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Theorem lindsenlbs 36102
Description: A maximal linearly independent set in a free module of finite dimension over a division ring is a basis. (Contributed by Brendan Leahy, 2-Jun-2021.)
Assertion
Ref Expression
lindsenlbs (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑋𝐼) → 𝑋 ∈ (LBasis‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))

Proof of Theorem lindsenlbs
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simpl3 1194 . 2 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑋𝐼) → 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
2 drngring 20206 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ DivRing → 𝑅 ∈ Ring)
3 eqid 2737 . . . . . . . 8 (𝑅 freeLMod 𝐼) = (𝑅 freeLMod 𝐼)
43frlmlmod 21171 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ Fin) → (𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod)
52, 4sylan 581 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → (𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod)
6 eqid 2737 . . . . . . 7 (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) = (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))
76linds1 21232 . . . . . 6 (𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) → 𝑋 ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
8 eqid 2737 . . . . . . 7 (LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) = (LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))
96, 8lspssv 20460 . . . . . 6 (((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod ∧ 𝑋 ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
105, 7, 9syl2an 597 . . . . 5 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
11103impa 1111 . . . 4 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
1211adantr 482 . . 3 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑋𝐼) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
13 bren2 8930 . . . . . . 7 (𝑋𝐼 ↔ (𝑋𝐼 ∧ ¬ 𝑋𝐼))
1413simprbi 498 . . . . . 6 (𝑋𝐼 → ¬ 𝑋𝐼)
15 snfi 8995 . . . . . . . . . . . 12 {𝑦} ∈ Fin
16 simp2 1138 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → 𝐼 ∈ Fin)
17 lindsdom 36101 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → 𝑋𝐼)
18 domfi 9143 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋𝐼) → 𝑋 ∈ Fin)
1916, 17, 18syl2anc 585 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → 𝑋 ∈ Fin)
20 unfi 9123 . . . . . . . . . . . 12 (({𝑦} ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ Fin) → ({𝑦} ∪ 𝑋) ∈ Fin)
2115, 19, 20sylancr 588 . . . . . . . . . . 11 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ({𝑦} ∪ 𝑋) ∈ Fin)
2221adantr 482 . . . . . . . . . 10 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → ({𝑦} ∪ 𝑋) ∈ Fin)
23 vex 3452 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑦 ∈ V
2423snss 4751 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦𝑋 ↔ {𝑦} ⊆ 𝑋)
256, 8lspssid 20462 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod ∧ 𝑋 ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → 𝑋 ⊆ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))
265, 7, 25syl2an 597 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → 𝑋 ⊆ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))
27263impa 1111 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → 𝑋 ⊆ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))
2827sseld 3948 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → (𝑦𝑋𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)))
2924, 28biimtrrid 242 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ({𝑦} ⊆ 𝑋𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)))
3029con3dimp 410 . . . . . . . . . . 11 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → ¬ {𝑦} ⊆ 𝑋)
31 nsspssun 4222 . . . . . . . . . . 11 (¬ {𝑦} ⊆ 𝑋𝑋 ⊊ ({𝑦} ∪ 𝑋))
3230, 31sylib 217 . . . . . . . . . 10 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → 𝑋 ⊊ ({𝑦} ∪ 𝑋))
33 php3 9163 . . . . . . . . . 10 ((({𝑦} ∪ 𝑋) ∈ Fin ∧ 𝑋 ⊊ ({𝑦} ∪ 𝑋)) → 𝑋 ≺ ({𝑦} ∪ 𝑋))
3422, 32, 33syl2anc 585 . . . . . . . . 9 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → 𝑋 ≺ ({𝑦} ∪ 𝑋))
3534adantrl 715 . . . . . . . 8 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ (𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))) → 𝑋 ≺ ({𝑦} ∪ 𝑋))
36 simpl1 1192 . . . . . . . . 9 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ (𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))) → 𝑅 ∈ DivRing)
37 simpl2 1193 . . . . . . . . 9 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ (𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))) → 𝐼 ∈ Fin)
38 snssi 4773 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) → {𝑦} ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
3938adantr 482 . . . . . . . . . . 11 ((𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → {𝑦} ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
4073ad2ant3 1136 . . . . . . . . . . 11 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → 𝑋 ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
41 unss 4149 . . . . . . . . . . . 12 (({𝑦} ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ 𝑋 ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ↔ ({𝑦} ∪ 𝑋) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
4241biimpi 215 . . . . . . . . . . 11 (({𝑦} ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ 𝑋 ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ({𝑦} ∪ 𝑋) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
