Metamath Proof Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  lindsmm Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem lindsmm 20594
 Description: Linear independence of a set is unchanged by injective linear functions. (Contributed by Stefan O'Rear, 26-Feb-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
lindfmm.b 𝐵 = (Base‘𝑆)
lindfmm.c 𝐶 = (Base‘𝑇)
Assertion
Ref Expression
lindsmm ((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐵1-1𝐶𝐹𝐵) → (𝐹 ∈ (LIndS‘𝑆) ↔ (𝐺𝐹) ∈ (LIndS‘𝑇)))

Proof of Theorem lindsmm
StepHypRef Expression
1 ibar 533 . . . 4 (𝐹𝐵 → (( I ↾ 𝐹) LIndF 𝑆 ↔ (𝐹𝐵 ∧ ( I ↾ 𝐹) LIndF 𝑆)))
213ad2ant3 1133 . . 3 ((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐵1-1𝐶𝐹𝐵) → (( I ↾ 𝐹) LIndF 𝑆 ↔ (𝐹𝐵 ∧ ( I ↾ 𝐹) LIndF 𝑆)))
3 f1oi 6640 . . . . . 6 ( I ↾ 𝐹):𝐹1-1-onto𝐹
4 f1of 6603 . . . . . 6 (( I ↾ 𝐹):𝐹1-1-onto𝐹 → ( I ↾ 𝐹):𝐹𝐹)
53, 4ax-mp 5 . . . . 5 ( I ↾ 𝐹):𝐹𝐹
6 simp3 1136 . . . . 5 ((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐵1-1𝐶𝐹𝐵) → 𝐹𝐵)
7 fss 6513 . . . . 5 ((( I ↾ 𝐹):𝐹𝐹𝐹𝐵) → ( I ↾ 𝐹):𝐹𝐵)
85, 6, 7sylancr 591 . . . 4 ((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐵1-1𝐶𝐹𝐵) → ( I ↾ 𝐹):𝐹𝐵)
9 lindfmm.b . . . . 5 𝐵 = (Base‘𝑆)
10 lindfmm.c . . . . 5 𝐶 = (Base‘𝑇)
119, 10lindfmm 20593 . . . 4 ((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐵1-1𝐶 ∧ ( I ↾ 𝐹):𝐹𝐵) → (( I ↾ 𝐹) LIndF 𝑆 ↔ (𝐺 ∘ ( I ↾ 𝐹)) LIndF 𝑇))
128, 11syld3an3 1407 . . 3 ((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐵1-1𝐶𝐹𝐵) → (( I ↾ 𝐹) LIndF 𝑆 ↔ (𝐺 ∘ ( I ↾ 𝐹)) LIndF 𝑇))
132, 12bitr3d 284 . 2 ((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐵1-1𝐶𝐹𝐵) → ((𝐹𝐵 ∧ ( I ↾ 𝐹) LIndF 𝑆) ↔ (𝐺 ∘ ( I ↾ 𝐹)) LIndF 𝑇))
14 lmhmlmod1 19874 . . . 4 (𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) → 𝑆 ∈ LMod)
15143ad2ant1 1131 . . 3 ((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐵1-1𝐶𝐹𝐵) → 𝑆 ∈ LMod)
169islinds 20575 . . 3 (𝑆 ∈ LMod → (𝐹 ∈ (LIndS‘𝑆) ↔ (𝐹𝐵 ∧ ( I ↾ 𝐹) LIndF 𝑆)))
1715, 16syl 17 . 2 ((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐵1-1𝐶𝐹𝐵) → (𝐹 ∈ (LIndS‘𝑆) ↔ (𝐹𝐵 ∧ ( I ↾ 𝐹) LIndF 𝑆)))
18 lmhmlmod2 19873 . . . . . . 7 (𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) → 𝑇 ∈ LMod)
19183ad2ant1 1131 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐵1-1𝐶𝐹𝐵) → 𝑇 ∈ LMod)
2019adantr 485 . . . . 5 (((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐵1-1𝐶𝐹𝐵) ∧ (𝐺𝐹) ∈ (LIndS‘𝑇)) → 𝑇 ∈ LMod)
21 simpr 489 . . . . 5 (((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐵1-1𝐶𝐹𝐵) ∧ (𝐺𝐹) ∈ (LIndS‘𝑇)) → (𝐺𝐹) ∈ (LIndS‘𝑇))
22 f1ores 6617 . . . . . . . 8 ((𝐺:𝐵1-1𝐶𝐹𝐵) → (𝐺𝐹):𝐹1-1-onto→(𝐺𝐹))
23 f1of1 6602 . . . . . . . 8 ((𝐺𝐹):𝐹1-1-onto→(𝐺𝐹) → (𝐺𝐹):𝐹1-1→(𝐺𝐹))
2422, 23syl 17 . . . . . . 7 ((𝐺:𝐵1-1𝐶𝐹𝐵) → (𝐺𝐹):𝐹1-1→(𝐺𝐹))
25243adant1 1128 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐵1-1𝐶𝐹𝐵) → (𝐺𝐹):𝐹1-1→(𝐺𝐹))
2625adantr 485 . . . . 5 (((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐵1-1𝐶𝐹𝐵) ∧ (𝐺𝐹) ∈ (LIndS‘𝑇)) → (𝐺𝐹):𝐹1-1→(𝐺𝐹))
27 f1linds 20591 . . . . 5 ((𝑇 ∈ LMod ∧ (𝐺𝐹) ∈ (LIndS‘𝑇) ∧ (𝐺𝐹):𝐹1-1→(𝐺𝐹)) → (𝐺𝐹) LIndF 𝑇)
2820, 21, 26, 27syl3anc 1369 . . . 4 (((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐵1-1𝐶𝐹𝐵) ∧ (𝐺𝐹) ∈ (LIndS‘𝑇)) → (𝐺𝐹) LIndF 𝑇)
29 df-ima 5538 . . . . 5 (𝐺𝐹) = ran (𝐺𝐹)
30 lindfrn 20587 . . . . . 6 ((𝑇 ∈ LMod ∧ (𝐺𝐹) LIndF 𝑇) → ran (𝐺𝐹) ∈ (LIndS‘𝑇))
