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Theorem lindsenlbs 34030
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 1203 . 2 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑋𝐼) → 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
2 drngring 19146 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ DivRing → 𝑅 ∈ Ring)
3 eqid 2778 . . . . . . . 8 (𝑅 freeLMod 𝐼) = (𝑅 freeLMod 𝐼)
43frlmlmod 20492 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ Fin) → (𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod)
52, 4sylan 575 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → (𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod)
6 eqid 2778 . . . . . . 7 (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) = (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))
76linds1 20553 . . . . . 6 (𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) → 𝑋 ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
8 eqid 2778 . . . . . . 7 (LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) = (LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))
96, 8lspssv 19378 . . . . . 6 (((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod ∧ 𝑋 ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
105, 7, 9syl2an 589 . . . . 5 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
11103impa 1097 . . . 4 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
1211adantr 474 . . 3 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑋𝐼) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
13 bren2 8272 . . . . . . 7 (𝑋𝐼 ↔ (𝑋𝐼 ∧ ¬ 𝑋𝐼))
1413simprbi 492 . . . . . 6 (𝑋𝐼 → ¬ 𝑋𝐼)
15 snfi 8326 . . . . . . . . . . . 12 {𝑦} ∈ Fin
16 simp2 1128 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → 𝐼 ∈ Fin)
17 lindsdom 34029 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → 𝑋𝐼)
18 domfi 8469 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋𝐼) → 𝑋 ∈ Fin)
1916, 17, 18syl2anc 579 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → 𝑋 ∈ Fin)
20 unfi 8515 . . . . . . . . . . . 12 (({𝑦} ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ Fin) → ({𝑦} ∪ 𝑋) ∈ Fin)
2115, 19, 20sylancr 581 . . . . . . . . . . 11 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ({𝑦} ∪ 𝑋) ∈ Fin)
2221adantr 474 . . . . . . . . . 10 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → ({𝑦} ∪ 𝑋) ∈ Fin)
23 vex 3401 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑦 ∈ V
2423snss 4549 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦𝑋 ↔ {𝑦} ⊆ 𝑋)
256, 8lspssid 19380 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod ∧ 𝑋 ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → 𝑋 ⊆ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))
265, 7, 25syl2an 589 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → 𝑋 ⊆ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))
27263impa 1097 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → 𝑋 ⊆ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))
2827sseld 3820 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → (𝑦𝑋𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)))
2924, 28syl5bir 235 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ({𝑦} ⊆ 𝑋𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)))
3029con3dimp 399 . . . . . . . . . . 11 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → ¬ {𝑦} ⊆ 𝑋)
31 nsspssun 4084 . . . . . . . . . . 11 (¬ {𝑦} ⊆ 𝑋𝑋 ⊊ ({𝑦} ∪ 𝑋))
3230, 31sylib 210 . . . . . . . . . 10 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → 𝑋 ⊊ ({𝑦} ∪ 𝑋))
33 php3 8434 . . . . . . . . . 10 ((({𝑦} ∪ 𝑋) ∈ Fin ∧ 𝑋 ⊊ ({𝑦} ∪ 𝑋)) → 𝑋 ≺ ({𝑦} ∪ 𝑋))
3422, 32, 33syl2anc 579 . . . . . . . . 9 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → 𝑋 ≺ ({𝑦} ∪ 𝑋))
3534adantrl 706 . . . . . . . 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 1199 . . . . . . . . 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 1201 . . . . . . . . 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 4570 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) → {𝑦} ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
3938adantr 474 . . . . . . . . . . 11 ((𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → {𝑦} ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
4073ad2ant3 1126 . . . . . . . . . . 11 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → 𝑋 ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
41 unss 4010 . . . . . . . . . . . 12 (({𝑦} ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ 𝑋 ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ↔ ({𝑦} ∪ 𝑋) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
4241biimpi 208 . . . . . . . . . . 11 (({𝑦} ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ 𝑋 ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ({𝑦} ∪ 𝑋) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
4339, 40, 42syl2anr 590 . . . . . . . . . 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 479 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))
4528con3dimp 399 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → ¬ 𝑦𝑋)
46 difsn 4560 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 6450 . . . . . . . . . . . . . . . 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 2881 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑦})))
5049adantlr 705 . . . . . . . . . . . . . 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 4572 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑧𝑋 → ((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑧}) = 𝑋)
