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Theorem frlmbas

Description: Base set of the free module. (Contributed by Stefan O'Rear, 1-Feb-2015) (Revised by AV, 23-Jun-2019)

Ref Expression
Hypotheses frlmval.f F=RfreeLModI
frlmbas.n N=BaseR
frlmbas.z 0˙=0R
frlmbas.b B=kNI|finSupp0˙k
Assertion frlmbas RVIWB=BaseF

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 frlmval.f F=RfreeLModI
2 frlmbas.n N=BaseR
3 frlmbas.z 0˙=0R
4 frlmbas.b B=kNI|finSupp0˙k
5 fvex ringLModRV
6 fnconstg ringLModRVI×ringLModRFnI
7 5 6 ax-mp I×ringLModRFnI
8 eqid R𝑠I×ringLModR=R𝑠I×ringLModR
9 eqid kBaseR𝑠I×ringLModR|domk0𝑔I×ringLModRFin=kBaseR𝑠I×ringLModR|domk0𝑔I×ringLModRFin
10 8 9 dsmmbas2 I×ringLModRFnIIWkBaseR𝑠I×ringLModR|domk0𝑔I×ringLModRFin=BaseRmI×ringLModR
11 7 10 mpan IWkBaseR𝑠I×ringLModR|domk0𝑔I×ringLModRFin=BaseRmI×ringLModR
12 11 adantl RVIWkBaseR𝑠I×ringLModR|domk0𝑔I×ringLModRFin=BaseRmI×ringLModR
13 fvco2 I×ringLModRFnIxI0𝑔I×ringLModRx=0I×ringLModRx
14 7 13 mpan xI0𝑔I×ringLModRx=0I×ringLModRx
15 14 adantl RVIWkNIxI0𝑔I×ringLModRx=0I×ringLModRx
16 5 fvconst2 xII×ringLModRx=ringLModR
17 16 adantl RVIWkNIxII×ringLModRx=ringLModR
18 17 fveq2d RVIWkNIxI0I×ringLModRx=0ringLModR
19 rlm0 0R=0ringLModR
20 3 19 eqtri 0˙=0ringLModR
21 18 20 eqtr4di RVIWkNIxI0I×ringLModRx=0˙
22 15 21 eqtrd RVIWkNIxI0𝑔I×ringLModRx=0˙
23 22 neeq2d RVIWkNIxIkx0𝑔I×ringLModRxkx0˙
24 23 rabbidva RVIWkNIxI|kx0𝑔I×ringLModRx=xI|kx0˙
25 elmapfn kNIkFnI
26 25 adantl RVIWkNIkFnI
27 fn0g 0𝑔FnV
28 ssv ranI×ringLModRV
29 fnco 0𝑔FnVI×ringLModRFnIranI×ringLModRV0𝑔I×ringLModRFnI
30 27 7 28 29 mp3an 0𝑔I×ringLModRFnI
31 fndmdif kFnI0𝑔I×ringLModRFnIdomk0𝑔I×ringLModR=xI|kx0𝑔I×ringLModRx
32 26 30 31 sylancl RVIWkNIdomk0𝑔I×ringLModR=xI|kx0𝑔I×ringLModRx
33 simplr RVIWkNIIW
34 3 fvexi 0˙V
35 34 a1i RVIWkNI0˙V
36 suppvalfn kFnIIW0˙Vksupp0˙=xI|kx0˙
37 26 33 35 36 syl3anc RVIWkNIksupp0˙=xI|kx0˙
38 24 32 37 3eqtr4d RVIWkNIdomk0𝑔I×ringLModR=ksupp0˙
39 38 eleq1d RVIWkNIdomk0𝑔I×ringLModRFinksupp0˙Fin
40 elmapfun kNIFunk
41 id kNIkNI
42 34 a1i kNI0˙V
43 40 41 42 3jca kNIFunkkNI0˙V
44 43 adantl RVIWkNIFunkkNI0˙V
45 funisfsupp FunkkNI0˙VfinSupp0˙kksupp0˙Fin
46 44 45 syl RVIWkNIfinSupp0˙kksupp0˙Fin
47 39 46 bitr4d RVIWkNIdomk0𝑔I×ringLModRFinfinSupp0˙k
48 47 rabbidva RVIWkNI|domk0𝑔I×ringLModRFin=kNI|finSupp0˙k
49 eqid ringLModR𝑠I=ringLModR𝑠I
50 rlmbas BaseR=BaseringLModR
51 2 50 eqtri N=BaseringLModR
52 49 51 pwsbas ringLModRVIWNI=BaseringLModR𝑠I
53 5 52 mpan IWNI=BaseringLModR𝑠I
54 53 adantl RVIWNI=BaseringLModR𝑠I
55 eqid ScalarringLModR=ScalarringLModR
56 49 55 pwsval ringLModRVIWringLModR𝑠I=ScalarringLModR𝑠I×ringLModR
57 5 56 mpan IWringLModR𝑠I=ScalarringLModR𝑠I×ringLModR
58 57 adantl RVIWringLModR𝑠I=ScalarringLModR𝑠I×ringLModR
59 rlmsca RVR=ScalarringLModR
60 59 adantr RVIWR=ScalarringLModR
61 60 oveq1d RVIWR𝑠I×ringLModR=ScalarringLModR𝑠I×ringLModR
62 58 61 eqtr4d RVIWringLModR𝑠I=R𝑠I×ringLModR
63 62 fveq2d RVIWBaseringLModR𝑠I=BaseR𝑠I×ringLModR
64 54 63 eqtrd RVIWNI=BaseR𝑠I×ringLModR
65 64 rabeqdv RVIWkNI|domk0𝑔I×ringLModRFin=kBaseR𝑠I×ringLModR|domk0𝑔I×ringLModRFin
66 48 65 eqtr3d RVIWkNI|finSupp0˙k=kBaseR𝑠I×ringLModR|domk0𝑔I×ringLModRFin
67 4 66 eqtrid RVIWB=kBaseR𝑠I×ringLModR|domk0𝑔I×ringLModRFin
68 1 frlmval RVIWF=RmI×ringLModR
69 68 fveq2d RVIWBaseF=BaseRmI×ringLModR
70 12 67 69 3eqtr4d RVIWB=BaseF