Metamath Proof Explorer


Theorem ldepspr

Description: If a vector is a scalar multiple of another vector, the (unordered pair containing the) two vectors are linearly dependent. (Contributed by AV, 16-Apr-2019) (Revised by AV, 27-Apr-2019) (Proof shortened by AV, 30-Jul-2019)

Ref Expression
Hypotheses snlindsntor.b ⊢ B = Base M
snlindsntor.r ⊢ R = Scalar ⁡ M
snlindsntor.s ⊢ S = Base R
snlindsntor.0 ⊢ 0 ˙ = 0 R
snlindsntor.z ⊢ Z = 0 M
snlindsntor.t ⊢ · ˙ = ⋅ M
Assertion ldepspr ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y → A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → X Y linDepS M

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 snlindsntor.b ⊢ B = Base M
2 snlindsntor.r ⊢ R = Scalar ⁡ M
3 snlindsntor.s ⊢ S = Base R
4 snlindsntor.0 ⊢ 0 ˙ = 0 R
5 snlindsntor.z ⊢ Z = 0 M
6 snlindsntor.t ⊢ · ˙ = ⋅ M
7 3simpa ⊢ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y → X ∈ B ∧ Y ∈ B
8 7 ad2antlr ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → X ∈ B ∧ Y ∈ B
9 fvex ⊢ 1 R ∈ V
10 fvex ⊢ inv g ⁡ R ⁡ A ∈ V
11 9 10 pm3.2i ⊢ 1 R ∈ V ∧ inv g ⁡ R ⁡ A ∈ V
12 11 a1i ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → 1 R ∈ V ∧ inv g ⁡ R ⁡ A ∈ V
13 simp3 ⊢ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y → X ≠ Y
14 13 ad2antlr ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → X ≠ Y
15 fprg ⊢ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ 1 R ∈ V ∧ inv g ⁡ R ⁡ A ∈ V ∧ X ≠ Y → X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A : X Y ⟶ 1 R inv g ⁡ R ⁡ A
16 8 12 14 15 syl3anc ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A : X Y ⟶ 1 R inv g ⁡ R ⁡ A
17 prfi ⊢ X Y ∈ Fin
18 17 a1i ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → X Y ∈ Fin
19 4 fvexi ⊢ 0 ˙ ∈ V
20 19 a1i ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → 0 ˙ ∈ V
21 16 18 20 fdmfifsupp ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → finSupp 0 ˙⁡ X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A
22 13 anim2i ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y → M ∈ LMod ∧ X ≠ Y
23 22 adantr ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → M ∈ LMod ∧ X ≠ Y
24 eqid ⊢ 1 R = 1 R
25 2 3 24 lmod1cl ⊢ M ∈ LMod → 1 R ∈ S
26 simp1 ⊢ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y → X ∈ B
27 25 26 anim12ci ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y → X ∈ B ∧ 1 R ∈ S
28 27 adantr ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → X ∈ B ∧ 1 R ∈ S
29 simp2 ⊢ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y → Y ∈ B
30 29 ad2antlr ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → Y ∈ B
31 2 lmodfgrp ⊢ M ∈ LMod → R ∈ Grp
32 31 adantr ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y → R ∈ Grp
33 simpl ⊢ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → A ∈ S
34 eqid ⊢ inv g ⁡ R = inv g ⁡ R
35 3 34 grpinvcl ⊢ R ∈ Grp ∧ A ∈ S → inv g ⁡ R ⁡ A ∈ S
36 32 33 35 syl2an ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → inv g ⁡ R ⁡ A ∈ S
37 eqid ⊢ + M = + M
38 eqid ⊢ X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A = X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A
39 1 2 3 6 37 38 lincvalpr ⊢ M ∈ LMod ∧ X ≠ Y ∧ X ∈ B ∧ 1 R ∈ S ∧ Y ∈ B ∧ inv g ⁡ R ⁡ A ∈ S → X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A linC ⁡ M X Y = 1 R · ˙ X + M inv g ⁡ R ⁡ A · ˙ Y
40 23 28 30 36 39 syl112anc ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A linC ⁡ M X Y = 1 R · ˙ X + M inv g ⁡ R ⁡ A · ˙ Y
41 simpll ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → M ∈ LMod
42 26 ad2antlr ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → X ∈ B