4339, 40, 42syl2anr 598 . . . . . . . . . 10 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ (𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))) → ({𝑦} ∪ 𝑋) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
44 simpr 486 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))
4528con3dimp 410 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → ¬ 𝑦𝑋)
46 difsn 4763 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 𝑦𝑋 → (𝑋 ∖ {𝑦}) = 𝑋)
4745, 46syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → (𝑋 ∖ {𝑦}) = 𝑋)
4847fveq2d 6851 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑦})) = ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))
4944, 48neleqtrrd 2861 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑦})))
5049adantlr 714 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑦})))
51 difsnid 4775 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑧𝑋 → ((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑧}) = 𝑋)
5251fveq2d 6851 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑧𝑋 → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑧})) = ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))
5352eleq2d 2824 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑧𝑋 → (𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑧})) ↔ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)))
5453notbid 318 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑧𝑋 → (¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑧})) ↔ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)))
5554biimparc 481 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋) ∧ 𝑧𝑋) → ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑧})))
5655adantll 713 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) ∧ 𝑧𝑋) → ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑧})))
573frlmsca 21175 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → 𝑅 = (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
58 simpl 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → 𝑅 ∈ DivRing)
5957, 58eqeltrrd 2839 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∈ DivRing)
60 eqid 2737 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) = (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))
6160islvec 20581 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LVec ↔ ((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod ∧ (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∈ DivRing))
625, 59, 61sylanbrc 584 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → (𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LVec)
63623adant3 1133 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → (𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LVec)
6463ad4antr 731 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) ∧ 𝑧𝑋) ∧ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))) → (𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LVec)
657ssdifssd 4107 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) → (𝑋 ∖ {𝑧}) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
66653ad2ant3 1136 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → (𝑋 ∖ {𝑧}) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
6766ad4antr 731 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) ∧ 𝑧𝑋) ∧ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))) → (𝑋 ∖ {𝑧}) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
68 simp-4r 783 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) ∧ 𝑧𝑋) ∧ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))) → 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
69 difundir 4245 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}) = (({𝑦} ∖ {𝑧}) ∪ (𝑋 ∖ {𝑧}))
7069equncomi 4120 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}) = ((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ ({𝑦} ∖ {𝑧}))
71 elsni 4608 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (𝑧 ∈ {𝑦} → 𝑧 = 𝑦)
7271eleq1d 2823 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (𝑧 ∈ {𝑦} → (𝑧𝑋𝑦𝑋))
7372notbid 318 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝑧 ∈ {𝑦} → (¬ 𝑧𝑋 ↔ ¬ 𝑦𝑋))
7445, 73syl5ibrcom 247 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → (𝑧 ∈ {𝑦} → ¬ 𝑧𝑋))
7574con2d 134 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → (𝑧𝑋 → ¬ 𝑧 ∈ {𝑦}))
7675imp 408 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) ∧ 𝑧𝑋) → ¬ 𝑧 ∈ {𝑦})
77 difsn 4763 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 𝑧 ∈ {𝑦} → ({𝑦} ∖ {𝑧}) = {𝑦})
7876, 77syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) ∧ 𝑧𝑋) → ({𝑦} ∖ {𝑧}) = {𝑦})
7978uneq2d 4128 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) ∧ 𝑧𝑋) → ((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ ({𝑦} ∖ {𝑧})) = ((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑦}))
8070, 79eqtrid 2789 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) ∧ 𝑧𝑋) → (({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}) = ((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑦}))
8180fveq2d 6851 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) ∧ 𝑧𝑋) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) = ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑦})))
8281eleq2d 2824 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) ∧ 𝑧𝑋) → (𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ↔ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑦}))))
8382adantllr 718 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) ∧ 𝑧𝑋) → (𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ↔ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑦}))))
