Step |
Hyp |
Ref |
Expression |
1 |
|
lkrlss.f |
โข ๐น = ( LFnl โ ๐ ) |
2 |
|
lkrlss.k |
โข ๐พ = ( LKer โ ๐ ) |
3 |
|
lkrlss.s |
โข ๐ = ( LSubSp โ ๐ ) |
4 |
|
eqid |
โข ( Base โ ๐ ) = ( Base โ ๐ ) |
5 |
|
eqid |
โข ( Scalar โ ๐ ) = ( Scalar โ ๐ ) |
6 |
|
eqid |
โข ( 0g โ ( Scalar โ ๐ ) ) = ( 0g โ ( Scalar โ ๐ ) ) |
7 |
4 5 6 1 2
|
lkrval2 |
โข ( ( ๐ โ LMod โง ๐บ โ ๐น ) โ ( ๐พ โ ๐บ ) = { ๐ฅ โ ( Base โ ๐ ) โฃ ( ๐บ โ ๐ฅ ) = ( 0g โ ( Scalar โ ๐ ) ) } ) |
8 |
|
ssrab2 |
โข { ๐ฅ โ ( Base โ ๐ ) โฃ ( ๐บ โ ๐ฅ ) = ( 0g โ ( Scalar โ ๐ ) ) } โ ( Base โ ๐ ) |
9 |
7 8
|
eqsstrdi |
โข ( ( ๐ โ LMod โง ๐บ โ ๐น ) โ ( ๐พ โ ๐บ ) โ ( Base โ ๐ ) ) |
10 |
|
eqid |
โข ( 0g โ ๐ ) = ( 0g โ ๐ ) |
11 |
4 10
|
lmod0vcl |
โข ( ๐ โ LMod โ ( 0g โ ๐ ) โ ( Base โ ๐ ) ) |
12 |
11
|
adantr |
โข ( ( ๐ โ LMod โง ๐บ โ ๐น ) โ ( 0g โ ๐ ) โ ( Base โ ๐ ) ) |
13 |
5 6 10 1
|
lfl0 |
โข ( ( ๐ โ LMod โง ๐บ โ ๐น ) โ ( ๐บ โ ( 0g โ ๐ ) ) = ( 0g โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) |
14 |
4 5 6 1 2
|
ellkr |
โข ( ( ๐ โ LMod โง ๐บ โ ๐น ) โ ( ( 0g โ ๐ ) โ ( ๐พ โ ๐บ ) โ ( ( 0g โ ๐ ) โ ( Base โ ๐ ) โง ( ๐บ โ ( 0g โ ๐ ) ) = ( 0g โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) ) ) |
15 |
12 13 14
|
mpbir2and |
โข ( ( ๐ โ LMod โง ๐บ โ ๐น ) โ ( 0g โ ๐ ) โ ( ๐พ โ ๐บ ) ) |
16 |
15
|
ne0d |
โข ( ( ๐ โ LMod โง ๐บ โ ๐น ) โ ( ๐พ โ ๐บ ) โ โ
) |
17 |
|
simplll |
โข ( ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐บ โ ๐น ) โง ๐ โ ( Base โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) โง ( ๐ฅ โ ( ๐พ โ ๐บ ) โง ๐ฆ โ ( ๐พ โ ๐บ ) ) ) โ ๐ โ LMod ) |
18 |
|
simplr |
โข ( ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐บ โ ๐น ) โง ๐ โ ( Base โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) โง ( ๐ฅ โ ( ๐พ โ ๐บ ) โง ๐ฆ โ ( ๐พ โ ๐บ ) ) ) โ ๐ โ ( Base โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) |
19 |
|
simpllr |
โข ( ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐บ โ ๐น ) โง ๐ โ ( Base โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) โง ( ๐ฅ โ ( ๐พ โ ๐บ ) โง ๐ฆ โ ( ๐พ โ ๐บ ) ) ) โ ๐บ โ ๐น ) |
20 |
|
simprl |
โข ( ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐บ โ ๐น ) โง ๐ โ ( Base โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) โง ( ๐ฅ โ ( ๐พ โ ๐บ ) โง ๐ฆ โ ( ๐พ โ ๐บ ) ) ) โ ๐ฅ โ ( ๐พ โ ๐บ ) ) |
21 |
4 1 2
|
lkrcl |
โข ( ( ๐ โ LMod โง ๐บ โ ๐น โง ๐ฅ โ ( ๐พ โ ๐บ ) ) โ ๐ฅ โ ( Base โ ๐ ) ) |
22 |
17 19 20 21
|
syl3anc |
โข ( ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐บ โ ๐น ) โง ๐ โ ( Base โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) โง ( ๐ฅ โ ( ๐พ โ ๐บ ) โง ๐ฆ โ ( ๐พ โ ๐บ ) ) ) โ ๐ฅ โ ( Base โ ๐ ) ) |
23 |
|
eqid |
โข ( ยท๐ โ ๐ ) = ( ยท๐ โ ๐ ) |
24 |
|
eqid |
โข ( Base โ ( Scalar โ ๐ ) ) = ( Base โ ( Scalar โ ๐ ) ) |
25 |
4 5 23 24
|
lmodvscl |
โข ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ( Base โ ( Scalar โ ๐ ) ) โง ๐ฅ โ ( Base โ ๐ ) ) โ ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ฅ ) โ ( Base โ ๐ ) ) |