5251fveq2d 6450 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑧𝑋 → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑧})) = ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))
5352eleq2d 2845 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑧𝑋 → (𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑧})) ↔ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)))
5453notbid 310 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑧𝑋 → (¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑧})) ↔ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)))
5554biimparc 473 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋) ∧ 𝑧𝑋) → ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑧})))
5655adantll 704 . . . . . . . . . . . . . . . 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 20496 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → 𝑅 = (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
58 simpl 476 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → 𝑅 ∈ DivRing)
5957, 58eqeltrrd 2860 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∈ DivRing)
60 eqid 2778 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) = (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))
6160islvec 19499 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LVec ↔ ((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod ∧ (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∈ DivRing))
625, 59, 61sylanbrc 578 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → (𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LVec)
63623adant3 1123 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → (𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LVec)
6463ad4antr 722 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 3971 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) → (𝑋 ∖ {𝑧}) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
66653ad2ant3 1126 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → (𝑋 ∖ {𝑧}) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
6766ad4antr 722 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 774 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4107 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}) = (({𝑦} ∖ {𝑧}) ∪ (𝑋 ∖ {𝑧}))
7069equncomi 3982 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}) = ((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ ({𝑦} ∖ {𝑧}))
71 elsni 4415 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (𝑧 ∈ {𝑦} → 𝑧 = 𝑦)
7271eleq1d 2844 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (𝑧 ∈ {𝑦} → (𝑧𝑋𝑦𝑋))
7372notbid 310 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝑧 ∈ {𝑦} → (¬ 𝑧𝑋 ↔ ¬ 𝑦𝑋))
7445, 73syl5ibrcom 239 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → (𝑧 ∈ {𝑦} → ¬ 𝑧𝑋))
7574con2d 132 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → (𝑧𝑋 → ¬ 𝑧 ∈ {𝑦}))
7675imp 397 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) ∧ 𝑧𝑋) → ¬ 𝑧 ∈ {𝑦})
77 difsn 4560 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 3990 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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, 79syl5eq 2826 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) ∧ 𝑧𝑋) → (({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}) = ((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑦}))
8180fveq2d 6450 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2845 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 709 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 470 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 19659 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑅 ∈ DivRing → 𝑅 ∈ NzRing)
8685adantr 474 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → 𝑅 ∈ NzRing)
8757, 86eqeltrrd 2860 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∈ NzRing)
885, 87jca 507 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → ((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod ∧ (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∈ NzRing))
8988anim1i 608 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1097 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 20562 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod ∧ (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∈ NzRing) ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ 𝑧𝑋) → ¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑧})))
92913expa 1108 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 575 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧𝑋) → ¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑧})))
9493ad5ant14 748 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 3803 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2778 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) = (LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼))
976, 96, 8lspsolv 19539 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1440 . . . . . . . . . . . . . . . 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 806 . . . . . . . . . . . . . . 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 3148 . . . . . . . . . . . . . 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 4017 . . . . . . . . . . . . . . 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 4408 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑧 = 𝑦 → {𝑧} = {𝑦})