8483biimpa 478 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) ∧ 𝑧𝑋) ∧ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))) → 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑦})))
85 drngnzr 20748 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑅 ∈ DivRing → 𝑅 ∈ NzRing)
8685adantr 482 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → 𝑅 ∈ NzRing)
8757, 86eqeltrrd 2839 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∈ NzRing)
885, 87jca 513 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → ((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod ∧ (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∈ NzRing))
8988anim1i 616 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → (((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod ∧ (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∈ NzRing) ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))))
90893impa 1111 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → (((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod ∧ (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∈ NzRing) ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))))
918, 60lindsind2 21241 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod ∧ (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∈ NzRing) ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ 𝑧𝑋) → ¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑧})))
92913expa 1119 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod ∧ (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∈ NzRing) ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧𝑋) → ¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑧})))
9390, 92sylan 581 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧𝑋) → ¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑧})))
9493ad5ant14 757 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) ∧ 𝑧𝑋) ∧ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))) → ¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑧})))
9584, 94eldifd 3926 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) ∧ 𝑧𝑋) ∧ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))) → 𝑧 ∈ (((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑦})) ∖ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑧}))))
96 eqid 2737 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) = (LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼))
976, 96, 8lspsolv 20620 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LVec ∧ ((𝑋 ∖ {𝑧}) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ 𝑧 ∈ (((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑦})) ∖ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑧}))))) → 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑧})))
9864, 67, 68, 95, 97syl13anc 1373 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) ∧ 𝑧𝑋) ∧ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))) → 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑧})))
9956, 98mtand 815 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) ∧ 𝑧𝑋) → ¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})))
10099ralrimiva 3144 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → ∀𝑧𝑋 ¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})))
101 ralunb 4156 . . . . . . . . . . . . . . 15 (∀𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋) ¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ↔ (∀𝑧 ∈ {𝑦} ¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ∧ ∀𝑧𝑋 ¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))))
102 id 22 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑧 = 𝑦𝑧 = 𝑦)
103 sneq 4601 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑧 = 𝑦 → {𝑧} = {𝑦})
104103difeq2d 4087 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑧 = 𝑦 → (({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}) = (({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑦}))
105 uncom 4118 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ({𝑦} ∪ 𝑋) = (𝑋 ∪ {𝑦})
106105difeq1i 4083 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑦}) = ((𝑋 ∪ {𝑦}) ∖ {𝑦})
107 difun2 4445 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑋 ∪ {𝑦}) ∖ {𝑦}) = (𝑋 ∖ {𝑦})
108106, 107eqtri 2765 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑦}) = (𝑋 ∖ {𝑦})
109104, 108eqtrdi 2793 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑧 = 𝑦 → (({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}) = (𝑋 ∖ {𝑦}))
110109fveq2d 6851 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑧 = 𝑦 → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) = ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑦})))
111102, 110eleq12d 2832 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑧 = 𝑦 → (𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ↔ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑦}))))
112111notbid 318 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑧 = 𝑦 → (¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ↔ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑦}))))
11323, 112ralsn 4647 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (∀𝑧 ∈ {𝑦} ¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ↔ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑦})))
