˆ– {𝑋})) ↔ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)𝑋) ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ)))
119118adantr 479 . . . . . . 7 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))})) β†’ ((π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)𝑋) ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜(𝐹 βˆ– {𝑋})) ↔ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)𝑋) ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ)))
1201, 21, 75, 25, 24, 31lspsnvs 21004 . . . . . . . . . . . . . 14 ((π‘Š ∈ LVec ∧ (π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) ∧ π‘˜ β‰  (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) β†’ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜{(π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)𝑋)}) = ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜{𝑋}))
1211203expa 1115 . . . . . . . . . . . . 13 (((π‘Š ∈ LVec ∧ (π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) ∧ π‘˜ β‰  (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)))) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) β†’ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜{(π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)𝑋)}) = ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜{𝑋}))
122121an32s 650 . . . . . . . . . . . 12 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) ∧ (π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) ∧ π‘˜ β‰  (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)))) β†’ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜{(π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)𝑋)}) = ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜{𝑋}))
12371, 122sylan2b 592 . . . . . . . . . . 11 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))})) β†’ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜{(π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)𝑋)}) = ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜{𝑋}))
124123sseq1d 4003 . . . . . . . . . 10 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))})) β†’ (((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜{(π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)𝑋)}) βŠ† ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ) ↔ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜{𝑋}) βŠ† ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ)))
1251243adantl2 1164 . . . . . . . . 9 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))})) β†’ (((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜{(π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)𝑋)}) βŠ† ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ) ↔ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜{𝑋}) βŠ† ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ)))
12682adantr 479 . . . . . . . . . . 11 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))) β†’ π‘Š ∈ LMod)
1271, 37, 31lspcl 20862 . . . . . . . . . . . . . 14 ((π‘Š ∈ LMod ∧ 𝐹 βŠ† (Baseβ€˜π‘Š)) β†’ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ) ∈ (LSubSpβ€˜π‘Š))
12819, 2, 127syl2an 594 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š)) β†’ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ) ∈ (LSubSpβ€˜π‘Š))
1291283adant3 1129 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) β†’ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ) ∈ (LSubSpβ€˜π‘Š))
130129adantr 479 . . . . . . . . . . 11 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))) β†’ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ) ∈ (LSubSpβ€˜π‘Š))
1311, 21, 75, 25lmodvscl 20763 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((π‘Š ∈ LMod ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) β†’ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)𝑋) ∈ (Baseβ€˜π‘Š))
1321313expa 1115 . . . . . . . . . . . . . 14 (((π‘Š ∈ LMod ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) β†’ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)𝑋) ∈ (Baseβ€˜π‘Š))
133132an32s 650 . . . . . . . . . . . . 13 (((π‘Š ∈ LMod ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))) β†’ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)𝑋) ∈ (Baseβ€˜π‘Š))
13419, 133sylanl1 678 . . . . . . . . . . . 12 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))) β†’ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)𝑋) ∈ (Baseβ€˜π‘Š))
1351343adantl2 1164 . . . . . . . . . . 11 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))) β†’ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)𝑋) ∈ (Baseβ€˜π‘Š))
1361, 37, 31, 126, 130, 135lspsnel5 20881 . . . . . . . . . 10 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))) β†’ ((π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)𝑋) ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ) ↔ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜{(π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)𝑋)}) βŠ† ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ)))
