Theorem nellindf 50970

Description: A nonzero coefficient vector whose weighted combination of 𝐹 sums to the zero vector implies that 𝐹 is not linearly independent. (Contributed by Jiamin Zhao, 27-Aug-2026.)

Hypotheses

Ref	Expression
nellindf.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑊)
nellindf.r	⊢ 𝑅 = (Scalar‘𝑊)
nellindf.t	⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝑊)
nellindf.z	⊢ 0 = (0g‘𝑊)
nellindf.y	⊢ 𝑌 = (0g‘𝑅)
nellindf.l	⊢ 𝐿 = (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))

Assertion

Ref	Expression
nellindf	⊢ (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐼 ∈ V ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) ∧ (𝐾 ∈ 𝐿 ∧ 𝐾 ≠ (𝐼 × {𝑌}) ∧ (𝑊 Σg (𝐾 ∘f · 𝐹)) = 0 )) → ¬ 𝐹 LIndF 𝑊)

Proof of Theorem nellindf

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simpr2 1214	. . . 4 ⊢ (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐼 ∈ V ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) ∧ (𝐾 ∈ 𝐿 ∧ 𝐾 ≠ (𝐼 × {𝑌}) ∧ (𝑊 Σg (𝐾 ∘f · 𝐹)) = 0 )) → 𝐾 ≠ (𝐼 × {𝑌}))
2	1	neneqd 2960	. . 3 ⊢ (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐼 ∈ V ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) ∧ (𝐾 ∈ 𝐿 ∧ 𝐾 ≠ (𝐼 × {𝑌}) ∧ (𝑊 Σg (𝐾 ∘f · 𝐹)) = 0 )) → ¬ 𝐾 = (𝐼 × {𝑌}))
3		simpr3 1215	. . . 4 ⊢ (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐼 ∈ V ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) ∧ (𝐾 ∈ 𝐿 ∧ 𝐾 ≠ (𝐼 × {𝑌}) ∧ (𝑊 Σg (𝐾 ∘f · 𝐹)) = 0 )) → (𝑊 Σg (𝐾 ∘f · 𝐹)) = 0 )
4		simpr1 1213	. . . . 5 ⊢ (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐼 ∈ V ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) ∧ (𝐾 ∈ 𝐿 ∧ 𝐾 ≠ (𝐼 × {𝑌}) ∧ (𝑊 Σg (𝐾 ∘f · 𝐹)) = 0 )) → 𝐾 ∈ 𝐿)
5		oveq1 7427	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝐾 → (𝑥 ∘f · 𝐹) = (𝐾 ∘f · 𝐹))
6	5	oveq2d 7436	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝐾 → (𝑊 Σg (𝑥 ∘f · 𝐹)) = (𝑊 Σg (𝐾 ∘f · 𝐹)))
7	6	eqeq1d 2762	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝐾 → ((𝑊 Σg (𝑥 ∘f · 𝐹)) = 0 ↔ (𝑊 Σg (𝐾 ∘f · 𝐹)) = 0 ))
8		eqeq1 2764	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝐾 → (𝑥 = (𝐼 × {𝑌}) ↔ 𝐾 = (𝐼 × {𝑌})))
9	7, 8	imbi12d 347	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝐾 → (((𝑊 Σg (𝑥 ∘f · 𝐹)) = 0 → 𝑥 = (𝐼 × {𝑌})) ↔ ((𝑊 Σg (𝐾 ∘f · 𝐹)) = 0 → 𝐾 = (𝐼 × {𝑌}))))
10	9	rspcv 3572	. . . . 5 ⊢ (𝐾 ∈ 𝐿 → (∀𝑥 ∈ 𝐿 ((𝑊 Σg (𝑥 ∘f · 𝐹)) = 0 → 𝑥 = (𝐼 × {𝑌})) → ((𝑊 Σg (𝐾 ∘f · 𝐹)) = 0 → 𝐾 = (𝐼 × {𝑌}))))
11	4, 10	syl 18	. . . 4 ⊢ (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐼 ∈ V ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) ∧ (𝐾 ∈ 𝐿 ∧ 𝐾 ≠ (𝐼 × {𝑌}) ∧ (𝑊 Σg (𝐾 ∘f · 𝐹)) = 0 )) → (∀𝑥 ∈ 𝐿 ((𝑊 Σg (𝑥 ∘f · 𝐹)) = 0 → 𝑥 = (𝐼 × {𝑌})) → ((𝑊 Σg (𝐾 ∘f · 𝐹)) = 0 → 𝐾 = (𝐼 × {𝑌}))))
12	3, 11	mpid 45	. . 3 ⊢ (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐼 ∈ V ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) ∧ (𝐾 ∈ 𝐿 ∧ 𝐾 ≠ (𝐼 × {𝑌}) ∧ (𝑊 Σg (𝐾 ∘f · 𝐹)) = 0 )) → (∀𝑥 ∈ 𝐿 ((𝑊 Σg (𝑥 ∘f · 𝐹)) = 0 → 𝑥 = (𝐼 × {𝑌})) → 𝐾 = (𝐼 × {𝑌})))
13	2, 12	mtod 201	. 2 ⊢ (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐼 ∈ V ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) ∧ (𝐾 ∈ 𝐿 ∧ 𝐾 ≠ (𝐼 × {𝑌}) ∧ (𝑊 Σg (𝐾 ∘f · 𝐹)) = 0 )) → ¬ ∀𝑥 ∈ 𝐿 ((𝑊 Σg (𝑥 ∘f · 𝐹)) = 0 → 𝑥 = (𝐼 × {𝑌})))
14		nellindf.b	. . . 4 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑊)
15		nellindf.r	. . . 4 ⊢ 𝑅 = (Scalar‘𝑊)
16		nellindf.t	. . . 4 ⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝑊)
17		nellindf.z	. . . 4 ⊢ 0 = (0g‘𝑊)
18		nellindf.y	. . . 4 ⊢ 𝑌 = (0g‘𝑅)
19		nellindf.l	. . . 4 ⊢ 𝐿 = (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐼))
20	14, 15, 16, 17, 18, 19	islindf4 22144	. . 3 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐼 ∈ V ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → (𝐹 LIndF 𝑊 ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐿 ((𝑊 Σg (𝑥 ∘f · 𝐹)) = 0 → 𝑥 = (𝐼 × {𝑌}))))
21	20	adantr 486	. 2 ⊢ (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐼 ∈ V ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) ∧ (𝐾 ∈ 𝐿 ∧ 𝐾 ≠ (𝐼 × {𝑌}) ∧ (𝑊 Σg (𝐾 ∘f · 𝐹)) = 0 )) → (𝐹 LIndF 𝑊 ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐿 ((𝑊 Σg (𝑥 ∘f · 𝐹)) = 0 → 𝑥 = (𝐼 × {𝑌}))))
22	13, 21	mtbird 328	1 ⊢ (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐼 ∈ V ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) ∧ (𝐾 ∈ 𝐿 ∧ 𝐾 ≠ (𝐼 × {𝑌}) ∧ (𝑊 Σg (𝐾 ∘f · 𝐹)) = 0 )) → ¬ 𝐹 LIndF 𝑊)

