Metamath Proof Explorer


Theorem lindslinindsimp1

Description: Implication 1 for lindslininds . (Contributed by AV, 25-Apr-2019) (Revised by AV, 30-Jul-2019) (Proof shortened by II, 16-Feb-2023)

Ref Expression
Hypotheses lindslinind.r โŠข ๐‘… = ( Scalar โ€˜ ๐‘€ )
lindslinind.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐‘… )
lindslinind.0 โŠข 0 = ( 0g โ€˜ ๐‘… )
lindslinind.z โŠข ๐‘ = ( 0g โ€˜ ๐‘€ )
Assertion lindslinindsimp1 ( ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) โ†’ ( ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘† ) ( ( ๐‘“ finSupp 0 โˆง ( ๐‘“ ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) ) โ†’ ( ๐‘† โІ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง โˆ€ ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ยฌ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) โˆˆ ( ( LSpan โ€˜ ๐‘€ ) โ€˜ ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lindslinind.r โŠข ๐‘… = ( Scalar โ€˜ ๐‘€ )
2 lindslinind.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐‘… )
3 lindslinind.0 โŠข 0 = ( 0g โ€˜ ๐‘… )
4 lindslinind.z โŠข ๐‘ = ( 0g โ€˜ ๐‘€ )
5 elpwi โŠข ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โ†’ ๐‘† โІ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) )
6 5 ad2antrl โŠข ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘† ) ( ( ๐‘“ finSupp 0 โˆง ( ๐‘“ ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) ) ) โ†’ ๐‘† โІ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) )
7 simpr โŠข ( ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) โ†’ ๐‘€ โˆˆ LMod )
8 7 anim2i โŠข ( ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) ) โ†’ ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) )
9 8 ancomd โŠข ( ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) ) โ†’ ( ๐‘€ โˆˆ LMod โˆง ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) )
10 9 ad2antrr โŠข ( ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โˆง ( ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) โˆง ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) ) โ†’ ( ๐‘€ โˆˆ LMod โˆง ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) )
11 eldifi โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต )
12 11 adantl โŠข ( ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต )
13 12 adantl โŠข ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต )
14 13 adantr โŠข ( ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โˆง ( ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) โˆง ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) ) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต )
15 simprl โŠข ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โ†’ ๐‘  โˆˆ ๐‘† )
16 15 adantr โŠข ( ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โˆง ( ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) โˆง ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) ) โ†’ ๐‘  โˆˆ ๐‘† )
17 simprl โŠข ( ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โˆง ( ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) โˆง ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) ) โ†’ ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) )
18 14 16 17 3jca โŠข ( ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โˆง ( ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) โˆง ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) ) โ†’ ( ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) )
19 simprrl โŠข ( ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โˆง ( ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) โˆง ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) ) โ†’ ๐‘” finSupp 0 )
20 eqid โŠข ( Base โ€˜ ๐‘€ ) = ( Base โ€˜ ๐‘€ )
21 eqid โŠข ( invg โ€˜ ๐‘… ) = ( invg โ€˜ ๐‘… )
22 eqid โŠข ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) = ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) )
23 20 1 2 3 4 21 22 lincext2 โŠข ( ( ( ๐‘€ โˆˆ LMod โˆง ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆง ( ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) โˆง ๐‘” finSupp 0 ) โ†’ ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) finSupp 0 )
24 10 18 19 23 syl3anc โŠข ( ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โˆง ( ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) โˆง ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) ) โ†’ ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) finSupp 0 )
25 8 adantr โŠข ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โ†’ ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) )
26 25 ancomd โŠข ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โ†’ ( ๐‘€ โˆˆ LMod โˆง ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) )
27 26 adantr โŠข ( ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โˆง ( ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) โˆง ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) ) โ†’ ( ๐‘€ โˆˆ LMod โˆง ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) )
28 20 1 2 3 4 21 22 lincext1 โŠข ( ( ( ๐‘€ โˆˆ LMod โˆง ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆง ( ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) โ†’ ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘† ) )
29 27 18 28 syl2anc โŠข ( ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โˆง ( ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) โˆง ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) ) โ†’ ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘† ) )
30 breq1 โŠข ( ๐‘“ = ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) โ†’ ( ๐‘“ finSupp 0 โ†” ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) finSupp 0 ) )
31 oveq1 โŠข ( ๐‘“ = ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) โ†’ ( ๐‘“ ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) )
32 31 eqeq1d โŠข ( ๐‘“ = ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘“ ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ โ†” ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) )
33 30 32 anbi12d โŠข ( ๐‘“ = ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘“ finSupp 0 โˆง ( ๐‘“ ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†” ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) finSupp 0 โˆง ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) ) )
34 fveq1 โŠข ( ๐‘“ = ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) โ†’ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) )
35 34 eqeq1d โŠข ( ๐‘“ = ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 โ†” ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) )