3119, 30sylan 584 . . . . 5 (((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐵1-1𝐶𝐹𝐵) ∧ (𝐺𝐹) LIndF 𝑇) → ran (𝐺𝐹) ∈ (LIndS‘𝑇))
3229, 31eqeltrid 2857 . . . 4 (((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐵1-1𝐶𝐹𝐵) ∧ (𝐺𝐹) LIndF 𝑇) → (𝐺𝐹) ∈ (LIndS‘𝑇))
3328, 32impbida 801 . . 3 ((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐵1-1𝐶𝐹𝐵) → ((𝐺𝐹) ∈ (LIndS‘𝑇) ↔ (𝐺𝐹) LIndF 𝑇))
34 coires1 6095 . . . 4 (𝐺 ∘ ( I ↾ 𝐹)) = (𝐺𝐹)
3534breq1i 5040 . . 3 ((𝐺 ∘ ( I ↾ 𝐹)) LIndF 𝑇 ↔ (𝐺𝐹) LIndF 𝑇)
3633, 35bitr4di 293 . 2 ((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐵1-1𝐶𝐹𝐵) → ((𝐺𝐹) ∈ (LIndS‘𝑇) ↔ (𝐺 ∘ ( I ↾ 𝐹)) LIndF 𝑇))
3713, 17, 363bitr4d 315 1 ((𝐺 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝐺:𝐵1-1𝐶𝐹𝐵) → (𝐹 ∈ (LIndS‘𝑆) ↔ (𝐺𝐹) ∈ (LIndS‘𝑇)))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 400   ∧ w3a 1085   = wceq 1539   ∈ wcel 2112   ⊆ wss 3859   class class class wbr 5033   I cid 5430  ran crn 5526   ↾ cres 5527   “ cima 5528   ∘ ccom 5529  ⟶wf 6332  –1-1→wf1 6333  –1-1-onto→wf1o 6335  ‘cfv 6336  (class class class)co 7151  Basecbs 16542  LModclmod 19703   LMHom clmhm 19860   LIndF clindf 20570  LIndSclinds 20571 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 1912  ax-6 1971  ax-7 2016  ax-8 2114  ax-9 2122  ax-10 2143  ax-11 2159  ax-12 2176  ax-ext 2730  ax-rep 5157  ax-sep 5170  ax-nul 5177  ax-pow 5235  ax-pr 5299  ax-un 7460  ax-cnex 10632  ax-resscn 10633  ax-1cn 10634  ax-icn 10635  ax-addcl 10636  ax-addrcl 10637  ax-mulcl 10638  ax-mulrcl 10639  ax-mulcom 10640  ax-addass 10641  ax-mulass 10642  ax-distr 10643  ax-i2m1 10644  ax-1ne0 10645  ax-1rid 10646  ax-rnegex 10647  ax-rrecex 10648  ax-cnre 10649  ax-pre-lttri 10650  ax-pre-lttrn 10651  ax-pre-ltadd 10652  ax-pre-mulgt0 10653 This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 846  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2071  df-mo 2558  df-eu 2589  df-clab 2737  df-cleq 2751  df-clel 2831  df-nfc 2902  df-ne 2953  df-nel 3057  df-ral 3076  df-rex 3077  df-reu 3078  df-rmo 3079  df-rab 3080  df-v 3412  df-sbc 3698  df-csb 3807  df-dif 3862  df-un 3864  df-in 3866  df-ss 3876  df-pss 3878  df-nul 4227  df-if 4422  df-pw 4497  df-sn 4524  df-pr 4526  df-tp 4528  df-op 4530  df-uni 4800  df-int 4840  df-iun 4886  df-br 5034  df-opab 5096  df-mpt 5114  df-tr 5140  df-id 5431  df-eprel 5436  df-po 5444  df-so 5445  df-fr 5484  df-we 5486  df-xp 5531  df-rel 5532  df-cnv 5533  df-co 5534  df-dm 5535  df-rn 5536  df-res 5537  df-ima 5538  df-pred 6127  df-ord 6173  df-on 6174  df-lim 6175  df-suc 6176  df-iota 6295  df-fun 6338  df-fn 6339  df-f 6340  df-f1 6341  df-fo 6342  df-f1o 6343  df-fv 6344  df-riota 7109  df-ov 7154  df-oprab 7155  df-mpo 7156  df-om 7581  df-1st 7694  df-2nd 7695  df-wrecs 7958  df-recs 8019  df-rdg 8057  df-er 8300  df-en 8529  df-dom 8530  df-sdom 8531  df-pnf 10716  df-mnf 10717  df-xr 10718  df-ltxr 10719  df-le 10720  df-sub 10911  df-neg 10912  df-nn 11676  df-2 11738  df-ndx 16545  df-slot 16546  df-base 16548  df-sets 16549  df-ress 16550  df-plusg 16637  df-0g 16774  df-mgm 17919  df-sgrp 17968  df-mnd 17979  df-grp 18173  df-minusg 18174  df-sbg 18175  df-subg 18344  df-ghm 18424  df-mgp 19309  df-ur 19321  df-ring 19368  df-lmod 19705  df-lss 19773  df-lsp 19813  df-lmhm 19863  df-lindf 20572  df-linds 20573 This theorem is referenced by:  lindsmm2  20595
 Copyright terms: Public domain W3C validator