Theorem lindsdom 37981

Description: A linearly independent set in a free linear module of finite dimension over a division ring is smaller than the dimension of the module. (Contributed by Brendan Leahy, 2-Jun-2021.)

Assertion

Ref	Expression
lindsdom	⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → 𝑋 ≼ 𝐼)

Proof of Theorem lindsdom

Dummy variables 𝑥 𝑓 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		drngring 20708	. . . . . . 7 ⊢ (𝑅 ∈ DivRing → 𝑅 ∈ Ring)
2		eqid 2739	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑅 freeLMod 𝐼) = (𝑅 freeLMod 𝐼)
3	2	frlmlmod 21724	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ Fin) → (𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod)
4	1, 3	sylan 586	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → (𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod)
5		eqid 2739	. . . . . . 7 ⊢ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) = (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))
6		eqid 2739	. . . . . . 7 ⊢ (LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) = (LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼))
7	5, 6	lssmre 20956	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod → (LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∈ (Moore‘(Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))))
8	4, 7	syl 17	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → (LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∈ (Moore‘(Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))))
9	8	3adant3 1138	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → (LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∈ (Moore‘(Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))))
10		eqid 2739	. . . 4 ⊢ (mrCls‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) = (mrCls‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
11		eqid 2739	. . . 4 ⊢ (mrInd‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) = (mrInd‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
12	2	frlmsca 21728	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → 𝑅 = (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
13		simpl 483	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → 𝑅 ∈ DivRing)
14	12, 13	eqeltrrd 2840	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∈ DivRing)
15		eqid 2739	. . . . . . . . 9 ⊢ (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) = (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))
16	15	islvec 21094	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LVec ↔ ((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod ∧ (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∈ DivRing))
17	4, 14, 16	sylanbrc 589	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → (𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LVec)
18	6, 10, 5	lssacsex 21137	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LVec → ((LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∈ (ACS‘(Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ∀𝑥 ∈ 𝒫 (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))∀𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))∀𝑧 ∈ (((mrCls‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))‘(𝑥 ∪ {𝑦})) ∖ ((mrCls‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))‘𝑥))𝑦 ∈ ((mrCls‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))‘(𝑥 ∪ {𝑧}))))
19	17, 18	syl 17	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → ((LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∈ (ACS‘(Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ∀𝑥 ∈ 𝒫 (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))∀𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))∀𝑧 ∈ (((mrCls‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))‘(𝑥 ∪ {𝑦})) ∖ ((mrCls‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))‘𝑥))𝑦 ∈ ((mrCls‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))‘(𝑥 ∪ {𝑧}))))
20	19	simprd 496	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → ∀𝑥 ∈ 𝒫 (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))∀𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))∀𝑧 ∈ (((mrCls‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))‘(𝑥 ∪ {𝑦})) ∖ ((mrCls‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))‘𝑥))𝑦 ∈ ((mrCls‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))‘(𝑥 ∪ {𝑧})))
21	20	3adant3 1138	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ∀𝑥 ∈ 𝒫 (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))∀𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))∀𝑧 ∈ (((mrCls‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))‘(𝑥 ∪ {𝑦})) ∖ ((mrCls‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))‘𝑥))𝑦 ∈ ((mrCls‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))‘(𝑥 ∪ {𝑧})))
22		dif0 4306	. . . . . 6 ⊢ ((Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∖ ∅) = (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))
23	22	linds1 21785	. . . . 5 ⊢ (𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) → 𝑋 ⊆ ((Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∖ ∅))
24	23	3ad2ant3 1141	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → 𝑋 ⊆ ((Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∖ ∅))