114113anbi1i 625 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((∀𝑧 ∈ {𝑦} ¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ∧ ∀𝑧𝑋 ¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))) ↔ (¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑦})) ∧ ∀𝑧𝑋 ¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))))
115101, 114bitri 275 . . . . . . . . . . . . . 14 (∀𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋) ¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ↔ (¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑦})) ∧ ∀𝑧𝑋 ¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))))
11650, 100, 115sylanbrc 584 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → ∀𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋) ¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})))
117116ex 414 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → (¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋) → ∀𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋) ¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))))
11863ad3antrrr 729 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)) ∧ 𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))})) → (𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LVec)
119 eldifsn 4752 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))}) ↔ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑥 ≠ (0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))))
120119biimpi 215 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))}) → (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑥 ≠ (0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))))
121120adantl 483 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)) ∧ 𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))})) → (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑥 ≠ (0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))))
12238, 7, 42syl2anr 598 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ({𝑦} ∪ 𝑋) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
1231223ad2antl3 1188 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ({𝑦} ∪ 𝑋) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
124123sselda 3949 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)) → 𝑧 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
125124adantr 482 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)) ∧ 𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))})) → 𝑧 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
126 eqid 2737 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ( ·𝑠 ‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) = ( ·𝑠 ‘(𝑅 freeLMod 𝐼))
127 eqid 2737 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) = (Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
128 eqid 2737 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) = (0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
1296, 60, 126, 127, 128, 8lspsnvs 20591 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LVec ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑥 ≠ (0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))) ∧ 𝑧 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘{(𝑥( ·𝑠 ‘(𝑅 freeLMod 𝐼))𝑧)}) = ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘{𝑧}))
130118, 121, 125, 129syl3anc 1372 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)) ∧ 𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))})) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘{(𝑥( ·𝑠 ‘(𝑅 freeLMod 𝐼))𝑧)}) = ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘{𝑧}))
131130sseq1d 3980 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)) ∧ 𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))})) → (((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘{(𝑥( ·𝑠 ‘(𝑅 freeLMod 𝐼))𝑧)}) ⊆ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ↔ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘{𝑧}) ⊆ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))))
13253adant3 1133 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → (𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod)
133132ad3antrrr 729 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)) ∧ 𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))})) → (𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod)
134 df-3an 1090 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ↔ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))))
135122ssdifssd 4107 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → (({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
1366, 96, 8lspcl 20453 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod ∧ (({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ∈ (LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
1375, 135, 136syl2an 597 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) ∧ (𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ∈ (LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
138137anassrs 469 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ∈ (LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
139134, 138sylanb 582 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ∈ (LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
140139ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)) ∧ 𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))})) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ∈ (LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
141 eldifi 4091 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))}) → 𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))))