43 33 adantl ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → A ∈ S
44 42 30 43 3jca ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ A ∈ S
45 41 44 jca ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ A ∈ S
46 simprr ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → X = A · ˙ Y
47 1 2 3 4 5 6 24 34 ldepsprlem ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ A ∈ S → X = A · ˙ Y → 1 R · ˙ X + M inv g ⁡ R ⁡ A · ˙ Y = Z
48 45 46 47 sylc ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → 1 R · ˙ X + M inv g ⁡ R ⁡ A · ˙ Y = Z
49 40 48 eqtrd ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A linC ⁡ M X Y = Z
50 2 lmodring ⊢ M ∈ LMod → R ∈ Ring
51 eqcom ⊢ 1 R = 0 R ↔ 0 R = 1 R
52 eqid ⊢ 0 R = 0 R
53 3 52 24 01eq0ring ⊢ R ∈ Ring ∧ 0 R = 1 R → S = 0 R
54 sneq ⊢ 0 R = 1 R → 0 R = 1 R
55 54 eqeq2d ⊢ 0 R = 1 R → S = 0 R ↔ S = 1 R
56 eleq2 ⊢ S = 1 R → A ∈ S ↔ A ∈ 1 R
57 elsni ⊢ A ∈ 1 R → A = 1 R
58 oveq1 ⊢ A = 1 R → A · ˙ Y = 1 R · ˙ Y
59 58 eqeq2d ⊢ A = 1 R → X = A · ˙ Y ↔ X = 1 R · ˙ Y
60 29 anim1i ⊢ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ M ∈ LMod → Y ∈ B ∧ M ∈ LMod
61 60 ancomd ⊢ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ M ∈ LMod → M ∈ LMod ∧ Y ∈ B
62 1 2 6 24 lmodvs1 ⊢ M ∈ LMod ∧ Y ∈ B → 1 R · ˙ Y = Y
63 61 62 syl ⊢ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ M ∈ LMod → 1 R · ˙ Y = Y
64 63 eqeq2d ⊢ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ M ∈ LMod → X = 1 R · ˙ Y ↔ X = Y
65 eqneqall ⊢ X = Y → X ≠ Y → ¬ 1 R = 0 R ∨ inv g ⁡ R ⁡ A ≠ 0 ˙
66 65 com12 ⊢ X ≠ Y → X = Y → ¬ 1 R = 0 R ∨ inv g ⁡ R ⁡ A ≠ 0 ˙
67 66 3ad2ant3 ⊢ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y → X = Y → ¬ 1 R = 0 R ∨ inv g ⁡ R ⁡ A ≠ 0 ˙
68 67 adantr ⊢ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ M ∈ LMod → X = Y → ¬ 1 R = 0 R ∨ inv g ⁡ R ⁡ A ≠ 0 ˙
69 64 68 sylbid ⊢ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ M ∈ LMod → X = 1 R · ˙ Y → ¬ 1 R = 0 R ∨ inv g ⁡ R ⁡ A ≠ 0 ˙
70 69 ex ⊢ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y → M ∈ LMod → X = 1 R · ˙ Y → ¬ 1 R = 0 R ∨ inv g ⁡ R ⁡ A ≠ 0 ˙
71 70 com3r ⊢ X = 1 R · ˙ Y → X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y → M ∈ LMod → ¬ 1 R = 0 R ∨ inv g ⁡ R ⁡ A ≠ 0 ˙
72 59 71 biimtrdi ⊢ A = 1 R → X = A · ˙ Y → X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y → M ∈ LMod → ¬ 1 R = 0 R ∨ inv g ⁡ R ⁡ A ≠ 0 ˙
73 57 72 syl ⊢ A ∈ 1 R → X = A · ˙ Y → X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y → M ∈ LMod → ¬ 1 R = 0 R ∨ inv g ⁡ R ⁡ A ≠ 0 ˙
74 56 73 biimtrdi ⊢ S = 1 R → A ∈ S → X = A · ˙ Y → X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y → M ∈ LMod → ¬ 1 R = 0 R ∨ inv g ⁡ R ⁡ A ≠ 0 ˙
75 74 impd ⊢ S = 1 R → A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y → M ∈ LMod → ¬ 1 R = 0 R ∨ inv g ⁡ R ⁡ A ≠ 0 ˙
76 75 com23 ⊢ S = 1 R → X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y → A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → M ∈ LMod → ¬ 1 R = 0 R ∨ inv g ⁡ R ⁡ A ≠ 0 ˙
77 55 76 biimtrdi ⊢ 0 R = 1 R → S = 0 R → X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y → A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → M ∈ LMod → ¬ 1 R = 0 R ∨ inv g ⁡ R ⁡ A ≠ 0 ˙
78 77 adantl ⊢ R ∈ Ring ∧ 0 R = 1 R → S = 0 R → X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y → A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → M ∈ LMod → ¬ 1 R = 0 R ∨ inv g ⁡ R ⁡ A ≠ 0 ˙
79 53 78 mpd ⊢ R ∈ Ring ∧ 0 R = 1 R → X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y → A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → M ∈ LMod → ¬ 1 R = 0 R ∨ inv g ⁡ R ⁡ A ≠ 0 ˙