104103difeq2d 3951 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑧 = 𝑦 → (({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}) = (({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑦}))
105 uncom 3980 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ({𝑦} ∪ 𝑋) = (𝑋 ∪ {𝑦})
106105difeq1i 3947 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑦}) = ((𝑋 ∪ {𝑦}) ∖ {𝑦})
107 difun2 4272 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑋 ∪ {𝑦}) ∖ {𝑦}) = (𝑋 ∖ {𝑦})
108106, 107eqtri 2802 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑦}) = (𝑋 ∖ {𝑦})
109104, 108syl6eq 2830 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑧 = 𝑦 → (({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}) = (𝑋 ∖ {𝑦}))
110109fveq2d 6450 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑧 = 𝑦 → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) = ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑦})))
111102, 110eleq12d 2853 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑧 = 𝑦 → (𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ↔ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑦}))))
112111notbid 310 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑧 = 𝑦 → (¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ↔ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑦}))))
11323, 112ralsn 4450 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (∀𝑧 ∈ {𝑦} ¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ↔ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑦})))
114113anbi1i 617 . . . . . . . . . . . . . . 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 267 . . . . . . . . . . . . . 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 578 . . . . . . . . . . . . 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 403 . . . . . . . . . . . 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 720 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4550 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 208 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 475 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 590 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ({𝑦} ∪ 𝑋) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
1231223ad2antl3 1195 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ({𝑦} ∪ 𝑋) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
124123sselda 3821 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)) → 𝑧 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
125124adantr 474 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2778 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ( ·𝑠 ‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) = ( ·𝑠 ‘(𝑅 freeLMod 𝐼))
127 eqid 2778 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) = (Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
128 eqid 2778 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) = (0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
1296, 60, 126, 127, 128, 8lspsnvs 19509 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1439 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 3851 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1123 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → (𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod)
133132ad3antrrr 720 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1073 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ↔ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))))
135122ssdifssd 3971 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → (({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
1366, 96, 8lspcl 19371 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 589 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 461 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 576 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 716 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 3955 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))}) → 𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))))
142141adantl 475 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 19272 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1439 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 19390 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 716 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)) → (𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod)
147139adantr 474 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 19390 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 474 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 304 . . . . . . . . . . . . . . . 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 310 . . . . . . . . . . . . . . 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 221 . . . . . . . . . . . . . 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 3151 . . . . . . . . . . . . 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 3144 . . . . . . . . . . . 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 448 . . . . . . . . . 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 6954 . . . . . . . . . . 11 (𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ V
1586, 126, 8, 60, 127, 128islinds2 20556 . . . . . . . . . . 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 578 . . . . . . . . 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 34029 . . . . . . . . 9 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ ({𝑦} ∪ 𝑋) ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ({𝑦} ∪ 𝑋) ≼ 𝐼)