142141adantl 483 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)) ∧ 𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))})) → 𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))))
1436, 60, 126, 127lmodvscl 20355 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod ∧ 𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → (𝑥( ·𝑠 ‘(𝑅 freeLMod 𝐼))𝑧) ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
144133, 142, 125, 143syl3anc 1372 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)) ∧ 𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))})) → (𝑥( ·𝑠 ‘(𝑅 freeLMod 𝐼))𝑧) ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
1456, 96, 8, 133, 140, 144lspsnel5 20472 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)) ∧ 𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))})) → ((𝑥( ·𝑠 ‘(𝑅 freeLMod 𝐼))𝑧) ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ↔ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘{(𝑥( ·𝑠 ‘(𝑅 freeLMod 𝐼))𝑧)}) ⊆ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))))
146132ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)) → (𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod)
147139adantr 482 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ∈ (LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
1486, 96, 8, 146, 147, 124lspsnel5 20472 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)) → (𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ↔ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘{𝑧}) ⊆ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))))
149148adantr 482 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)) ∧ 𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))})) → (𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ↔ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘{𝑧}) ⊆ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))))
150131, 145, 1493bitr4rd 312 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)) ∧ 𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))})) → (𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ↔ (𝑥( ·𝑠 ‘(𝑅 freeLMod 𝐼))𝑧) ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))))
151150notbid 318 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)) ∧ 𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))})) → (¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ↔ ¬ (𝑥( ·𝑠 ‘(𝑅 freeLMod 𝐼))𝑧) ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))))
152151biimpd 228 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)) ∧ 𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))})) → (¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) → ¬ (𝑥( ·𝑠 ‘(𝑅 freeLMod 𝐼))𝑧) ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))))
153152ralrimdva 3152 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)) → (¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) → ∀𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))}) ¬ (𝑥( ·𝑠 ‘(𝑅 freeLMod 𝐼))𝑧) ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))))
154153ralimdva 3165 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → (∀𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋) ¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) → ∀𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)∀𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))}) ¬ (𝑥( ·𝑠 ‘(𝑅 freeLMod 𝐼))𝑧) ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))))
155117, 154syld 47 . . . . . . . . . . 11 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → (¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋) → ∀𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)∀𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))}) ¬ (𝑥( ·𝑠 ‘(𝑅 freeLMod 𝐼))𝑧) ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))))
156155impr 456 . . . . . . . . . 10 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ (𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))) → ∀𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)∀𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))}) ¬ (𝑥( ·𝑠 ‘(𝑅 freeLMod 𝐼))𝑧) ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})))
157 ovex 7395 . . . . . . . . . . 11 (𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ V
1586, 126, 8, 60, 127, 128islinds2 21235 . . . . . . . . . . 11 ((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ V → (({𝑦} ∪ 𝑋) ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ↔ (({𝑦} ∪ 𝑋) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ ∀𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)∀𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))}) ¬ (𝑥( ·𝑠 ‘(𝑅 freeLMod 𝐼))𝑧) ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})))))
159157, 158ax-mp 5 . . . . . . . . . 10 (({𝑦} ∪ 𝑋) ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ↔ (({𝑦} ∪ 𝑋) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ ∀𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)∀𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))}) ¬ (𝑥( ·𝑠 ‘(𝑅 freeLMod 𝐼))𝑧) ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}))))
16043, 156, 159sylanbrc 584 . . . . . . . . 9 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ (𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))) → ({𝑦} ∪ 𝑋) ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
161 lindsdom 36101 . . . . . . . . 9 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ ({𝑦} ∪ 𝑋) ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ({𝑦} ∪ 𝑋) ≼ 𝐼)
