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Theorem lindsenlbs 35051
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 1190 . 2 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑋𝐼) → 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
2 drngring 19506 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ DivRing → 𝑅 ∈ Ring)
3 eqid 2801 . . . . . . . 8 (𝑅 freeLMod 𝐼) = (𝑅 freeLMod 𝐼)
43frlmlmod 20442 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ Fin) → (𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod)
52, 4sylan 583 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → (𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod)
6 eqid 2801 . . . . . . 7 (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) = (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))
76linds1 20503 . . . . . 6 (𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) → 𝑋 ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
8 eqid 2801 . . . . . . 7 (LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) = (LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))
96, 8lspssv 19752 . . . . . 6 (((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod ∧ 𝑋 ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
105, 7, 9syl2an 598 . . . . 5 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
11103impa 1107 . . . 4 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
1211adantr 484 . . 3 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑋𝐼) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
13 bren2 8527 . . . . . . 7 (𝑋𝐼 ↔ (𝑋𝐼 ∧ ¬ 𝑋𝐼))
1413simprbi 500 . . . . . 6 (𝑋𝐼 → ¬ 𝑋𝐼)
15 snfi 8581 . . . . . . . . . . . 12 {𝑦} ∈ Fin
16 simp2 1134 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → 𝐼 ∈ Fin)
17 lindsdom 35050 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → 𝑋𝐼)
18 domfi 8727 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋𝐼) → 𝑋 ∈ Fin)
1916, 17, 18syl2anc 587 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → 𝑋 ∈ Fin)
20 unfi 8773 . . . . . . . . . . . 12 (({𝑦} ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ Fin) → ({𝑦} ∪ 𝑋) ∈ Fin)
2115, 19, 20sylancr 590 . . . . . . . . . . 11 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ({𝑦} ∪ 𝑋) ∈ Fin)
2221adantr 484 . . . . . . . . . 10 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → ({𝑦} ∪ 𝑋) ∈ Fin)
23 vex 3447 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑦 ∈ V
2423snss 4682 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦𝑋 ↔ {𝑦} ⊆ 𝑋)
256, 8lspssid 19754 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod ∧ 𝑋 ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → 𝑋 ⊆ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))
265, 7, 25syl2an 598 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → 𝑋 ⊆ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))
27263impa 1107 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → 𝑋 ⊆ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))
2827sseld 3917 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → (𝑦𝑋𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)))
2924, 28syl5bir 246 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ({𝑦} ⊆ 𝑋𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)))
3029con3dimp 412 . . . . . . . . . . 11 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → ¬ {𝑦} ⊆ 𝑋)
31 nsspssun 4187 . . . . . . . . . . 11 (¬ {𝑦} ⊆ 𝑋𝑋 ⊊ ({𝑦} ∪ 𝑋))
3230, 31sylib 221 . . . . . . . . . 10 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → 𝑋 ⊊ ({𝑦} ∪ 𝑋))
33 php3 8691 . . . . . . . . . 10 ((({𝑦} ∪ 𝑋) ∈ Fin ∧ 𝑋 ⊊ ({𝑦} ∪ 𝑋)) → 𝑋 ≺ ({𝑦} ∪ 𝑋))
3422, 32, 33syl2anc 587 . . . . . . . . 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 1188 . . . . . . . . 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 1189 . . . . . . . . 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 4704 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) → {𝑦} ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
3938adantr 484 . . . . . . . . . . 11 ((𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → {𝑦} ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
4073ad2ant3 1132 . . . . . . . . . . 11 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → 𝑋 ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
41 unss 4114 . . . . . . . . . . . 12 (({𝑦} ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ 𝑋 ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ↔ ({𝑦} ∪ 𝑋) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
4241biimpi 219 . . . . . . . . . . 11 (({𝑦} ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ 𝑋 ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ({𝑦} ∪ 𝑋) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
4339, 40, 42syl2anr 599 . . . . . . . . . 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 488 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))
4528con3dimp 412 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → ¬ 𝑦𝑋)