25		eqid 2739	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑅 unitVec 𝐼) = (𝑅 unitVec 𝐼)
26	25, 2, 5	uvcff 21766	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ Fin) → (𝑅 unitVec 𝐼):𝐼⟶(Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
27	1, 26	sylan 586	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → (𝑅 unitVec 𝐼):𝐼⟶(Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
28	27	frnd 6663	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → ran (𝑅 unitVec 𝐼) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
29	28, 22	sseqtrrdi 3956	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → ran (𝑅 unitVec 𝐼) ⊆ ((Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∖ ∅))
30	29	3adant3 1138	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ran (𝑅 unitVec 𝐼) ⊆ ((Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∖ ∅))
31	5	linds1 21785	. . . . . 6 ⊢ (𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) → 𝑋 ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
32	31	3ad2ant3 1141	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → 𝑋 ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
33		un0 4322	. . . . . . . 8 ⊢ (ran (𝑅 unitVec 𝐼) ∪ ∅) = ran (𝑅 unitVec 𝐼)
34	33	fveq2i 6830	. . . . . . 7 ⊢ ((mrCls‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))‘(ran (𝑅 unitVec 𝐼) ∪ ∅)) = ((mrCls‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))‘ran (𝑅 unitVec 𝐼))
35		eqid 2739	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) = (LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))
36	6, 35, 10	mrclsp 20979	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod → (LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) = (mrCls‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼))))
37	4, 36	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → (LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) = (mrCls‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼))))
38	37	fveq1d 6829	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘ran (𝑅 unitVec 𝐼)) = ((mrCls‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))‘ran (𝑅 unitVec 𝐼)))
39		eqid 2739	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (LBasis‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) = (LBasis‘(𝑅 freeLMod 𝐼))
40	2, 25, 39	frlmlbs 21772	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ Fin) → ran (𝑅 unitVec 𝐼) ∈ (LBasis‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
41	1, 40	sylan 586	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → ran (𝑅 unitVec 𝐼) ∈ (LBasis‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
42	5, 39, 35	lbssp 21069	. . . . . . . . 9 ⊢ (ran (𝑅 unitVec 𝐼) ∈ (LBasis‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘ran (𝑅 unitVec 𝐼)) = (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
43	41, 42	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘ran (𝑅 unitVec 𝐼)) = (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
44	38, 43	eqtr3d 2776	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → ((mrCls‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))‘ran (𝑅 unitVec 𝐼)) = (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
45	34, 44	eqtrid 2786	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → ((mrCls‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))‘(ran (𝑅 unitVec 𝐼) ∪ ∅)) = (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
46	45	3adant3 1138	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ((mrCls‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))‘(ran (𝑅 unitVec 𝐼) ∪ ∅)) = (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
47	32, 46	sseqtrrd 3952	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → 𝑋 ⊆ ((mrCls‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))‘(ran (𝑅 unitVec 𝐼) ∪ ∅)))
48		un0 4322	. . . . 5 ⊢ (𝑋 ∪ ∅) = 𝑋
49		drngnzr 20720	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑅 ∈ DivRing → 𝑅 ∈ NzRing)
50	49	adantr 481	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → 𝑅 ∈ NzRing)
51	12, 50	eqeltrrd 2840	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∈ NzRing)
52	4, 51	jca 516	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → ((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod ∧ (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∈ NzRing))
53	35, 15	lindsind2 21794	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod ∧ (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∈ NzRing) ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) → ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑦})))
54	53	3expa 1124	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod ∧ (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∈ NzRing) ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) → ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑦})))
55	52, 54	sylanl1 686	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) → ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑦})))
56	37	fveq1d 6829	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑦})) = ((mrCls‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))‘(𝑋 ∖ {𝑦})))