26 |
17 18 22 25
|
syl3anc |
โข ( ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐บ โ ๐น ) โง ๐ โ ( Base โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) โง ( ๐ฅ โ ( ๐พ โ ๐บ ) โง ๐ฆ โ ( ๐พ โ ๐บ ) ) ) โ ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ฅ ) โ ( Base โ ๐ ) ) |
27 |
|
simprr |
โข ( ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐บ โ ๐น ) โง ๐ โ ( Base โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) โง ( ๐ฅ โ ( ๐พ โ ๐บ ) โง ๐ฆ โ ( ๐พ โ ๐บ ) ) ) โ ๐ฆ โ ( ๐พ โ ๐บ ) ) |
28 |
4 1 2
|
lkrcl |
โข ( ( ๐ โ LMod โง ๐บ โ ๐น โง ๐ฆ โ ( ๐พ โ ๐บ ) ) โ ๐ฆ โ ( Base โ ๐ ) ) |
29 |
17 19 27 28
|
syl3anc |
โข ( ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐บ โ ๐น ) โง ๐ โ ( Base โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) โง ( ๐ฅ โ ( ๐พ โ ๐บ ) โง ๐ฆ โ ( ๐พ โ ๐บ ) ) ) โ ๐ฆ โ ( Base โ ๐ ) ) |
30 |
|
eqid |
โข ( +g โ ๐ ) = ( +g โ ๐ ) |
31 |
4 30
|
lmodvacl |
โข ( ( ๐ โ LMod โง ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ฅ ) โ ( Base โ ๐ ) โง ๐ฆ โ ( Base โ ๐ ) ) โ ( ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ฅ ) ( +g โ ๐ ) ๐ฆ ) โ ( Base โ ๐ ) ) |
32 |
17 26 29 31
|
syl3anc |
โข ( ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐บ โ ๐น ) โง ๐ โ ( Base โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) โง ( ๐ฅ โ ( ๐พ โ ๐บ ) โง ๐ฆ โ ( ๐พ โ ๐บ ) ) ) โ ( ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ฅ ) ( +g โ ๐ ) ๐ฆ ) โ ( Base โ ๐ ) ) |
33 |
|
eqid |
โข ( +g โ ( Scalar โ ๐ ) ) = ( +g โ ( Scalar โ ๐ ) ) |
34 |
|
eqid |
โข ( .r โ ( Scalar โ ๐ ) ) = ( .r โ ( Scalar โ ๐ ) ) |
35 |
4 30 5 23 24 33 34 1
|
lfli |
โข ( ( ๐ โ LMod โง ๐บ โ ๐น โง ( ๐ โ ( Base โ ( Scalar โ ๐ ) ) โง ๐ฅ โ ( Base โ ๐ ) โง ๐ฆ โ ( Base โ ๐ ) ) ) โ ( ๐บ โ ( ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ฅ ) ( +g โ ๐ ) ๐ฆ ) ) = ( ( ๐ ( .r โ ( Scalar โ ๐ ) ) ( ๐บ โ ๐ฅ ) ) ( +g โ ( Scalar โ ๐ ) ) ( ๐บ โ ๐ฆ ) ) ) |
36 |
17 19 18 22 29 35
|
syl113anc |
โข ( ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐บ โ ๐น ) โง ๐ โ ( Base โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) โง ( ๐ฅ โ ( ๐พ โ ๐บ ) โง ๐ฆ โ ( ๐พ โ ๐บ ) ) ) โ ( ๐บ โ ( ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ฅ ) ( +g โ ๐ ) ๐ฆ ) ) = ( ( ๐ ( .r โ ( Scalar โ ๐ ) ) ( ๐บ โ ๐ฅ ) ) ( +g โ ( Scalar โ ๐ ) ) ( ๐บ โ ๐ฆ ) ) ) |
37 |
5 6 1 2
|
lkrf0 |
โข ( ( ๐ โ LMod โง ๐บ โ ๐น โง ๐ฅ โ ( ๐พ โ ๐บ ) ) โ ( ๐บ โ ๐ฅ ) = ( 0g โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) |
38 |
17 19 20 37
|
syl3anc |
โข ( ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐บ โ ๐น ) โง ๐ โ ( Base โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) โง ( ๐ฅ โ ( ๐พ โ ๐บ ) โง ๐ฆ โ ( ๐พ โ ๐บ ) ) ) โ ( ๐บ โ ๐ฅ ) = ( 0g โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) |
39 |
38
|
oveq2d |
โข ( ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐บ โ ๐น ) โง ๐ โ ( Base โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) โง ( ๐ฅ โ ( ๐พ โ ๐บ ) โง ๐ฆ โ ( ๐พ โ ๐บ ) ) ) โ ( ๐ ( .r โ ( Scalar โ ๐ ) ) ( ๐บ โ ๐ฅ ) ) = ( ๐ ( .r โ ( Scalar โ ๐ ) ) ( 0g โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) ) |