16236, 37, 160, 161syl3anc 1372 . . . . . . . 8 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ (𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))) → ({𝑦} ∪ 𝑋) ≼ 𝐼)
163 sdomdomtr 9061 . . . . . . . 8 ((𝑋 ≺ ({𝑦} ∪ 𝑋) ∧ ({𝑦} ∪ 𝑋) ≼ 𝐼) → 𝑋𝐼)
16435, 162, 163syl2anc 585 . . . . . . 7 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ (𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))) → 𝑋𝐼)
165164stoic1a 1775 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑋𝐼) → ¬ (𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)))
16614, 165sylan2 594 . . . . 5 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑋𝐼) → ¬ (𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)))
167 iman 403 . . . . 5 ((𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) → 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) ↔ ¬ (𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)))
168166, 167sylibr 233 . . . 4 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑋𝐼) → (𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) → 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)))
169168ssrdv 3955 . . 3 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑋𝐼) → (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ⊆ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))
17012, 169eqssd 3966 . 2 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑋𝐼) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋) = (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
171 eqid 2737 . . 3 (LBasis‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) = (LBasis‘(𝑅 freeLMod 𝐼))
1726, 171, 8islbs4 21254 . 2 (𝑋 ∈ (LBasis‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ↔ (𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋) = (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))))
1731, 170, 172sylanbrc 584 1 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑋𝐼) → 𝑋 ∈ (LBasis‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 205  wa 397  w3a 1088   = wceq 1542  wcel 2107  wne 2944  wral 3065  Vcvv 3448  cdif 3912  cun 3913  wss 3915  wpss 3916  {csn 4591   class class class wbr 5110  cfv 6501  (class class class)co 7362  cen 8887  cdom 8888  csdm 8889  Fincfn 8890  Basecbs 17090  Scalarcsca 17143   ·𝑠 cvsca 17144  0gc0g 17328  Ringcrg 19971  DivRingcdr 20199  LModclmod 20338  LSubSpclss 20408  LSpanclspn 20448  LBasisclbs 20551  LVecclvec 20579  NzRingcnzr 20743   freeLMod cfrlm 21168  LIndSclinds 21227
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2708  ax-rep 5247  ax-sep 5261  ax-nul 5268  ax-pow 5325  ax-pr 5389  ax-un 7677  ax-cnex 11114  ax-resscn 11115  ax-1cn 11116  ax-icn 11117  ax-addcl 11118  ax-addrcl 11119  ax-mulcl 11120  ax-mulrcl 11121  ax-mulcom 11122  ax-addass 11123  ax-mulass 11124  ax-distr 11125  ax-i2m1 11126  ax-1ne0 11127  ax-1rid 11128  ax-rnegex 11129  ax-rrecex 11130  ax-cnre 11131  ax-pre-lttri 11132  ax-pre-lttrn 11133  ax-pre-ltadd 11134  ax-pre-mulgt0 11135
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2539  df-eu 2568  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2815  df-nfc 2890  df-ne 2945  df-nel 3051  df-ral 3066  df-rex 3075  df-rmo 3356  df-reu 3357  df-rab 3411  df-v 3450  df-sbc 3745  df-csb 3861  df-dif 3918  df-un 3920  df-in 3922  df-ss 3932  df-pss 3934  df-nul 4288  df-if 4492  df-pw 4567  df-sn 4592  df-pr 4594  df-tp 4596  df-op 4598  df-uni 4871  df-int 4913  df-iun 4961  df-iin 4962  df-br 5111  df-opab 5173  df-mpt 5194  df-tr 5228  df-id 5536  df-eprel 5542  df-po 5550  df-so 5551  df-fr 5593  df-se 5594  df-we 5595  df-xp 5644  df-rel 5645  df-cnv 5646  df-co 5647  df-dm 5648  df-rn 5649  df-res 5650  df-ima 5651  df-pred 6258  df-ord 6325  df-on 6326  df-lim 6327  df-suc 6328  df-iota 6453  df-fun 6503  df-fn 6504  df-f 6505  df-f1 6506  df-fo 6507  df-f1o 6508  df-fv 6509  df-isom 6510  df-riota 7318  df-ov 7365  df-oprab 7366  df-mpo 7367  df-of 7622  df-om 7808  df-1st 7926  df-2nd 7927  df-supp 8098  df-tpos 8162  df-frecs 8217  df-wrecs 8248  df-recs 8322  df-rdg 8361  df-1o 8417  df-er 8655  df-map 8774  df-ixp 8843  df-en 8891  df-dom 8892  df-sdom 8893  df-fin 8894  df-fsupp 9313  df-sup 9385  df-oi 9453  df-card 9882  df-pnf 11198  df-mnf 11199  df-xr 11200  df-ltxr 11201  df-le 11202  df-sub 11394  df-neg 11395  df-nn 12161  df-2 12223  df-3 12224  df-4 12225  df-5 12226  df-6 12227  df-7 12228  df-8 12229  df-9 12230  df-n0 12421  df-z 12507  df-dec 12626  df-uz 12771  df-fz 13432  df-fzo 13575  df-seq 13914  df-hash 14238  df-struct 17026  df-sets 17043  df-slot 17061  df-ndx 17073  df-base 17091  df-ress 17120  df-plusg 17153  df-mulr 17154  df-sca 17156  df-vsca 17157  df-ip 17158  df-tset 17159  df-ple 17160  df-ds 17162  df-hom 17164  df-cco 17165  df-0g 17330  df-gsum 17331  df-prds 17336  df-pws 17338  df-mre 17473  df-mrc 17474  df-mri 17475  df-acs 17476  df-mgm 18504  df-sgrp 18553  df-mnd 18564  df-mhm 18608  df-submnd 18609  df-grp 18758  df-minusg 18759  df-sbg 18760  df-mulg 18880  df-subg 18932  df-ghm 19013  df-cntz 19104  df-cmn 19571  df-abl 19572  df-mgp 19904  df-ur 19921  df-ring 19973  df-oppr 20056  df-dvdsr 20077  df-unit 20078  df-invr 20108  df-drng 20201  df-subrg 20236  df-lmod 20340  df-lss 20409  df-lsp 20449  df-lmhm 20499  df-lbs 20552  df-lvec 20580  df-sra 20649  df-rgmod 20650  df-nzr 20744  df-dsmm 21154  df-frlm 21169  df-uvc 21205  df-lindf 21228  df-linds 21229
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