36 35 ralbidv โŠข ( ๐‘“ = ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) โ†’ ( โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 โ†” โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) )
37 33 36 imbi12d โŠข ( ๐‘“ = ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘“ finSupp 0 โˆง ( ๐‘“ ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) โ†” ( ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) finSupp 0 โˆง ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) ) )
38 37 rspcv โŠข ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘† ) โ†’ ( โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘† ) ( ( ๐‘“ finSupp 0 โˆง ( ๐‘“ ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) โ†’ ( ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) finSupp 0 โˆง ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) ) )
39 29 38 syl โŠข ( ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โˆง ( ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) โˆง ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) ) โ†’ ( โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘† ) ( ( ๐‘“ finSupp 0 โˆง ( ๐‘“ ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) โ†’ ( ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) finSupp 0 โˆง ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) ) )
40 39 exp4a โŠข ( ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โˆง ( ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) โˆง ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) ) โ†’ ( โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘† ) ( ( ๐‘“ finSupp 0 โˆง ( ๐‘“ ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) โ†’ ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) finSupp 0 โ†’ ( ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) ) ) )
41 24 40 mpid โŠข ( ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โˆง ( ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) โˆง ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) ) โ†’ ( โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘† ) ( ( ๐‘“ finSupp 0 โˆง ( ๐‘“ ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) โ†’ ( ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) ) )
42 simprr โŠข ( ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โˆง ( ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) โˆง ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) ) โ†’ ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) )
43 20 1 2 3 4 21 22 lincext3 โŠข ( ( ( ๐‘€ โˆˆ LMod โˆง ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆง ( ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) โˆง ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ )
44 10 18 42 43 syl3anc โŠข ( ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โˆง ( ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) โˆง ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ )
45 fveqeq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘  โ†’ ( ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 โ†” ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) โ€˜ ๐‘  ) = 0 ) )
46 45 rspcv โŠข ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โ†’ ( โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 โ†’ ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) โ€˜ ๐‘  ) = 0 ) )
47 16 46 syl โŠข ( ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โˆง ( ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) โˆง ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) ) โ†’ ( โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 โ†’ ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) โ€˜ ๐‘  ) = 0 ) )
48 eqidd โŠข ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โ†’ ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) = ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) )
49 iftrue โŠข ( ๐‘ง = ๐‘  โ†’ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) = ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) )
50 49 adantl โŠข ( ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โˆง ๐‘ง = ๐‘  ) โ†’ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) = ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) )
51 fvexd โŠข ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โ†’ ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) โˆˆ V )
52 48 50 15 51 fvmptd โŠข ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) โ€˜ ๐‘  ) = ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) )
53 52 adantr โŠข ( ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โˆง ( ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) โˆง ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) โ€˜ ๐‘  ) = ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) )
54 53 eqeq1d โŠข ( ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โˆง ( ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) โˆง ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) โ€˜ ๐‘  ) = 0 โ†” ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = 0 ) )
55 1 lmodfgrp โŠข ( ๐‘€ โˆˆ LMod โ†’ ๐‘… โˆˆ Grp )
56 2 3 21 grpinvnzcl โŠข ( ( ๐‘… โˆˆ Grp โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) โ†’ ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) )
57 eldif โŠข ( ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) โ†” ( ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) โˆˆ ๐ต โˆง ยฌ ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) โˆˆ { 0 } ) )
58 fvex โŠข ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) โˆˆ V
59 58 elsn โŠข ( ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) โˆˆ { 0 } โ†” ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = 0 )
60 pm2.21 โŠข ( ยฌ ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = 0 โ†’ ( ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = 0 โ†’ ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โ†’ ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โ†’ ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โ†’ ยฌ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) ) ) )
61 60 com25 โŠข ( ยฌ ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = 0 โ†’ ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โ†’ ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โ†’ ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โ†’ ( ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = 0 โ†’ ยฌ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) ) ) )