13781, 136sylan2 591 . . . . . . . . 9 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))})) β†’ ((π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)𝑋) ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ) ↔ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜{(π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)𝑋)}) βŠ† ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ)))
138 simp3 1135 . . . . . . . . . . 11 ((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) β†’ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š))
1391, 37, 31, 82, 129, 138lspsnel5 20881 . . . . . . . . . 10 ((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) β†’ (𝑋 ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ) ↔ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜{𝑋}) βŠ† ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ)))
140139adantr 479 . . . . . . . . 9 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))})) β†’ (𝑋 ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ) ↔ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜{𝑋}) βŠ† ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ)))
141125, 137, 1403bitr4d 310 . . . . . . . 8 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))})) β†’ ((π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)𝑋) ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ) ↔ 𝑋 ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ)))
1423, 141syl3anl3 1411 . . . . . . 7 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))})) β†’ ((π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)𝑋) ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ) ↔ 𝑋 ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ)))
143119, 142bitrd 278 . . . . . 6 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))})) β†’ ((π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)𝑋) ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜(𝐹 βˆ– {𝑋})) ↔ 𝑋 ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ)))
144114, 143mtbird 324 . . . . 5 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))})) β†’ Β¬ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)𝑋) ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜(𝐹 βˆ– {𝑋})))
145144ralrimiva 3136 . . . 4 ((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) β†’ βˆ€π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}) Β¬ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)𝑋) ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜(𝐹 βˆ– {𝑋})))
146 oveq2 7422 . . . . . . . . 9 (π‘₯ = 𝑋 β†’ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)π‘₯) = (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)𝑋))
147 sneq 4632 . . . . . . . . . . . 12 (π‘₯ = 𝑋 β†’ {π‘₯} = {𝑋})
148147difeq2d 4112 . . . . . . . . . . 11 (π‘₯ = 𝑋 β†’ ((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯}) = ((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {𝑋}))
149 difun2 4474 . . . . . . . . . . 11 ((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {𝑋}) = (𝐹 βˆ– {𝑋})
150148, 149eqtrdi 2781 . . . . . . . . . 10 (π‘₯ = 𝑋 β†’ ((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯}) = (𝐹 βˆ– {𝑋}))
151150fveq2d 6894 . . . . . . . . 9 (π‘₯ = 𝑋 β†’ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯})) = ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜(𝐹 βˆ– {𝑋})))
152146, 151eleq12d 2819 . . . . . . . 8 (π‘₯ = 𝑋 β†’ ((π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)π‘₯) ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯})) ↔ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)𝑋) ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜(𝐹 βˆ– {𝑋}))))
153152notbid 317 . . . . . . 7 (π‘₯ = 𝑋 β†’ (Β¬ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)π‘₯) ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯})) ↔ Β¬ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)𝑋) ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜(𝐹 βˆ– {𝑋}))))
154153ralbidv 3168 . . . . . 6 (π‘₯ = 𝑋 β†’ (βˆ€π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}) Β¬ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)π‘₯) ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯})) ↔ βˆ€π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}) Β¬ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)𝑋) ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜(𝐹 βˆ– {𝑋}))))
155154ralsng 4671 . . . . 5 (𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ)) β†’ (βˆ€π‘₯ ∈ {𝑋}βˆ€π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}) Β¬ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)π‘₯) ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯})) ↔ βˆ€π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}) Β¬ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)𝑋) ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜(𝐹 βˆ– {𝑋}))))
1561553ad2ant3 1132 . . . 4 ((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) β†’ (βˆ€π‘₯ ∈ {𝑋}βˆ€π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}) Β¬ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)π‘₯) ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯})) ↔ βˆ€π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}) Β¬ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)𝑋) ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜(𝐹 βˆ– {𝑋}))))