46 difsn 4694 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 6653 . . . . . . . . . . . . . . . 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 2915 . . . . . . . . . . . . . . 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 4706 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑧𝑋 → ((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑧}) = 𝑋)
5251fveq2d 6653 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑧𝑋 → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑧})) = ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))
5352eleq2d 2878 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑧𝑋 → (𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑧})) ↔ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)))
5453notbid 321 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑧𝑋 → (¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑧})) ↔ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)))
5554biimparc 483 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 20446 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → 𝑅 = (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
58 simpl 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → 𝑅 ∈ DivRing)
5957, 58eqeltrrd 2894 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∈ DivRing)
60 eqid 2801 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) = (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))
6160islvec 19873 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LVec ↔ ((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod ∧ (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∈ DivRing))
625, 59, 61sylanbrc 586 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → (𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LVec)
63623adant3 1129 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4073 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) → (𝑋 ∖ {𝑧}) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
66653ad2ant3 1132 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4210 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}) = (({𝑦} ∖ {𝑧}) ∪ (𝑋 ∖ {𝑧}))
7069equncomi 4085 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}) = ((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ ({𝑦} ∖ {𝑧}))
71 elsni 4545 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (𝑧 ∈ {𝑦} → 𝑧 = 𝑦)
7271eleq1d 2877 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (𝑧 ∈ {𝑦} → (𝑧𝑋𝑦𝑋))
7372notbid 321 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝑧 ∈ {𝑦} → (¬ 𝑧𝑋 ↔ ¬ 𝑦𝑋))
7445, 73syl5ibrcom 250 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → (𝑧 ∈ {𝑦} → ¬ 𝑧𝑋))
7574con2d 136 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) → (𝑧𝑋 → ¬ 𝑧 ∈ {𝑦}))
7675imp 410 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) ∧ 𝑧𝑋) → ¬ 𝑧 ∈ {𝑦})
77 difsn 4694 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4093 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2848 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)) ∧ 𝑧𝑋) → (({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}) = ((𝑋 ∖ {𝑧}) ∪ {𝑦}))
8180fveq2d 6653 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2878 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 20032 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑅 ∈ DivRing → 𝑅 ∈ NzRing)
8685adantr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → 𝑅 ∈ NzRing)
8757, 86eqeltrrd 2894 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∈ NzRing)
885, 87jca 515 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) → ((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod ∧ (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∈ NzRing))
8988anim1i 617 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1107 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 20512 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ LMod ∧ (Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∈ NzRing) ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ 𝑧𝑋) → ¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑧})))
92913expa 1115 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 583 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 3895 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2801 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) = (LSubSp‘(𝑅 freeLMod 𝐼))
976, 96, 8lspsolv 19912 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1369 . . . . . . . . . . . . . . . 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 3152 . . . . . . . . . . . . . 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 4121 . . . . . . . . . . . . . . 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 4538 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑧 = 𝑦 → {𝑧} = {𝑦})
104103difeq2d 4053 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑧 = 𝑦 → (({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}) = (({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑦}))
105 uncom 4083 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ({𝑦} ∪ 𝑋) = (𝑋 ∪ {𝑦})
106105difeq1i 4049 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑦}) = ((𝑋 ∪ {𝑦}) ∖ {𝑦})
107 difun2 4390 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑋 ∪ {𝑦}) ∖ {𝑦}) = (𝑋 ∖ {𝑦})