40 |
5
|
lmodring |
โข ( ๐ โ LMod โ ( Scalar โ ๐ ) โ Ring ) |
41 |
17 40
|
syl |
โข ( ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐บ โ ๐น ) โง ๐ โ ( Base โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) โง ( ๐ฅ โ ( ๐พ โ ๐บ ) โง ๐ฆ โ ( ๐พ โ ๐บ ) ) ) โ ( Scalar โ ๐ ) โ Ring ) |
42 |
24 34 6
|
ringrz |
โข ( ( ( Scalar โ ๐ ) โ Ring โง ๐ โ ( Base โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) โ ( ๐ ( .r โ ( Scalar โ ๐ ) ) ( 0g โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) = ( 0g โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) |
43 |
41 18 42
|
syl2anc |
โข ( ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐บ โ ๐น ) โง ๐ โ ( Base โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) โง ( ๐ฅ โ ( ๐พ โ ๐บ ) โง ๐ฆ โ ( ๐พ โ ๐บ ) ) ) โ ( ๐ ( .r โ ( Scalar โ ๐ ) ) ( 0g โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) = ( 0g โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) |
44 |
39 43
|
eqtrd |
โข ( ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐บ โ ๐น ) โง ๐ โ ( Base โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) โง ( ๐ฅ โ ( ๐พ โ ๐บ ) โง ๐ฆ โ ( ๐พ โ ๐บ ) ) ) โ ( ๐ ( .r โ ( Scalar โ ๐ ) ) ( ๐บ โ ๐ฅ ) ) = ( 0g โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) |
45 |
5 6 1 2
|
lkrf0 |
โข ( ( ๐ โ LMod โง ๐บ โ ๐น โง ๐ฆ โ ( ๐พ โ ๐บ ) ) โ ( ๐บ โ ๐ฆ ) = ( 0g โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) |
46 |
17 19 27 45
|
syl3anc |
โข ( ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐บ โ ๐น ) โง ๐ โ ( Base โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) โง ( ๐ฅ โ ( ๐พ โ ๐บ ) โง ๐ฆ โ ( ๐พ โ ๐บ ) ) ) โ ( ๐บ โ ๐ฆ ) = ( 0g โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) |
47 |
44 46
|
oveq12d |
โข ( ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐บ โ ๐น ) โง ๐ โ ( Base โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) โง ( ๐ฅ โ ( ๐พ โ ๐บ ) โง ๐ฆ โ ( ๐พ โ ๐บ ) ) ) โ ( ( ๐ ( .r โ ( Scalar โ ๐ ) ) ( ๐บ โ ๐ฅ ) ) ( +g โ ( Scalar โ ๐ ) ) ( ๐บ โ ๐ฆ ) ) = ( ( 0g โ ( Scalar โ ๐ ) ) ( +g โ ( Scalar โ ๐ ) ) ( 0g โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) ) |
48 |
5
|
lmodfgrp |
โข ( ๐ โ LMod โ ( Scalar โ ๐ ) โ Grp ) |
49 |
17 48
|
syl |
โข ( ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐บ โ ๐น ) โง ๐ โ ( Base โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) โง ( ๐ฅ โ ( ๐พ โ ๐บ ) โง ๐ฆ โ ( ๐พ โ ๐บ ) ) ) โ ( Scalar โ ๐ ) โ Grp ) |
50 |
24 6
|
grpidcl |
โข ( ( Scalar โ ๐ ) โ Grp โ ( 0g โ ( Scalar โ ๐ ) ) โ ( Base โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) |
51 |
24 33 6
|
grplid |
โข ( ( ( Scalar โ ๐ ) โ Grp โง ( 0g โ ( Scalar โ ๐ ) ) โ ( Base โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) โ ( ( 0g โ ( Scalar โ ๐ ) ) ( +g โ ( Scalar โ ๐ ) ) ( 0g โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) = ( 0g โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) |
