Theorem islininds2 42067

Description: Implication of being a linearly independent subset of a (left) module over a nonzero ring. (Contributed by AV, 29-Apr-2019.) (Proof shortened by AV, 30-Jul-2019.)

Hypotheses

Ref	Expression
islindeps2.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑀)
islindeps2.z	⊢ 𝑍 = (0g‘𝑀)
islindeps2.r	⊢ 𝑅 = (Scalar‘𝑀)
islindeps2.e	⊢ 𝐸 = (Base‘𝑅)
islindeps2.0	⊢ 0 = (0g‘𝑅)

Assertion

Ref	Expression
islininds2	⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑅 ∈ NzRing) → (𝑆 linIndS 𝑀 → ∀𝑠 ∈ 𝑆 ∀𝑓 ∈ (𝐸 ↑𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))(¬ 𝑓 finSupp 0 ∨ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) ≠ 𝑠)))

Distinct variable groups:   𝐵,𝑓,𝑠   𝑓,𝐸,𝑠   𝑓,𝑀,𝑠   𝑅,𝑓,𝑠   𝑆,𝑓,𝑠   𝑓,𝑍,𝑠   0 ,𝑓,𝑠

Proof of Theorem islininds2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		lindepsnlininds 42035	. . . . 5 ⊢ ((𝑆 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑀 ∈ LMod) → (𝑆 linDepS 𝑀 ↔ ¬ 𝑆 linIndS 𝑀))
2	1	ancoms 468	. . . 4 ⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) → (𝑆 linDepS 𝑀 ↔ ¬ 𝑆 linIndS 𝑀))
3	2	3adant3 1074	. . 3 ⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑅 ∈ NzRing) → (𝑆 linDepS 𝑀 ↔ ¬ 𝑆 linIndS 𝑀))
4	3	con2bid 343	. 2 ⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑅 ∈ NzRing) → (𝑆 linIndS 𝑀 ↔ ¬ 𝑆 linDepS 𝑀))
5		notnotb 303	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑓 finSupp 0 ↔ ¬ ¬ 𝑓 finSupp 0 )
6		nne 2786	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (¬ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) ≠ 𝑠 ↔ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠)
7	6	bicomi 213	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠 ↔ ¬ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) ≠ 𝑠)
8	5, 7	anbi12i 729	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑓 finSupp 0 ∧ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠) ↔ (¬ ¬ 𝑓 finSupp 0 ∧ ¬ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) ≠ 𝑠))
9		pm4.56 515	. . . . . . . . 9 ⊢ ((¬ ¬ 𝑓 finSupp 0 ∧ ¬ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) ≠ 𝑠) ↔ ¬ (¬ 𝑓 finSupp 0 ∨ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) ≠ 𝑠))
10	8, 9	bitri 263	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑓 finSupp 0 ∧ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠) ↔ ¬ (¬ 𝑓 finSupp 0 ∨ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) ≠ 𝑠))
11	10	rexbii 3023	. . . . . . 7 ⊢ (∃𝑓 ∈ (𝐸 ↑𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))(𝑓 finSupp 0 ∧ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠) ↔ ∃𝑓 ∈ (𝐸 ↑𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠})) ¬ (¬ 𝑓 finSupp 0 ∨ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) ≠ 𝑠))
12		rexnal 2978	. . . . . . 7 ⊢ (∃𝑓 ∈ (𝐸 ↑𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠})) ¬ (¬ 𝑓 finSupp 0 ∨ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) ≠ 𝑠) ↔ ¬ ∀𝑓 ∈ (𝐸 ↑𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))(¬ 𝑓 finSupp 0 ∨ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) ≠ 𝑠))