108106, 107eqtri 2824 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑦}) = (𝑋 ∖ {𝑦})
109104, 108eqtrdi 2852 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑧 = 𝑦 → (({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}) = (𝑋 ∖ {𝑦}))
110109fveq2d 6653 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑧 = 𝑦 → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) = ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑦})))
111102, 110eleq12d 2887 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑧 = 𝑦 → (𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ↔ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑦}))))
112111notbid 321 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑧 = 𝑦 → (¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ↔ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑦}))))
11323, 112ralsn 4582 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (∀𝑧 ∈ {𝑦} ¬ 𝑧 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧})) ↔ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘(𝑋 ∖ {𝑦})))
114113anbi1i 626 . . . . . . . . . . . . . . 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 278 . . . . . . . . . . . . . 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 586 . . . . . . . . . . . . 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 416 . . . . . . . . . . . 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 4683 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 219 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 485 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 599 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ({𝑦} ∪ 𝑋) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
1231223ad2antl3 1184 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ({𝑦} ∪ 𝑋) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
124123sselda 3918 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑧 ∈ ({𝑦} ∪ 𝑋)) → 𝑧 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
125124adantr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2801 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ( ·𝑠 ‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) = ( ·𝑠 ‘(𝑅 freeLMod 𝐼))
127 eqid 2801 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) = (Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
128 eqid 2801 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) = (0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
1296, 60, 126, 127, 128, 8lspsnvs 19883 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1368 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 3949 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1129 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1086 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ↔ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin) ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))))
135122ssdifssd 4073 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → (({𝑦} ∪ 𝑋) ∖ {𝑧}) ⊆ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
1366, 96, 8lspcl 19745 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 598 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 471 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 584 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4057 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑥 ∈ ((Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∖ {(0g‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))}) → 𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘(𝑅 freeLMod 𝐼))))
142141adantl 485 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 19648 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1368 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 19764 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 19764 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 484 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 315 . . . . . . . . . . . . . . . 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 321 . . . . . . . . . . . . . . 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 232 . . . . . . . . . . . . . 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 3157 . . . . . . . . . . . . 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 3147 . . . . . . . . . . . 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 458 . . . . . . . . . 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 7172 . . . . . . . . . . 11 (𝑅 freeLMod 𝐼) ∈ V
1586, 126, 8, 60, 127, 128islinds2 20506 . . . . . . . . . . 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 586 . . . . . . . . 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 35050 . . . . . . . . 9 ((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ ({𝑦} ∪ 𝑋) ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) → ({𝑦} ∪ 𝑋) ≼ 𝐼)
16236, 37, 160, 161syl3anc 1368 . . . . . . . 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 8638 . . . . . . . 8 ((𝑋 ≺ ({𝑦} ∪ 𝑋) ∧ ({𝑦} ∪ 𝑋) ≼ 𝐼) → 𝑋𝐼)
16435, 162, 163syl2anc 587 . . . . . . 7 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ (𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))) → 𝑋𝐼)