57	56	eleq2d 2825	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → (𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑦})) ↔ 𝑦 ∈ ((mrCls‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))‘(𝑋 ∖ {𝑦}))))
58	57	ad2antrr 732	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) → (𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑦})) ↔ 𝑦 ∈ ((mrCls‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))‘(𝑋 ∖ {𝑦}))))
59	55, 58	mtbid 325	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) → ¬ 𝑦 ∈ ((mrCls‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))‘(𝑋 ∖ {𝑦})))
60	59	ralrimiva 3131	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ∀𝑦 ∈ 𝑋 ¬ 𝑦 ∈ ((mrCls‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))‘(𝑋 ∖ {𝑦})))
61	60	3impa 1115	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ∀𝑦 ∈ 𝑋 ¬ 𝑦 ∈ ((mrCls‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))‘(𝑋 ∖ {𝑦})))
62	10, 11	ismri2 17589	. . . . . . . 8 ⊢ (((LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∈ (Moore‘(Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑋 ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → (𝑋 ∈ (mrInd‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ↔ ∀𝑦 ∈ 𝑋 ¬ 𝑦 ∈ ((mrCls‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))‘(𝑋 ∖ {𝑦}))))
63	8, 31, 62	syl2an 602	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → (𝑋 ∈ (mrInd‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ↔ ∀𝑦 ∈ 𝑋 ¬ 𝑦 ∈ ((mrCls‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))‘(𝑋 ∖ {𝑦}))))
64	63	3impa 1115	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → (𝑋 ∈ (mrInd‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ↔ ∀𝑦 ∈ 𝑋 ¬ 𝑦 ∈ ((mrCls‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))‘(𝑋 ∖ {𝑦}))))
65	61, 64	mpbird 258	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → 𝑋 ∈ (mrInd‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼))))
66	48, 65	eqeltrid 2843	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → (𝑋 ∪ ∅) ∈ (mrInd‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼))))
67		simpr 485	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → 𝐼 ∈ Fin)
68	25	uvcendim 21822	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → 𝐼 ≈ ran (𝑅 unitVec 𝐼))
69	49, 68	sylan 586	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → 𝐼 ≈ ran (𝑅 unitVec 𝐼))
70		enfi 9111	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐼 ≈ ran (𝑅 unitVec 𝐼) → (𝐼 ∈ Fin ↔ ran (𝑅 unitVec 𝐼) ∈ Fin))
71	69, 70	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → (𝐼 ∈ Fin ↔ ran (𝑅 unitVec 𝐼) ∈ Fin))
72	67, 71	mpbid 233	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → ran (𝑅 unitVec 𝐼) ∈ Fin)
73	72	olcd 880	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → (𝑋 ∈ Fin ∨ ran (𝑅 unitVec 𝐼) ∈ Fin))
74	73	3adant3 1138	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → (𝑋 ∈ Fin ∨ ran (𝑅 unitVec 𝐼) ∈ Fin))
75	9, 10, 11, 21, 24, 30, 47, 66, 74	mreexexd 17605	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ∃𝑓 ∈ 𝒫 ran (𝑅 unitVec 𝐼)(𝑋 ≈ 𝑓 ∧ (𝑓 ∪ ∅) ∈ (mrInd‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))))
76		simpl 483	. . . . 5 ⊢ ((𝑋 ≈ 𝑓 ∧ (𝑓 ∪ ∅) ∈ (mrInd‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))) → 𝑋 ≈ 𝑓)
77		ovex 7389	. . . . . . 7 ⊢ (𝑅 unitVec 𝐼) ∈ V
78	77	rnex 7850	. . . . . 6 ⊢ ran (𝑅 unitVec 𝐼) ∈ V
79		elpwi 4536	. . . . . 6 ⊢ (𝑓 ∈ 𝒫 ran (𝑅 unitVec 𝐼) → 𝑓 ⊆ ran (𝑅 unitVec 𝐼))
80		ssdomg 8937	. . . . . 6 ⊢ (ran (𝑅 unitVec 𝐼) ∈ V → (𝑓 ⊆ ran (𝑅 unitVec 𝐼) → 𝑓 ≼ ran (𝑅 unitVec 𝐼)))
81	78, 79, 80	mpsyl 68	. . . . 5 ⊢ (𝑓 ∈ 𝒫 ran (𝑅 unitVec 𝐼) → 𝑓 ≼ ran (𝑅 unitVec 𝐼))
82		endomtr 8949	. . . . 5 ⊢ ((𝑋 ≈ 𝑓 ∧ 𝑓 ≼ ran (𝑅 unitVec 𝐼)) → 𝑋 ≼ ran (𝑅 unitVec 𝐼))
83	76, 81, 82	syl2anr 603	. . . 4 ⊢ ((𝑓 ∈ 𝒫 ran (𝑅 unitVec 𝐼) ∧ (𝑋 ≈ 𝑓 ∧ (𝑓 ∪ ∅) ∈ (mrInd‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼))))) → 𝑋 ≼ ran (𝑅 unitVec 𝐼))
84	83	rexlimiva 3132	. . 3 ⊢ (∃𝑓 ∈ 𝒫 ran (𝑅 unitVec 𝐼)(𝑋 ≈ 𝑓 ∧ (𝑓 ∪ ∅) ∈ (mrInd‘(LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))) → 𝑋 ≼ ran (𝑅 unitVec 𝐼))
85	75, 84	syl 17	. 2 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → 𝑋 ≼ ran (𝑅 unitVec 𝐼))
86	69	ensymd 8942	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → ran (𝑅 unitVec 𝐼) ≈ 𝐼)
87	86	3adant3 1138	. 2 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ran (𝑅 unitVec 𝐼) ≈ 𝐼)
88		domentr 8950	. 2 ⊢ ((𝑋 ≼ ran (𝑅 unitVec 𝐼) ∧ ran (𝑅 unitVec 𝐼) ≈ 𝐼) → 𝑋 ≼ 𝐼)
89	85, 87, 88	syl2anc 590	1 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → 𝑋 ≼ 𝐼)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 207   ∧ wa 396   ∨ wo 853   ∧ w3a 1092   = wceq 1547   ∈ wcel 2119  ∀wral 3053  ∃wrex 3063  Vcvv 3431   ∖ cdif 3880   ∪ cun 3881   ⊆ wss 3883  ∅c0 4261  𝒫 cpw 4529  {csn 4555   class class class wbr 5072  ran crn 5619  ⟶wf 6481  ‘cfv 6485  (class class class)co 7356   ≈ cen 8880   ≼ cdom 8881  Fincfn 8883  Basecbs 17170  Scalarcsca 17214  Moorecmre 17535  mrClscmrc 17536  mrIndcmri 17537  ACScacs 17538  Ringcrg 20205  NzRingcnzr 20484  DivRingcdr 20701  LModclmod 20850  LSubSpclss 20921  LSpanclspn 20961  LBasisclbs 21064  LVecclvec 21092   freeLMod cfrlm 21721   unitVec cuvc 21757  LIndSclinds 21780