80 79 ex ⊢ R ∈ Ring → 0 R = 1 R → X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y → A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → M ∈ LMod → ¬ 1 R = 0 R ∨ inv g ⁡ R ⁡ A ≠ 0 ˙
81 51 80 biimtrid ⊢ R ∈ Ring → 1 R = 0 R → X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y → A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → M ∈ LMod → ¬ 1 R = 0 R ∨ inv g ⁡ R ⁡ A ≠ 0 ˙
82 81 com25 ⊢ R ∈ Ring → M ∈ LMod → X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y → A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → 1 R = 0 R → ¬ 1 R = 0 R ∨ inv g ⁡ R ⁡ A ≠ 0 ˙
83 50 82 mpcom ⊢ M ∈ LMod → X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y → A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → 1 R = 0 R → ¬ 1 R = 0 R ∨ inv g ⁡ R ⁡ A ≠ 0 ˙
84 83 imp31 ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → 1 R = 0 R → ¬ 1 R = 0 R ∨ inv g ⁡ R ⁡ A ≠ 0 ˙
85 orc ⊢ ¬ 1 R = 0 R → ¬ 1 R = 0 R ∨ inv g ⁡ R ⁡ A ≠ 0 ˙
86 84 85 pm2.61d1 ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → ¬ 1 R = 0 R ∨ inv g ⁡ R ⁡ A ≠ 0 ˙
87 4 eqeq2i ⊢ 1 R = 0 ˙ ↔ 1 R = 0 R
88 87 necon3abii ⊢ 1 R ≠ 0 ˙ ↔ ¬ 1 R = 0 R
89 88 orbi1i ⊢ 1 R ≠ 0 ˙ ∨ inv g ⁡ R ⁡ A ≠ 0 ˙ ↔ ¬ 1 R = 0 R ∨ inv g ⁡ R ⁡ A ≠ 0 ˙
90 86 89 sylibr ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → 1 R ≠ 0 ˙ ∨ inv g ⁡ R ⁡ A ≠ 0 ˙
91 fvexd ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → 1 R ∈ V
92 fvpr1g ⊢ X ∈ B ∧ 1 R ∈ V ∧ X ≠ Y → X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A ⁡ X = 1 R
93 42 91 14 92 syl3anc ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A ⁡ X = 1 R
94 93 neeq1d ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A ⁡ X ≠ 0 ˙ ↔ 1 R ≠ 0 ˙
95 fvexd ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → inv g ⁡ R ⁡ A ∈ V
96 fvpr2g ⊢ Y ∈ B ∧ inv g ⁡ R ⁡ A ∈ V ∧ X ≠ Y → X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A ⁡ Y = inv g ⁡ R ⁡ A
97 30 95 14 96 syl3anc ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A ⁡ Y = inv g ⁡ R ⁡ A
98 97 neeq1d ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A ⁡ Y ≠ 0 ˙ ↔ inv g ⁡ R ⁡ A ≠ 0 ˙
99 94 98 orbi12d ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A ⁡ X ≠ 0 ˙ ∨ X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A ⁡ Y ≠ 0 ˙ ↔ 1 R ≠ 0 ˙ ∨ inv g ⁡ R ⁡ A ≠ 0 ˙
100 90 99 mpbird ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A ⁡ X ≠ 0 ˙ ∨ X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A ⁡ Y ≠ 0 ˙
101 fveq2 ⊢ v = X → X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A ⁡ v = X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A ⁡ X
102 101 neeq1d ⊢ v = X → X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A ⁡ v ≠ 0 ˙ ↔ X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A ⁡ X ≠ 0 ˙
103 fveq2 ⊢ v = Y → X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A ⁡ v = X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A ⁡ Y
104 103 neeq1d ⊢ v = Y → X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A ⁡ v ≠ 0 ˙ ↔ X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A ⁡ Y ≠ 0 ˙
105 102 104 rexprg ⊢ X ∈ B ∧ Y ∈ B → ∃ v ∈ X Y X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A ⁡ v ≠ 0 ˙ ↔ X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A ⁡ X ≠ 0 ˙ ∨ X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A ⁡ Y ≠ 0 ˙
106 8 105 syl ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → ∃ v ∈ X Y X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A ⁡ v ≠ 0 ˙ ↔ X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A ⁡ X ≠ 0 ˙ ∨ X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A ⁡ Y ≠ 0 ˙