165164stoic1a 1774 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ ¬ 𝑋𝐼) → ¬ (𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)))
16614, 165sylan2 595 . . . . 5 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑋𝐼) → ¬ (𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ ¬ 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)))
167 iman 405 . . . . 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 237 . . . 4 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑋𝐼) → (𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) → 𝑦 ∈ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋)))
169168ssrdv 3924 . . 3 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑋𝐼) → (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ⊆ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋))
17012, 169eqssd 3935 . 2 (((𝑅 ∈ DivRing ∧ 𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼))) ∧ 𝑋𝐼) → ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋) = (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼)))
171 eqid 2801 . . 3 (LBasis‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) = (LBasis‘(𝑅 freeLMod 𝐼))
1726, 171, 8islbs4 20525 . 2 (𝑋 ∈ (LBasis‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ↔ (𝑋 ∈ (LIndS‘(𝑅 freeLMod 𝐼)) ∧ ((LSpan‘(𝑅 freeLMod 𝐼))‘𝑋) = (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))))
1731, 170, 172sylanbrc 586 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 209  wa 399  w3a 1084   = wceq 1538  wcel 2112  wne 2990  wral 3109  Vcvv 3444  cdif 3881  cun 3882  wss 3884  wpss 3885  {csn 4528   class class class wbr 5033  cfv 6328  (class class class)co 7139  cen 8493  cdom 8494  csdm 8495  Fincfn 8496  Basecbs 16479  Scalarcsca 16564   ·𝑠 cvsca 16565  0gc0g 16709  Ringcrg 19294  DivRingcdr 19499  LModclmod 19631  LSubSpclss 19700  LSpanclspn 19740  LBasisclbs 19843  LVecclvec 19871  NzRingcnzr 20027   freeLMod cfrlm 20439  LIndSclinds 20498
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 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2114  ax-9 2122  ax-10 2143  ax-11 2159  ax-12 2176  ax-ext 2773  ax-rep 5157  ax-sep 5170  ax-nul 5177  ax-pow 5234  ax-pr 5298  ax-un 7445  ax-cnex 10586  ax-resscn 10587  ax-1cn 10588  ax-icn 10589  ax-addcl 10590  ax-addrcl 10591  ax-mulcl 10592  ax-mulrcl 10593  ax-mulcom 10594  ax-addass 10595  ax-mulass 10596  ax-distr 10597  ax-i2m1 10598  ax-1ne0 10599  ax-1rid 10600  ax-rnegex 10601  ax-rrecex 10602  ax-cnre 10603  ax-pre-lttri 10604  ax-pre-lttrn 10605  ax-pre-ltadd 10606  ax-pre-mulgt0 10607
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2601  df-eu 2632  df-clab 2780  df-cleq 2794  df-clel 2873  df-nfc 2941  df-ne 2991  df-nel 3095  df-ral 3114  df-rex 3115  df-reu 3116  df-rmo 3117  df-rab 3118  df-v 3446  df-sbc 3724  df-csb 3832  df-dif 3887  df-un 3889  df-in 3891  df-ss 3901  df-pss 3903  df-nul 4247  df-if 4429  df-pw 4502  df-sn 4529  df-pr 4531  df-tp 4533  df-op 4535  df-uni 4804  df-int 4842  df-iun 4886  df-iin 4887  df-br 5034  df-opab 5096  df-mpt 5114  df-tr 5140  df-id 5428  df-eprel 5433  df-po 5442  df-so 5443  df-fr 5482  df-se 5483  df-we 5484  df-xp 5529  df-rel 5530  df-cnv 5531  df-co 5532  df-dm 5533  df-rn 5534  df-res 5535  df-ima 5536  df-pred 6120  df-ord 6166  df-on 6167  df-lim 6168  df-suc 6169  df-iota 6287  df-fun 6330  df-fn 6331  df-f 6332  df-f1 6333  df-fo 6334  df-f1o 6335  df-fv 6336  df-isom 6337  df-riota 7097  df-ov 7142  df-oprab 7143  df-mpo 7144  df-of 7393  df-om 7565  df-1st 7675  df-2nd 7676  df-supp 7818  df-tpos 7879  df-wrecs 7934  df-recs 7995  df-rdg 8033  df-1o 8089  df-oadd 8093  df-er 8276  df-map 8395  df-ixp 8449  df-en 8497  df-dom 8498  df-sdom 8499  df-fin 8500  df-fsupp 8822  df-sup 8894  df-oi 8962  df-card 9356  df-pnf 10670  df-mnf 10671  df-xr 10672  df-ltxr 10673  df-le 10674  df-sub 10865  df-neg 10866  df-nn 11630  df-2 11692  df-3 11693  df-4 11694  df-5 11695  df-6 11696  df-7 11697  df-8 11698  df-9 11699  df-n0 11890  df-z 11974  df-dec 12091  df-uz 12236  df-fz 12890  df-fzo 13033  df-seq 13369  df-hash 13691  df-struct 16481  df-ndx 16482  df-slot 16483  df-base 16485  df-sets 16486  df-ress 16487  df-plusg 16574  df-mulr 16575  df-sca 16577  df-vsca 16578  df-ip 16579  df-tset 16580  df-ple 16581  df-ds 16583  df-hom 16585  df-cco 16586  df-0g 16711  df-gsum 16712  df-prds 16717  df-pws 16719  df-mre 16853  df-mrc 16854  df-mri 16855  df-acs 16856  df-mgm 17848  df-sgrp 17897  df-mnd 17908  df-mhm 17952  df-submnd 17953  df-grp 18102  df-minusg 18103  df-sbg 18104  df-mulg 18221  df-subg 18272  df-ghm 18352  df-cntz 18443  df-cmn 18904  df-abl 18905  df-mgp 19237  df-ur 19249  df-ring 19296  df-oppr 19373  df-dvdsr 19391  df-unit 19392  df-invr 19422  df-drng 19501  df-subrg 19530  df-lmod 19633  df-lss 19701  df-lsp 19741  df-lmhm 19791  df-lbs 19844  df-lvec 19872  df-sra 19941  df-rgmod 19942  df-nzr 20028  df-dsmm 20425  df-frlm 20440  df-uvc 20476  df-lindf 20499  df-linds 20500
This theorem is referenced by:  matunitlindflem2  35053
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