16236, 37, 160, 161syl3anc 1439 . . . . . . . 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 8381 . . . . . . . 8 ((𝑋 ≺ ({𝑦} ∪ 𝑋) ∧ ({𝑦} ∪ 𝑋) ≼ 𝐼) → 𝑋𝐼)
16435, 162, 163syl2anc 579 . . . . . . 7 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ (𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))) → 𝑋𝐼)
165164stoic1a 1816 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑋𝐼) → ¬ (𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)))
16614, 165sylan2 586 . . . . 5 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑋𝐼) → ¬ (𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)))
167 iman 392 . . . . 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 226 . . . 4 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑋𝐼) → (𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) → 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)))
169168ssrdv 3827 . . 3 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑋𝐼) → (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ⊆ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))
17012, 169eqssd 3838 . 2 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑋𝐼) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋) = (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
171 eqid 2778 . . 3 (LBasis‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) = (LBasis‘(𝑅 freeLMod 𝐼))
1726, 171, 8islbs4 20575 . 2 (𝑋 ∈ (LBasis‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ↔ (𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋) = (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))))
1731, 170, 172sylanbrc 578 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 198  wa 386  w3a 1071   = wceq 1601  wcel 2107  wne 2969  wral 3090  Vcvv 3398  cdif 3789  cun 3790  wss 3792  wpss 3793  {csn 4398   class class class wbr 4886  cfv 6135  (class class class)co 6922  cen 8238  cdom 8239  csdm 8240  Fincfn 8241  Basecbs 16255  Scalarcsca 16341   ·𝑠 cvsca 16342  0gc0g 16486  Ringcrg 18934  DivRingcdr 19139  LModclmod 19255  LSubSpclss 19324  LSpanclspn 19366  LBasisclbs 19469  LVecclvec 19497  NzRingcnzr 19654   freeLMod cfrlm 20489  LIndSclinds 20548
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1839  ax-4 1853  ax-5 1953  ax-6 2021  ax-7 2055  ax-8 2109  ax-9 2116  ax-10 2135  ax-11 2150  ax-12 2163  ax-13 2334  ax-ext 2754  ax-rep 5006  ax-sep 5017  ax-nul 5025  ax-pow 5077  ax-pr 5138  ax-un 7226  ax-inf2 8835  ax-cnex 10328  ax-resscn 10329  ax-1cn 10330  ax-icn 10331  ax-addcl 10332  ax-addrcl 10333  ax-mulcl 10334  ax-mulrcl 10335  ax-mulcom 10336  ax-addass 10337  ax-mulass 10338  ax-distr 10339  ax-i2m1 10340  ax-1ne0 10341  ax-1rid 10342  ax-rnegex 10343  ax-rrecex 10344  ax-cnre 10345  ax-pre-lttri 10346  ax-pre-lttrn 10347  ax-pre-ltadd 10348  ax-pre-mulgt0 10349
This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 387  df-or 837  df-3or 1072  df-3an 1073  df-tru 1605  df-ex 1824  df-nf 1828  df-sb 2012  df-mo 2551  df-eu 2587  df-clab 2764  df-cleq 2770  df-clel 2774  df-nfc 2921  df-ne 2970  df-nel 3076  df-ral 3095  df-rex 3096  df-reu 3097  df-rmo 3098  df-rab 3099  df-v 3400  df-sbc 3653  df-csb 3752  df-dif 3795  df-un 3797  df-in 3799  df-ss 3806  df-pss 3808  df-nul 4142  df-if 4308  df-pw 4381  df-sn 4399  df-pr 4401  df-tp 4403  df-op 4405  df-uni 4672  df-int 4711  df-iun 4755  df-iin 4756  df-br 4887  df-opab 4949  df-mpt 4966  df-tr 4988  df-id 5261  df-eprel 5266  df-po 5274  df-so 5275  df-fr 5314  df-se 5315  df-we 5316  df-xp 5361  df-rel 5362  df-cnv 5363  df-co 5364  df-dm 5365  df-rn 5366  df-res 5367  df-ima 5368  df-pred 5933  df-ord 5979  df-on 5980  df-lim 5981  df-suc 5982  df-iota 6099  df-fun 6137  df-fn 6138  df-f 6139  df-f1 6140  df-fo 6141  df-f1o 6142  df-fv 6143  df-isom 6144  df-riota 6883  df-ov 6925  df-oprab 6926  df-mpt2 6927  df-of 7174  df-om 7344  df-1st 7445  df-2nd 7446  df-supp 7577  df-tpos 7634  df-wrecs 7689  df-recs 7751  df-rdg 7789  df-1o 7843  df-oadd 7847  df-er 8026  df-map 8142  df-ixp 8195  df-en 8242  df-dom 8243  df-sdom 8244  df-fin 8245  df-fsupp 8564  df-sup 8636  df-oi 8704  df-card 9098  df-pnf 10413  df-mnf 10414  df-xr 10415  df-ltxr 10416  df-le 10417  df-sub 10608  df-neg 10609  df-nn 11375  df-2 11438  df-3 11439  df-4 11440  df-5 11441  df-6 11442  df-7 11443  df-8 11444  df-9 11445  df-n0 11643  df-z 11729  df-dec 11846  df-uz 11993  df-fz 12644  df-fzo 12785  df-seq 13120  df-hash 13436  df-struct 16257  df-ndx 16258  df-slot 16259  df-base 16261  df-sets 16262  df-ress 16263  df-plusg 16351  df-mulr 16352  df-sca 16354  df-vsca 16355  df-ip 16356  df-tset 16357  df-ple 16358  df-ds 16360  df-hom 16362  df-cco 16363  df-0g 16488  df-gsum 16489  df-prds 16494  df-pws 16496  df-mre 16632  df-mrc 16633  df-mri 16634  df-acs 16635  df-mgm 17628  df-sgrp 17670  df-mnd 17681  df-mhm 17721  df-submnd 17722  df-grp 17812  df-minusg 17813  df-sbg 17814  df-mulg 17928  df-subg 17975  df-ghm 18042  df-cntz 18133  df-cmn 18581  df-abl 18582  df-mgp 18877  df-ur 18889  df-ring 18936  df-oppr 19010  df-dvdsr 19028  df-unit 19029  df-invr 19059  df-drng 19141  df-subrg 19170  df-lmod 19257  df-lss 19325  df-lsp 19367  df-lmhm 19417  df-lbs 19470  df-lvec 19498  df-sra 19569  df-rgmod 19570  df-nzr 19655  df-dsmm 20475  df-frlm 20490  df-uvc 20526  df-lindf 20549  df-linds 20550
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