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Theorem lssacs

Description: Submodules are an algebraic closure system. (Contributed by Stefan O'Rear, 4-Apr-2015)

Ref Expression
Hypotheses lssacs.b B=BaseW
lssacs.s S=LSubSpW
Assertion lssacs WLModSACSB

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lssacs.b B=BaseW
2 lssacs.s S=LSubSpW
3 1 2 lssss aSaB
4 3 a1i WLModaSaB
5 inss2 SubGrpWb𝒫B|xBaseScalarWybxWybb𝒫B|xBaseScalarWybxWyb
6 ssrab2 b𝒫B|xBaseScalarWybxWyb𝒫B
7 5 6 sstri SubGrpWb𝒫B|xBaseScalarWybxWyb𝒫B
8 7 sseli aSubGrpWb𝒫B|xBaseScalarWybxWyba𝒫B
9 8 elpwid aSubGrpWb𝒫B|xBaseScalarWybxWybaB
10 9 a1i WLModaSubGrpWb𝒫B|xBaseScalarWybxWybaB
11 eqid ScalarW=ScalarW
12 eqid BaseScalarW=BaseScalarW
13 eqid W=W
14 11 12 1 13 2 islss4 WLModaSaSubGrpWxBaseScalarWyaxWya
15 14 adantr WLModaBaSaSubGrpWxBaseScalarWyaxWya
16 velpw a𝒫BaB
17 eleq2w b=axWybxWya
18 17 raleqbi1dv b=aybxWybyaxWya
19 18 ralbidv b=axBaseScalarWybxWybxBaseScalarWyaxWya
20 19 elrab3 a𝒫Bab𝒫B|xBaseScalarWybxWybxBaseScalarWyaxWya
21 16 20 sylbir aBab𝒫B|xBaseScalarWybxWybxBaseScalarWyaxWya
22 21 adantl WLModaBab𝒫B|xBaseScalarWybxWybxBaseScalarWyaxWya
23 22 anbi2d WLModaBaSubGrpWab𝒫B|xBaseScalarWybxWybaSubGrpWxBaseScalarWyaxWya
24 15 23 bitr4d WLModaBaSaSubGrpWab𝒫B|xBaseScalarWybxWyb
25 elin aSubGrpWb𝒫B|xBaseScalarWybxWybaSubGrpWab𝒫B|xBaseScalarWybxWyb
26 24 25 bitr4di WLModaBaSaSubGrpWb𝒫B|xBaseScalarWybxWyb
27 26 ex WLModaBaSaSubGrpWb𝒫B|xBaseScalarWybxWyb
28 4 10 27 pm5.21ndd WLModaSaSubGrpWb𝒫B|xBaseScalarWybxWyb
29 28 eqrdv WLModS=SubGrpWb𝒫B|xBaseScalarWybxWyb
30 1 fvexi BV
31 mreacs BVACSBMoore𝒫B
32 30 31 mp1i WLModACSBMoore𝒫B
33 lmodgrp WLModWGrp
34 1 subgacs WGrpSubGrpWACSB
35 33 34 syl WLModSubGrpWACSB
36 1 11 13 12 lmodvscl WLModxBaseScalarWyBxWyB
37 36 3expb WLModxBaseScalarWyBxWyB
38 37 ralrimivva WLModxBaseScalarWyBxWyB
39 acsfn1c BVxBaseScalarWyBxWyBb𝒫B|xBaseScalarWybxWybACSB
40 30 38 39 sylancr WLModb𝒫B|xBaseScalarWybxWybACSB
41 mreincl ACSBMoore𝒫BSubGrpWACSBb𝒫B|xBaseScalarWybxWybACSBSubGrpWb𝒫B|xBaseScalarWybxWybACSB
42 32 35 40 41 syl3anc WLModSubGrpWb𝒫B|xBaseScalarWybxWybACSB
43 29 42 eqeltrd WLModSACSB