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Theorem lindsadd 36469
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 2732 . . . . 5 (Baseβ€˜π‘Š) = (Baseβ€˜π‘Š)
21linds1 21356 . . . 4 (𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) β†’ 𝐹 βŠ† (Baseβ€˜π‘Š))
3 eldifi 4125 . . . . 5 (𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ)) β†’ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š))
43snssd 4811 . . . 4 (𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ)) β†’ {𝑋} βŠ† (Baseβ€˜π‘Š))
5 unss 4183 . . . . 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 596 . . 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 1130 . 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 4126 . . . . . . 7 (𝑋 ∈ ((Baseβ€˜π‘Š) βˆ– ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ)) β†’ Β¬ 𝑋 ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))
1093ad2ant3 1135 . . . . . 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 481 . . . . 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 1212 . . . . . . . 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 4141 . . . . . . . . . 10 (𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) β†’ (𝐹 βˆ– {π‘₯}) βŠ† (Baseβ€˜π‘Š))
14133ad2ant2 1134 . . . . . . . . 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 1135 . . . . . . . . 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 485 . . . . . . . . 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 20709 . . . . . . . . . . . . 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 2732 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (Scalarβ€˜π‘Š) = (Scalarβ€˜π‘Š)
2221lmodring 20471 . . . . . . . . . . . . . . 15 (π‘Š ∈ LMod β†’ (Scalarβ€˜π‘Š) ∈ Ring)
2319, 22syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (π‘Š ∈ LVec β†’ (Scalarβ€˜π‘Š) ∈ Ring)
24 eqid 2732 . . . . . . . . . . . . . . 15 (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) = (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))
25 eqid 2732 . . . . . . . . . . . . . . 15 (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) = (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))
2624, 25ringelnzr 20292 . . . . . . . . . . . . . 14 (((Scalarβ€˜π‘Š) ∈ Ring ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))})) β†’ (Scalarβ€˜π‘Š) ∈ NzRing)
2723, 26sylan 580 . . . . . . . . . . . . 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 2732 . . . . . . . . . . . . 13 (LSpanβ€˜π‘Š) = (LSpanβ€˜π‘Š)
3231, 21lindsind2 21365 . . . . . . . . . . . 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 1376 . . . . . . . . . . 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 1168 . . . . . . . . . 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 481 . . . . . . . . 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 3958 . . . . . . . 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 2732 . . . . . . . . 9 (LSubSpβ€˜π‘Š) = (LSubSpβ€˜π‘Š)
381, 37, 31lspsolv 20748 . . . . . . . 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 1372 . . . . . . 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 413 . . . . . 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 3957 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4810 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑋 ∈ 𝐹 β†’ {𝑋} βŠ† 𝐹)
431, 31lspss 20587 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1160 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ 𝐹) β†’ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜{𝑋}) βŠ† ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))
4544ad4ant124 1173 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 20596 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((π‘Š ∈ LMod ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) β†’ 𝑋 ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜{𝑋}))
4719, 46sylan 580 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 3982 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š)) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) ∧ 𝑋 ∈ 𝐹) β†’ 𝑋 ∈ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))
5049ex 413 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 454 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1117 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1405 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2821 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2955 . . . . . . . . . . . . . . 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 407 . . . . . . . . . . . . . 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 4715 . . . . . . . . . . . . . 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 4452 . . . . . . . . . . . . 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 4162 . . . . . . . . . . 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 4279 . . . . . . . . . . 11 ((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯}) = ((𝐹 βˆ– {π‘₯}) βˆͺ ({𝑋} βˆ– {π‘₯}))
6664, 65eqtr4di 2790 . . . . . . . . . 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 6892 . . . . . . . . 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 2819 . . . . . . . 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 483 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘Š ∈ LVec ∧ π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))})) β†’ π‘Š ∈ LVec)
71 eldifsn 4789 . . . . . . . . . . . . . . 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 482 . . . . . . . . . . . . 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 3981 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ π‘₯ ∈ 𝐹) β†’ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜π‘Š))
75 eqid 2732 . . . . . . . . . . . . . 14 ( ·𝑠 β€˜π‘Š) = ( ·𝑠 β€˜π‘Š)
761, 21, 75, 25, 24, 31lspsnvs 20719 . . . . . . . . . . . . 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 1422 . . . . . . . . . . . 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 4012 . . . . . . . . . 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 1168 . . . . . . . . 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 4125 . . . . . . . . . 10 (π‘˜ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) βˆ– {(0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))}) β†’ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)))
82193ad2ant1 1133 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) β†’ π‘Š ∈ LMod)
8382adantr 481 . . . . . . . . . . 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 4810 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š) β†’ {𝑋} βŠ† (Baseβ€˜π‘Š))
852, 84, 6syl2an 596 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) β†’ (𝐹 βˆͺ {𝑋}) βŠ† (Baseβ€˜π‘Š))
8685ssdifssd 4141 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) β†’ ((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯}) βŠ† (Baseβ€˜π‘Š))