52 |
49 50 51
|
syl2anc2 |
โข ( ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐บ โ ๐น ) โง ๐ โ ( Base โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) โง ( ๐ฅ โ ( ๐พ โ ๐บ ) โง ๐ฆ โ ( ๐พ โ ๐บ ) ) ) โ ( ( 0g โ ( Scalar โ ๐ ) ) ( +g โ ( Scalar โ ๐ ) ) ( 0g โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) = ( 0g โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) |
53 |
36 47 52
|
3eqtrd |
โข ( ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐บ โ ๐น ) โง ๐ โ ( Base โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) โง ( ๐ฅ โ ( ๐พ โ ๐บ ) โง ๐ฆ โ ( ๐พ โ ๐บ ) ) ) โ ( ๐บ โ ( ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ฅ ) ( +g โ ๐ ) ๐ฆ ) ) = ( 0g โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) |
54 |
4 5 6 1 2
|
ellkr |
โข ( ( ๐ โ LMod โง ๐บ โ ๐น ) โ ( ( ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ฅ ) ( +g โ ๐ ) ๐ฆ ) โ ( ๐พ โ ๐บ ) โ ( ( ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ฅ ) ( +g โ ๐ ) ๐ฆ ) โ ( Base โ ๐ ) โง ( ๐บ โ ( ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ฅ ) ( +g โ ๐ ) ๐ฆ ) ) = ( 0g โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) ) ) |
55 |
54
|
ad2antrr |
โข ( ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐บ โ ๐น ) โง ๐ โ ( Base โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) โง ( ๐ฅ โ ( ๐พ โ ๐บ ) โง ๐ฆ โ ( ๐พ โ ๐บ ) ) ) โ ( ( ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ฅ ) ( +g โ ๐ ) ๐ฆ ) โ ( ๐พ โ ๐บ ) โ ( ( ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ฅ ) ( +g โ ๐ ) ๐ฆ ) โ ( Base โ ๐ ) โง ( ๐บ โ ( ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ฅ ) ( +g โ ๐ ) ๐ฆ ) ) = ( 0g โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) ) ) |
56 |
32 53 55
|
mpbir2and |
โข ( ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐บ โ ๐น ) โง ๐ โ ( Base โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) โง ( ๐ฅ โ ( ๐พ โ ๐บ ) โง ๐ฆ โ ( ๐พ โ ๐บ ) ) ) โ ( ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ฅ ) ( +g โ ๐ ) ๐ฆ ) โ ( ๐พ โ ๐บ ) ) |
57 |
56
|
ralrimivva |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐บ โ ๐น ) โง ๐ โ ( Base โ ( Scalar โ ๐ ) ) ) โ โ ๐ฅ โ ( ๐พ โ ๐บ ) โ ๐ฆ โ ( ๐พ โ ๐บ ) ( ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ฅ ) ( +g โ ๐ ) ๐ฆ ) โ ( ๐พ โ ๐บ ) ) |
58 |
57
|
ralrimiva |
โข ( ( ๐ โ LMod โง ๐บ โ ๐น ) โ โ ๐ โ ( Base โ ( Scalar โ ๐ ) ) โ ๐ฅ โ ( ๐พ โ ๐บ ) โ ๐ฆ โ ( ๐พ โ ๐บ ) ( ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ฅ ) ( +g โ ๐ ) ๐ฆ ) โ ( ๐พ โ ๐บ ) ) |
59 |
5 24 4 30 23 3
|
islss |
โข ( ( ๐พ โ ๐บ ) โ ๐ โ ( ( ๐พ โ ๐บ ) โ ( Base โ ๐ ) โง ( ๐พ โ ๐บ ) โ โ
โง โ ๐ โ ( Base โ ( Scalar โ ๐ ) ) โ ๐ฅ โ ( ๐พ โ ๐บ ) โ ๐ฆ โ ( ๐พ โ ๐บ ) ( ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ฅ ) ( +g โ ๐ ) ๐ฆ ) โ ( ๐พ โ ๐บ ) ) ) |
60 |
9 16 58 59
|
syl3anbrc |
โข ( ( ๐ โ LMod โง ๐บ โ ๐น ) โ ( ๐พ โ ๐บ ) โ ๐ ) |