13	11, 12	bitri 263	. . . . . 6 ⊢ (∃𝑓 ∈ (𝐸 ↑𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))(𝑓 finSupp 0 ∧ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠) ↔ ¬ ∀𝑓 ∈ (𝐸 ↑𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))(¬ 𝑓 finSupp 0 ∨ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) ≠ 𝑠))
14	13	rexbii 3023	. . . . 5 ⊢ (∃𝑠 ∈ 𝑆 ∃𝑓 ∈ (𝐸 ↑𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))(𝑓 finSupp 0 ∧ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠) ↔ ∃𝑠 ∈ 𝑆 ¬ ∀𝑓 ∈ (𝐸 ↑𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))(¬ 𝑓 finSupp 0 ∨ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) ≠ 𝑠))
15		rexnal 2978	. . . . 5 ⊢ (∃𝑠 ∈ 𝑆 ¬ ∀𝑓 ∈ (𝐸 ↑𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))(¬ 𝑓 finSupp 0 ∨ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) ≠ 𝑠) ↔ ¬ ∀𝑠 ∈ 𝑆 ∀𝑓 ∈ (𝐸 ↑𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))(¬ 𝑓 finSupp 0 ∨ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) ≠ 𝑠))
16	14, 15	bitri 263	. . . 4 ⊢ (∃𝑠 ∈ 𝑆 ∃𝑓 ∈ (𝐸 ↑𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))(𝑓 finSupp 0 ∧ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠) ↔ ¬ ∀𝑠 ∈ 𝑆 ∀𝑓 ∈ (𝐸 ↑𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))(¬ 𝑓 finSupp 0 ∨ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) ≠ 𝑠))
17		islindeps2.b	. . . . 5 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑀)
18		islindeps2.z	. . . . 5 ⊢ 𝑍 = (0g‘𝑀)
19		islindeps2.r	. . . . 5 ⊢ 𝑅 = (Scalar‘𝑀)
20		islindeps2.e	. . . . 5 ⊢ 𝐸 = (Base‘𝑅)
21		islindeps2.0	. . . . 5 ⊢ 0 = (0g‘𝑅)
22	17, 18, 19, 20, 21	islindeps2 42066	. . . 4 ⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑅 ∈ NzRing) → (∃𝑠 ∈ 𝑆 ∃𝑓 ∈ (𝐸 ↑𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))(𝑓 finSupp 0 ∧ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) = 𝑠) → 𝑆 linDepS 𝑀))
23	16, 22	syl5bir 232	. . 3 ⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑅 ∈ NzRing) → (¬ ∀𝑠 ∈ 𝑆 ∀𝑓 ∈ (𝐸 ↑𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))(¬ 𝑓 finSupp 0 ∨ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) ≠ 𝑠) → 𝑆 linDepS 𝑀))
24	23	con1d 138	. 2 ⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑅 ∈ NzRing) → (¬ 𝑆 linDepS 𝑀 → ∀𝑠 ∈ 𝑆 ∀𝑓 ∈ (𝐸 ↑𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))(¬ 𝑓 finSupp 0 ∨ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) ≠ 𝑠)))
25	4, 24	sylbid 229	1 ⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑅 ∈ NzRing) → (𝑆 linIndS 𝑀 → ∀𝑠 ∈ 𝑆 ∀𝑓 ∈ (𝐸 ↑𝑚 (𝑆 ∖ {𝑠}))(¬ 𝑓 finSupp 0 ∨ (𝑓( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑠})) ≠ 𝑠)))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 195   ∨ wo 382   ∧ wa 383   ∧ w3a 1031   = wceq 1475   ∈ wcel 1977   ≠ wne 2780  ∀wral 2896  ∃wrex 2897   ∖ cdif 3537  𝒫 cpw 4108  {csn 4125   class class class wbr 4583  ‘cfv 5804  (class class class)co 6549   ↑_𝑚 cmap 7744   finSupp cfsupp 8158  Basecbs 15695  Scalarcsca 15771  0_gc0g 15923  LModclmod 18686  NzRingcnzr 19078   linC clinc 41987   linIndS clininds 42023   linDepS clindeps 42024