62 59 61 sylnbi โŠข ( ยฌ ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) โˆˆ { 0 } โ†’ ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โ†’ ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โ†’ ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โ†’ ( ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = 0 โ†’ ยฌ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) ) ) )
63 57 62 simplbiim โŠข ( ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) โ†’ ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โ†’ ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โ†’ ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โ†’ ( ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = 0 โ†’ ยฌ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) ) ) )
64 56 63 syl โŠข ( ( ๐‘… โˆˆ Grp โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) โ†’ ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โ†’ ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โ†’ ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โ†’ ( ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = 0 โ†’ ยฌ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) ) ) )
65 64 ex โŠข ( ๐‘… โˆˆ Grp โ†’ ( ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) โ†’ ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โ†’ ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โ†’ ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โ†’ ( ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = 0 โ†’ ยฌ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) ) ) ) )
66 55 65 syl โŠข ( ๐‘€ โˆˆ LMod โ†’ ( ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) โ†’ ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โ†’ ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โ†’ ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โ†’ ( ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = 0 โ†’ ยฌ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) ) ) ) )
67 66 com24 โŠข ( ๐‘€ โˆˆ LMod โ†’ ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โ†’ ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โ†’ ( ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) โ†’ ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โ†’ ( ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = 0 โ†’ ยฌ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) ) ) ) )
68 67 impcom โŠข ( ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) โ†’ ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โ†’ ( ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) โ†’ ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โ†’ ( ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = 0 โ†’ ยฌ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) ) ) )
69 68 impcom โŠข ( ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) ) โ†’ ( ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) โ†’ ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โ†’ ( ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = 0 โ†’ ยฌ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) ) )
70 69 com13 โŠข ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โ†’ ( ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) โ†’ ( ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) ) โ†’ ( ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = 0 โ†’ ยฌ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) ) )
71 70 imp โŠข ( ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) โ†’ ( ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) ) โ†’ ( ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = 0 โ†’ ยฌ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) )
72 71 impcom โŠข ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โ†’ ( ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = 0 โ†’ ยฌ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) )
73 72 adantr โŠข ( ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โˆง ( ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) โˆง ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) ) โ†’ ( ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = 0 โ†’ ยฌ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) )
74 54 73 sylbid โŠข ( ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โˆง ( ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) โˆง ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) โ€˜ ๐‘  ) = 0 โ†’ ยฌ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) )
75 47 74 syld โŠข ( ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โˆง ( ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) โˆง ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) ) โ†’ ( โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 โ†’ ยฌ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) )
76 44 75 embantd โŠข ( ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โˆง ( ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) โˆง ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) ) โ†’ ( ( ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘† โ†ฆ if ( ๐‘ง = ๐‘  , ( ( invg โ€˜ ๐‘… ) โ€˜ ๐‘ฆ ) , ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ง ) ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) โ†’ ยฌ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) )
77 41 76 syldc โŠข ( โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘† ) ( ( ๐‘“ finSupp 0 โˆง ( ๐‘“ ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) โ†’ ( ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โˆง ( ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) โˆง ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) ) โ†’ ยฌ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) )
78 77 exp5j โŠข ( โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘† ) ( ( ๐‘“ finSupp 0 โˆง ( ๐‘“ ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) โ†’ ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โ†’ ( ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) โ†’ ( ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) โ†’ ( ( ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) โˆง ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) โ†’ ยฌ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) ) ) )
79 78 impcom โŠข ( ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘† ) ( ( ๐‘“ finSupp 0 โˆง ( ๐‘“ ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) ) โ†’ ( ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) โ†’ ( ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) โ†’ ( ( ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) โˆง ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) โ†’ ยฌ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) ) )