157145, 156mpbird 256 . . 3 ((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) β†’ βˆ€π‘₯ ∈ {𝑋}βˆ€π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}) Β¬ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)π‘₯) ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯})))
158 ralunb 4183 . . 3 (βˆ€π‘₯ ∈ (𝐹 βˆͺ {𝑋})βˆ€π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}) Β¬ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)π‘₯) ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯})) ↔ (βˆ€π‘₯ ∈ 𝐹 βˆ€π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}) Β¬ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)π‘₯) ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯})) ∧ βˆ€π‘₯ ∈ {𝑋}βˆ€π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}) Β¬ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)π‘₯) ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯}))))
159113, 157, 158sylanbrc 581 . 2 ((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) β†’ βˆ€π‘₯ ∈ (𝐹 βˆͺ {𝑋})βˆ€π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}) Β¬ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)π‘₯) ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯})))
1601, 75, 31, 21, 25, 24islinds2 21749 . . 3 (π‘Š ∈ LVec β†’ ((𝐹 βˆͺ {𝑋}) ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ↔ ((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βŠ† (Baseβ€˜π‘Š) ∧ βˆ€π‘₯ ∈ (𝐹 βˆͺ {𝑋})βˆ€π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}) Β¬ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)π‘₯) ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯})))))
1611603ad2ant1 1130 . 2 ((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) β†’ ((𝐹 βˆͺ {𝑋}) ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ↔ ((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βŠ† (Baseβ€˜π‘Š) ∧ βˆ€π‘₯ ∈ (𝐹 βˆͺ {𝑋})βˆ€π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}) Β¬ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)π‘₯) ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯})))))
1628, 159, 161mpbir2and 711 1 ((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))) β†’ (𝐹 βˆͺ {𝑋}) ∈ (LIndSβ€˜π‘Š))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  Β¬ wn 3   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 394   ∧ w3a 1084   = wceq 1533   ∈ wcel 2098   β‰  wne 2930  βˆ€wral 3051   βˆ– cdif 3936   βˆͺ cun 3937   ∩ cin 3938   βŠ† wss 3939  βˆ…c0 4316  {csn 4622  β€˜cfv 6541  (class class class)co 7414  Basecbs 17177  Scalarcsca 17233   ·𝑠 cvsca 17234  0gc0g 17418  Ringcrg 20175  NzRingcnzr 20453  LModclmod 20745  LSubSpclss 20817  LSpanclspn 20857  LVecclvec 20989  LIndSclinds 21741
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2166  ax-ext 2696  ax-rep 5278  ax-sep 5292  ax-nul 5299  ax-pow 5357  ax-pr 5421  ax-un 7736  ax-cnex 11192  ax-resscn 11193  ax-1cn 11194  ax-icn 11195  ax-addcl 11196  ax-addrcl 11197  ax-mulcl 11198  ax-mulrcl 11199  ax-mulcom 11200  ax-addass 11201  ax-mulass 11202  ax-distr 11203  ax-i2m1 11204  ax-1ne0 11205  ax-1rid 11206  ax-rnegex 11207  ax-rrecex 11208  ax-cnre 11209  ax-pre-lttri 11210  ax-pre-lttrn 11211  ax-pre-ltadd 11212  ax-pre-mulgt0 11213
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2528  df-eu 2557  df-clab 2703  df-cleq 2717  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2931  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3420  df-v 3465  df-sbc 3769  df-csb 3885  df-dif 3942  df-un 3944  df-in 3946  df-ss 3956  df-pss 3958  df-nul 4317  df-if 4523  df-pw 4598  df-sn 4623  df-pr 4625  df-op 4629  df-uni 4902  df-int 4943  df-iun 4991  df-br 5142  df-opab 5204  df-mpt 5225  df-tr 5259  df-id 5568  df-eprel 5574  df-po 5582  df-so 5583  df-fr 5625  df-we 5627  df-xp 5676  df-rel 5677  df-cnv 5678  df-co 5679  df-dm 5680  df-rn 5681  df-res 5682  df-ima 5683  df-pred 6298  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6493  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-f1 6546  df-fo 6547  df-f1o 6548  df-fv 6549  df-riota 7370  df-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-om 7867  df-1st 7989  df-2nd 7990  df-tpos 8228  df-frecs 8283  df-wrecs 8314  df-recs 8388  df-rdg 8427  df-er 8721  df-en 8961  df-dom 8962  df-sdom 8963  df-pnf 11278  df-mnf 11279  df-xr 11280  df-ltxr 11281  df-le 11282  df-sub 11474  df-neg 11475  df-nn 12241  df-2 12303  df-3 12304  df-sets 17130  df-slot 17148  df-ndx 17160  df-base 17178  df-ress 17207  df-plusg 17243  df-mulr 17244  df-0g 17420  df-mgm 18597  df-sgrp 18676  df-mnd 18692  df-grp 18895  df-minusg 18896  df-sbg 18897  df-cmn 19739  df-abl 19740  df-mgp 20077  df-rng 20095  df-ur 20124  df-ring 20177  df-oppr 20275  df-dvdsr 20298  df-unit 20299  df-invr 20329  df-nzr 20454  df-drng 20628  df-lmod 20747  df-lss 20818  df-lsp 20858  df-lvec 20990  df-lindf 21742  df-linds 21743
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