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1713  ax-4 1728  ax-5 1827  ax-6 1875  ax-7 1922  ax-8 1979  ax-9 1986  ax-10 2006  ax-11 2021  ax-12 2034  ax-13 2234  ax-ext 2590  ax-rep 4699  ax-sep 4709  ax-nul 4717  ax-pow 4769  ax-pr 4833  ax-un 6847  ax-inf2 8421  ax-cnex 9871  ax-resscn 9872  ax-1cn 9873  ax-icn 9874  ax-addcl 9875  ax-addrcl 9876  ax-mulcl 9877  ax-mulrcl 9878  ax-mulcom 9879  ax-addass 9880  ax-mulass 9881  ax-distr 9882  ax-i2m1 9883  ax-1ne0 9884  ax-1rid 9885  ax-rnegex 9886  ax-rrecex 9887  ax-cnre 9888  ax-pre-lttri 9889  ax-pre-lttrn 9890  ax-pre-ltadd 9891  ax-pre-mulgt0 9892

This theorem depends on definitions:  df-bi 196  df-or 384  df-an 385  df-3or 1032  df-3an 1033  df-tru 1478  df-ex 1696  df-nf 1701  df-sb 1868  df-eu 2462  df-mo 2463  df-clab 2597  df-cleq 2603  df-clel 2606  df-nfc 2740  df-ne 2782  df-nel 2783  df-ral 2901  df-rex 2902  df-reu 2903  df-rmo 2904  df-rab 2905  df-v 3175  df-sbc 3403  df-csb 3500  df-dif 3543  df-un 3545  df-in 3547  df-ss 3554  df-pss 3556  df-nul 3875  df-if 4037  df-pw 4110  df-sn 4126  df-pr 4128  df-tp 4130  df-op 4132  df-uni 4373  df-int 4411  df-iun 4457  df-iin 4458  df-br 4584  df-opab 4644  df-mpt 4645  df-tr 4681  df-eprel 4949  df-id 4953  df-po 4959  df-so 4960  df-fr 4997  df-se 4998  df-we 4999  df-xp 5044  df-rel 5045  df-cnv 5046  df-co 5047  df-dm 5048  df-rn 5049  df-res 5050  df-ima 5051  df-pred 5597  df-ord 5643  df-on 5644  df-lim 5645  df-suc 5646  df-iota 5768  df-fun 5806  df-fn 5807  df-f 5808  df-f1 5809  df-fo 5810  df-f1o 5811  df-fv 5812  df-isom 5813  df-riota 6511  df-ov 6552  df-oprab 6553  df-mpt2 6554  df-of 6795  df-om 6958  df-1st 7059  df-2nd 7060  df-supp 7183  df-tpos 7239  df-wrecs 7294  df-recs 7355  df-rdg 7393  df-1o 7447  df-oadd 7451  df-er 7629  df-map 7746  df-en 7842  df-dom 7843  df-sdom 7844  df-fin 7845  df-fsupp 8159  df-oi 8298  df-card 8648  df-pnf 9955  df-mnf 9956  df-xr 9957  df-ltxr 9958  df-le 9959  df-sub 10147  df-neg 10148  df-nn 10898  df-2 10956  df-3 10957  df-n0 11170  df-z 11255  df-uz 11564  df-fz 12198  df-fzo 12335  df-seq 12664  df-hash 12980  df-ndx 15698  df-slot 15699  df-base 15700  df-sets 15701  df-ress 15702  df-plusg 15781  df-mulr 15782  df-0g 15925  df-gsum 15926  df-mre 16069  df-mrc 16070  df-acs 16072  df-mgm 17065  df-sgrp 17107  df-mnd 17118  df-submnd 17159  df-grp 17248  df-minusg 17249  df-mulg 17364  df-cntz 17573  df-cmn 18018  df-abl 18019  df-mgp 18313  df-ur 18325  df-ring 18372  df-oppr 18446  df-dvdsr 18464  df-unit 18465  df-invr 18495  df-lmod 18688  df-nzr 19079  df-linc 41989  df-lininds 42025  df-lindeps 42027

This theorem is referenced by: (None)