80 79 impcom โŠข ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘† ) ( ( ๐‘“ finSupp 0 โˆง ( ๐‘“ ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) โ†’ ( ( ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) โˆง ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) โ†’ ยฌ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) )
81 80 imp โŠข ( ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘† ) ( ( ๐‘“ finSupp 0 โˆง ( ๐‘“ ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) โˆง ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) โ†’ ยฌ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) )
82 81 expdimp โŠข ( ( ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘† ) ( ( ๐‘“ finSupp 0 โˆง ( ๐‘“ ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โˆง ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) โ†’ ยฌ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) )
83 82 expd โŠข ( ( ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘† ) ( ( ๐‘“ finSupp 0 โˆง ( ๐‘“ ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โˆง ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) โ†’ ( ๐‘” finSupp 0 โ†’ ( ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) โ†’ ยฌ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) )
84 83 impcom โŠข ( ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘† ) ( ( ๐‘“ finSupp 0 โˆง ( ๐‘“ ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โˆง ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) โ†’ ยฌ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) )
85 84 pm2.01d โŠข ( ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘† ) ( ( ๐‘“ finSupp 0 โˆง ( ๐‘“ ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โˆง ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) โ†’ ยฌ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) )
86 85 olcd โŠข ( ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘† ) ( ( ๐‘“ finSupp 0 โˆง ( ๐‘“ ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โˆง ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) โ†’ ( ยฌ ๐‘” finSupp 0 โˆจ ยฌ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) )
87 animorl โŠข ( ( ยฌ ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘† ) ( ( ๐‘“ finSupp 0 โˆง ( ๐‘“ ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โˆง ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) โ†’ ( ยฌ ๐‘” finSupp 0 โˆจ ยฌ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) )
88 86 87 pm2.61ian โŠข ( ( ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘† ) ( ( ๐‘“ finSupp 0 โˆง ( ๐‘“ ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โˆง ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) โ†’ ( ยฌ ๐‘” finSupp 0 โˆจ ยฌ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) )
89 88 ralrimiva โŠข ( ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘† ) ( ( ๐‘“ finSupp 0 โˆง ( ๐‘“ ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ( ยฌ ๐‘” finSupp 0 โˆจ ยฌ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) )
90 ralnex โŠข ( โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ยฌ ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) โ†” ยฌ โˆƒ ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) )
91 ianor โŠข ( ยฌ ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) โ†” ( ยฌ ๐‘” finSupp 0 โˆจ ยฌ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) )
92 91 ralbii โŠข ( โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ยฌ ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) โ†” โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ( ยฌ ๐‘” finSupp 0 โˆจ ยฌ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) )
93 90 92 bitr3i โŠข ( ยฌ โˆƒ ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) โ†” โˆ€ ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ( ยฌ ๐‘” finSupp 0 โˆจ ยฌ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) )
94 89 93 sylibr โŠข ( ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘† ) ( ( ๐‘“ finSupp 0 โˆง ( ๐‘“ ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โ†’ ยฌ โˆƒ ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) )
95 94 intnand โŠข ( ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘† ) ( ( ๐‘“ finSupp 0 โˆง ( ๐‘“ ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โ†’ ยฌ ( ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง โˆƒ ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) )
96 7 ad2antrr โŠข ( ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘† ) ( ( ๐‘“ finSupp 0 โˆง ( ๐‘“ ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โ†’ ๐‘€ โˆˆ LMod )
97 difexg โŠข ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โ†’ ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) โˆˆ V )
98 97 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘† ) ( ( ๐‘“ finSupp 0 โˆง ( ๐‘“ ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) ) ) โ†’ ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) โˆˆ V )
99 5 ssdifssd โŠข ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โ†’ ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) โІ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) )
100 99 ad2antrl โŠข ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘† ) ( ( ๐‘“ finSupp 0 โˆง ( ๐‘“ ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) ) ) โ†’ ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) โІ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) )
101 98 100 elpwd โŠข ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘† ) ( ( ๐‘“ finSupp 0 โˆง ( ๐‘“ ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) ) ) โ†’ ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) )
102 101 adantr โŠข ( ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘† ) ( ( ๐‘“ finSupp 0 โˆง ( ๐‘“ ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โ†’ ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) )
103 20 lspeqlco โŠข ( ( ๐‘€ โˆˆ LMod โˆง ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) โ†’ ( ๐‘€ LinCo ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) = ( ( LSpan โ€˜ ๐‘€ ) โ€˜ ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) )