107 100 106 mpbird ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → ∃ v ∈ X Y X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A ⁡ v ≠ 0 ˙
108 25 adantr ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y → 1 R ∈ S
109 108 adantr ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → 1 R ∈ S
110 3 fvexi ⊢ S ∈ V
111 14 110 jctir ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → X ≠ Y ∧ S ∈ V
112 38 mapprop ⊢ X ∈ B ∧ 1 R ∈ S ∧ Y ∈ B ∧ inv g ⁡ R ⁡ A ∈ S ∧ X ≠ Y ∧ S ∈ V → X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A ∈ S X Y
113 42 109 30 36 111 112 syl221anc ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A ∈ S X Y
114 breq1 ⊢ f = X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A → finSupp 0 ˙⁡ f ↔ finSupp 0 ˙⁡ X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A
115 oveq1 ⊢ f = X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A → f linC ⁡ M X Y = X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A linC ⁡ M X Y
116 115 eqeq1d ⊢ f = X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A → f linC ⁡ M X Y = Z ↔ X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A linC ⁡ M X Y = Z
117 fveq1 ⊢ f = X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A → f ⁡ v = X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A ⁡ v
118 117 neeq1d ⊢ f = X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A → f ⁡ v ≠ 0 ˙ ↔ X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A ⁡ v ≠ 0 ˙
119 118 rexbidv ⊢ f = X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A → ∃ v ∈ X Y f ⁡ v ≠ 0 ˙ ↔ ∃ v ∈ X Y X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A ⁡ v ≠ 0 ˙
120 114 116 119 3anbi123d ⊢ f = X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A → finSupp 0 ˙⁡ f ∧ f linC ⁡ M X Y = Z ∧ ∃ v ∈ X Y f ⁡ v ≠ 0 ˙ ↔ finSupp 0 ˙⁡ X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A ∧ X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A linC ⁡ M X Y = Z ∧ ∃ v ∈ X Y X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A ⁡ v ≠ 0 ˙
121 120 adantl ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y ∧ f = X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A → finSupp 0 ˙⁡ f ∧ f linC ⁡ M X Y = Z ∧ ∃ v ∈ X Y f ⁡ v ≠ 0 ˙ ↔ finSupp 0 ˙⁡ X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A ∧ X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A linC ⁡ M X Y = Z ∧ ∃ v ∈ X Y X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A ⁡ v ≠ 0 ˙
122 113 121 rspcedv ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → finSupp 0 ˙⁡ X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A ∧ X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A linC ⁡ M X Y = Z ∧ ∃ v ∈ X Y X 1 R Y inv g ⁡ R ⁡ A ⁡ v ≠ 0 ˙ → ∃ f ∈ S X Y finSupp 0 ˙⁡ f ∧ f linC ⁡ M X Y = Z ∧ ∃ v ∈ X Y f ⁡ v ≠ 0 ˙
123 21 49 107 122 mp3and ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → ∃ f ∈ S X Y finSupp 0 ˙⁡ f ∧ f linC ⁡ M X Y = Z ∧ ∃ v ∈ X Y f ⁡ v ≠ 0 ˙
124 prelpwi ⊢ X ∈ B ∧ Y ∈ B → X Y ∈ 𝒫 B
125 124 3adant3 ⊢ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y → X Y ∈ 𝒫 B
126 125 ad2antlr ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → X Y ∈ 𝒫 B
127 1 5 2 3 4 islindeps ⊢ M ∈ LMod ∧ X Y ∈ 𝒫 B → X Y linDepS M ↔ ∃ f ∈ S X Y finSupp 0 ˙⁡ f ∧ f linC ⁡ M X Y = Z ∧ ∃ v ∈ X Y f ⁡ v ≠ 0 ˙
128 41 126 127 syl2anc ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → X Y linDepS M ↔ ∃ f ∈ S X Y finSupp 0 ˙⁡ f ∧ f linC ⁡ M X Y = Z ∧ ∃ v ∈ X Y f ⁡ v ≠ 0 ˙
129 123 128 mpbird ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → X Y linDepS M
130 129 ex ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ≠ Y → A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → X Y linDepS M