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1917  ax-6 1974  ax-7 2015  ax-8 2121  ax-9 2129  ax-10 2152  ax-11 2168  ax-12 2189  ax-ext 2711  ax-rep 5199  ax-sep 5218  ax-nul 5228  ax-pow 5294  ax-pr 5362  ax-un 7678  ax-cnex 11085  ax-resscn 11086  ax-1cn 11087  ax-icn 11088  ax-addcl 11089  ax-addrcl 11090  ax-mulcl 11091  ax-mulrcl 11092  ax-mulcom 11093  ax-addass 11094  ax-mulass 11095  ax-distr 11096  ax-i2m1 11097  ax-1ne0 11098  ax-1rid 11099  ax-rnegex 11100  ax-rrecex 11101  ax-cnre 11102  ax-pre-lttri 11103  ax-pre-lttrn 11104  ax-pre-ltadd 11105  ax-pre-mulgt0 11106

This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 854  df-3or 1093  df-3an 1094  df-tru 1550  df-fal 1560  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2074  df-mo 2543  df-eu 2573  df-clab 2718  df-cleq 2731  df-clel 2814  df-nfc 2888  df-ne 2935  df-nel 3039  df-ral 3054  df-rex 3064  df-rmo 3344  df-reu 3345  df-rab 3392  df-v 3433  df-sbc 3724  df-csb 3832  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-pss 3903  df-nul 4262  df-if 4455  df-pw 4531  df-sn 4556  df-pr 4558  df-tp 4560  df-op 4562  df-uni 4839  df-int 4878  df-iun 4923  df-iin 4924  df-br 5073  df-opab 5135  df-mpt 5154  df-tr 5180  df-id 5513  df-eprel 5518  df-po 5526  df-so 5527  df-fr 5571  df-se 5572  df-we 5573  df-xp 5624  df-rel 5625  df-cnv 5626  df-co 5627  df-dm 5628  df-rn 5629  df-res 5630  df-ima 5631  df-pred 6252  df-ord 6313  df-on 6314  df-lim 6315  df-suc 6316  df-iota 6441  df-fun 6487  df-fn 6488  df-f 6489  df-f1 6490  df-fo 6491  df-f1o 6492  df-fv 6493  df-isom 6494  df-riota 7313  df-ov 7359  df-oprab 7360  df-mpo 7361  df-of 7620  df-om 7807  df-1st 7931  df-2nd 7932  df-supp 8101  df-tpos 8166  df-frecs 8221  df-wrecs 8252  df-recs 8301  df-rdg 8339  df-1o 8395  df-2o 8396  df-er 8633  df-map 8765  df-ixp 8836  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-fin 8887  df-fsupp 9265  df-sup 9345  df-oi 9415  df-card 9854  df-pnf 11172  df-mnf 11173  df-xr 11174  df-ltxr 11175  df-le 11176  df-sub 11370  df-neg 11371  df-nn 12166  df-2 12235  df-3 12236  df-4 12237  df-5 12238  df-6 12239  df-7 12240  df-8 12241  df-9 12242  df-n0 12429  df-z 12516  df-dec 12636  df-uz 12780  df-fz 13453  df-fzo 13600  df-seq 13955  df-hash 14284  df-struct 17108  df-sets 17125  df-slot 17143  df-ndx 17155  df-base 17171  df-ress 17192  df-plusg 17224  df-mulr 17225  df-sca 17227  df-vsca 17228  df-ip 17229  df-tset 17230  df-ple 17231  df-ds 17233  df-hom 17235  df-cco 17236  df-0g 17395  df-gsum 17396  df-prds 17401  df-pws 17403  df-mre 17539  df-mrc 17540  df-mri 17541  df-acs 17542  df-mgm 18599  df-sgrp 18678  df-mnd 18694  df-mhm 18742  df-submnd 18743  df-grp 18903  df-minusg 18904  df-sbg 18905  df-mulg 19035  df-subg 19090  df-ghm 19179  df-cntz 19283  df-cmn 19748  df-abl 19749  df-mgp 20113  df-rng 20125  df-ur 20154  df-ring 20207  df-oppr 20308  df-dvdsr 20328  df-unit 20329  df-invr 20359  df-nzr 20485  df-subrg 20542  df-drng 20703  df-lmod 20852  df-lss 20922  df-lsp 20962  df-lmhm 21012  df-lbs 21065  df-lvec 21093  df-sra 21163  df-rgmod 21164  df-dsmm 21707  df-frlm 21722  df-uvc 21758  df-lindf 21781  df-linds 21782

This theorem is referenced by:  lindsenlbs  37982