871, 37, 31lspcl 20579 . . . . . . . . . . . . . 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 596 . . . . . . . . . . . . 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 1115 . . . . . . . . . . . 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 481 . . . . . . . . . . 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 615 . . . . . . . . . . . . . 14 ((π‘Š ∈ LVec ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))) β†’ (π‘Š ∈ LMod ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))))
921, 21, 75, 25lmodvscl 20481 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((π‘Š ∈ LMod ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) β†’ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)π‘₯) ∈ (Baseβ€˜π‘Š))
93923expa 1118 . . . . . . . . . . . . . 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 596 . . . . . . . . . . . . 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 1168 . . . . . . . . . . 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 20598 . . . . . . . . . 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 481 . . . . . . . . . . 11 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) ∧ π‘₯ ∈ 𝐹) β†’ π‘Š ∈ LMod)
10089adantr 481 . . . . . . . . . . 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 1186 . . . . . . . . . . 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 20598 . . . . . . . . . 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 1414 . . . . . . 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 4812 . . . . . . . . 9 (π‘₯ ∈ 𝐹 β†’ ((𝐹 βˆ– {π‘₯}) βˆͺ {π‘₯}) = 𝐹)
108107fveq2d 6892 . . . . . . . 8 (π‘₯ ∈ 𝐹 β†’ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆ– {π‘₯}) βˆͺ {π‘₯})) = ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ))
109108eleq2d 2819 . . . . . . 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 3200 . . 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 481 . . . . . 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 4800 . . . . . . . . . . 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 6892 . . . . . . . . 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 2819 . . . . . . . 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 481 . . . . . . 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 20719 . . . . . . . . . . . . . 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 1118 . . . . . . . . . . . . 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 594 . . . . . . . . . . 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 4012 . . . . . . . . . 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 1167 . . . . . . . . 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 481 . . . . . . . . . . 11 (((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))) β†’ π‘Š ∈ LMod)
1271, 37, 31lspcl 20579 . . . . . . . . . . . . . 14 ((π‘Š ∈ LMod ∧ 𝐹 βŠ† (Baseβ€˜π‘Š)) β†’ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ) ∈ (LSubSpβ€˜π‘Š))
12819, 2, 127syl2an 596 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š)) β†’ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ) ∈ (LSubSpβ€˜π‘Š))
1291283adant3 1132 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) β†’ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜πΉ) ∈ (LSubSpβ€˜π‘Š))
130129adantr 481 . . . . . . . . . . 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 20481 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((π‘Š ∈ LMod ∧ π‘˜ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) β†’ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)𝑋) ∈ (Baseβ€˜π‘Š))
1321313expa 1118 . . . . . . . . . . . . . 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 1167 . . . . . . . . . . 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 20598 . . . . . . . . . 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 593 . . . . . . . . 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 1138 . . . . . . . . . . 11 ((π‘Š ∈ LVec ∧ 𝐹 ∈ (LIndSβ€˜π‘Š) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š)) β†’ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘Š))
1391, 37, 31, 82, 129, 138lspsnel5 20598 . . . . . . . . . 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 481 . . . . . . . . 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 1414 . . . . . . 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 3146 . . . 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 7413 . . . . . . . . 9 (π‘₯ = 𝑋 β†’ (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)π‘₯) = (π‘˜( ·𝑠 β€˜π‘Š)𝑋))
147 sneq 4637 . . . . . . . . . . . 12 (π‘₯ = 𝑋 β†’ {π‘₯} = {𝑋})
148147difeq2d 4121 . . . . . . . . . . 11 (π‘₯ = 𝑋 β†’ ((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯}) = ((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {𝑋}))
149 difun2 4479 . . . . . . . . . . 11 ((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {𝑋}) = (𝐹 βˆ– {𝑋})
150148, 149eqtrdi 2788 . . . . . . . . . 10 (π‘₯ = 𝑋 β†’ ((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯}) = (𝐹 βˆ– {𝑋}))
151150fveq2d 6892 . . . . . . . . 9 (π‘₯ = 𝑋 β†’ ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜((𝐹 βˆͺ {𝑋}) βˆ– {π‘₯})) = ((LSpanβ€˜π‘Š)β€˜(𝐹 βˆ– {𝑋})))
152146, 151eleq12d 2827 . . . . . . . 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 3177 . . . . . 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 4676 . . . . 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 1135 . . . 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 4190 . . 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 583 . 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 21359 . . 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 1133 . 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 396   ∧ w3a 1087   = wceq 1541   ∈ wcel 2106   β‰  wne 2940  βˆ€wral 3061   βˆ– cdif 3944   βˆͺ cun 3945   ∩ cin 3946   βŠ† wss 3947  βˆ…c0 4321  {csn 4627  β€˜cfv 6540  (class class class)co 7405  Basecbs 17140  Scalarcsca 17196   ·𝑠 cvsca 17197  0gc0g 17381  Ringcrg 20049  NzRingcnzr 20283  LModclmod 20463  LSubSpclss 20534  LSpanclspn 20574  LVecclvec 20705  LIndSclinds 21351
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  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 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-tpos 8207  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-er 8699  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-nn 12209  df-2 12271  df-3 12272  df-sets 17093  df-slot 17111  df-ndx 17123  df-base 17141  df-ress 17170  df-plusg 17206  df-mulr 17207  df-0g 17383  df-mgm 18557  df-sgrp 18606  df-mnd 18622  df-grp 18818  df-minusg 18819  df-sbg 18820  df-cmn 19644  df-abl 19645  df-mgp 19982  df-ur 19999  df-ring 20051  df-oppr 20142  df-dvdsr 20163  df-unit 20164  df-invr 20194  df-nzr 20284  df-drng 20309  df-lmod 20465  df-lss 20535  df-lsp 20575  df-lvec 20706  df-lindf 21352  df-linds 21353
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