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1569   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955  ∀wral 3076  Vcvv 3450  {csn 4583   class class class wbr 5102   × cxp 5648  ⟶wf 6534  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420   ∘_f cof 7691  Basecbs 17387  Scalarcsca 17431   ·_𝑠 cvsca 17432  0_gc0g 17610   Σ_g cgsu 17611  LModclmod 21135   freeLMod cfrlm 22052   LIndF clindf 22110

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751  ax-cnex 11256  ax-resscn 11257  ax-1cn 11258  ax-icn 11259  ax-addcl 11260  ax-addrcl 11261  ax-mulcl 11262  ax-mulrcl 11263  ax-mulcom 11264  ax-addass 11265  ax-mulass 11266  ax-distr 11267  ax-i2m1 11268  ax-1ne0 11269  ax-1rid 11270  ax-rnegex 11271  ax-rrecex 11272  ax-cnre 11273  ax-pre-lttri 11274  ax-pre-lttrn 11275  ax-pre-ltadd 11276  ax-pre-mulgt0 11277

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-tp 4588  df-op 4590  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-iin 4953  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-se 5604  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-isom 6547  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-of 7693  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-supp 8178  df-frecs 8299  df-wrecs 8330  df-recs 8379  df-rdg 8418  df-1o 8476  df-2o 8477  df-er 8717  df-map 8849  df-ixp 8926  df-en 8974  df-dom 8975  df-sdom 8976  df-fin 8977  df-fsupp 9354  df-sup 9434  df-oi 9504  df-card 10020  df-pnf 11345  df-mnf 11346  df-xr 11347  df-ltxr 11348  df-le 11349  df-sub 11543  df-neg 11544  df-nn 12336  df-2 12405  df-3 12406  df-4 12407  df-5 12408  df-6 12409  df-7 12410  df-8 12411  df-9 12412  df-n0 12607  df-z 12694  df-dec 12815  df-uz 12966  df-fz 13640  df-fzo 13789  df-seq 14145  df-hash 14475  df-struct 17325  df-sets 17342  df-slot 17360  df-ndx 17372  df-base 17388  df-ress 17409  df-plusg 17441  df-mulr 17442  df-sca 17444  df-vsca 17445  df-ip 17446  df-tset 17447  df-ple 17448  df-ds 17450  df-hom 17452  df-cco 17453  df-0g 17612  df-gsum 17613  df-prds 17618  df-pws 17620  df-mre 17756  df-mrc 17757  df-acs 17759  df-mgm 18816  df-sgrp 18908  df-mnd 18924  df-mhm 18978  df-submnd 18979  df-grp 19147  df-minusg 19148  df-sbg 19149  df-mulg 19278  df-subg 19333  df-ghm 19428  df-cntz 19531  df-cmn 19996  df-abl 19997  df-mgp 20361  df-rng 20375  df-ur 20408  df-ring 20461  df-nzr 20763  df-subrg 20822  df-lmod 21137  df-lss 21207  df-lsp 21247  df-lmhm 21297  df-lbs 21350  df-sra 21448  df-rgmod 21449  df-dsmm 22038  df-frlm 22053  df-uvc 22089  df-lindf 22112

This theorem is used by:  veroquadnolindfd  50985