104 103 eleq2d โŠข ( ( ๐‘€ โˆˆ LMod โˆง ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) โ†’ ( ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) โˆˆ ( ๐‘€ LinCo ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) โ†” ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) โˆˆ ( ( LSpan โ€˜ ๐‘€ ) โ€˜ ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) )
105 104 bicomd โŠข ( ( ๐‘€ โˆˆ LMod โˆง ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) โ†’ ( ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) โˆˆ ( ( LSpan โ€˜ ๐‘€ ) โ€˜ ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) โ†” ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) โˆˆ ( ๐‘€ LinCo ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) )
106 96 102 105 syl2anc โŠข ( ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘† ) ( ( ๐‘“ finSupp 0 โˆง ( ๐‘“ ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) โˆˆ ( ( LSpan โ€˜ ๐‘€ ) โ€˜ ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) โ†” ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) โˆˆ ( ๐‘€ LinCo ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) )
107 7 adantr โŠข ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘† ) ( ( ๐‘“ finSupp 0 โˆง ( ๐‘“ ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) ) ) โ†’ ๐‘€ โˆˆ LMod )
108 difexg โŠข ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โ†’ ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) โˆˆ V )
109 108 99 elpwd โŠข ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โ†’ ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) )
110 109 ad2antrl โŠข ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘† ) ( ( ๐‘“ finSupp 0 โˆง ( ๐‘“ ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) ) ) โ†’ ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) )
111 107 110 jca โŠข ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘† ) ( ( ๐‘“ finSupp 0 โˆง ( ๐‘“ ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) ) ) โ†’ ( ๐‘€ โˆˆ LMod โˆง ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) )
112 111 adantr โŠข ( ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘† ) ( ( ๐‘“ finSupp 0 โˆง ( ๐‘“ ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โ†’ ( ๐‘€ โˆˆ LMod โˆง ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) )
113 20 1 2 lcoval โŠข ( ( ๐‘€ โˆˆ LMod โˆง ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) โ†’ ( ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) โˆˆ ( ๐‘€ LinCo ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) โ†” ( ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง โˆƒ ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ( ๐‘” finSupp ( 0g โ€˜ ๐‘… ) โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) ) )
114 3 eqcomi โŠข ( 0g โ€˜ ๐‘… ) = 0
115 114 breq2i โŠข ( ๐‘” finSupp ( 0g โ€˜ ๐‘… ) โ†” ๐‘” finSupp 0 )
116 115 anbi1i โŠข ( ( ๐‘” finSupp ( 0g โ€˜ ๐‘… ) โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) โ†” ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) )
117 116 rexbii โŠข ( โˆƒ ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ( ๐‘” finSupp ( 0g โ€˜ ๐‘… ) โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) โ†” โˆƒ ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) )
118 117 anbi2i โŠข ( ( ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง โˆƒ ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ( ๐‘” finSupp ( 0g โ€˜ ๐‘… ) โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) โ†” ( ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง โˆƒ ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) )
119 113 118 bitrdi โŠข ( ( ๐‘€ โˆˆ LMod โˆง ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) โ†’ ( ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) โˆˆ ( ๐‘€ LinCo ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) โ†” ( ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง โˆƒ ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) ) )
120 112 119 syl โŠข ( ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘† ) ( ( ๐‘“ finSupp 0 โˆง ( ๐‘“ ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) โˆˆ ( ๐‘€ LinCo ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) โ†” ( ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง โˆƒ ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) ) )
121 106 120 bitrd โŠข ( ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘† ) ( ( ๐‘“ finSupp 0 โˆง ( ๐‘“ ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) โˆˆ ( ( LSpan โ€˜ ๐‘€ ) โ€˜ ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) โ†” ( ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง โˆƒ ๐‘” โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ( ๐‘” finSupp 0 โˆง ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) = ( ๐‘” ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) ) )
122 95 121 mtbird โŠข ( ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘† ) ( ( ๐‘“ finSupp 0 โˆง ( ๐‘“ ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) ) ) โˆง ( ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ) ) โ†’ ยฌ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) โˆˆ ( ( LSpan โ€˜ ๐‘€ ) โ€˜ ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) )
123 122 ralrimivva โŠข ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘† ) ( ( ๐‘“ finSupp 0 โˆง ( ๐‘“ ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ยฌ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) โˆˆ ( ( LSpan โ€˜ ๐‘€ ) โ€˜ ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) )
124 6 123 jca โŠข ( ( ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) โˆง ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘† ) ( ( ๐‘“ finSupp 0 โˆง ( ๐‘“ ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) ) ) โ†’ ( ๐‘† โІ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง โˆ€ ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ยฌ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) โˆˆ ( ( LSpan โ€˜ ๐‘€ ) โ€˜ ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) )
125 124 ex โŠข ( ( ๐‘† โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ LMod ) โ†’ ( ( ๐‘† โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง โˆ€ ๐‘“ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘† ) ( ( ๐‘“ finSupp 0 โˆง ( ๐‘“ ( linC โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘† ) = ๐‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 ) ) โ†’ ( ๐‘† โІ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง โˆ€ ๐‘  โˆˆ ๐‘† โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ต โˆ– { 0 } ) ยฌ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘  ) โˆˆ ( ( LSpan โ€˜ ๐‘€ ) โ€˜ ( ๐‘† โˆ– { ๐‘  } ) ) ) ) )