Metamath Proof Explorer


Theorem lkrlss

Description: The kernel of a linear functional is a subspace. ( nlelshi analog.) (Contributed by NM, 16-Apr-2014)

Ref Expression
Hypotheses lkrlss.f โŠข ๐น = ( LFnl โ€˜ ๐‘Š )
lkrlss.k โŠข ๐พ = ( LKer โ€˜ ๐‘Š )
lkrlss.s โŠข ๐‘† = ( LSubSp โ€˜ ๐‘Š )
Assertion lkrlss ( ( ๐‘Š โˆˆ LMod โˆง ๐บ โˆˆ ๐น ) โ†’ ( ๐พ โ€˜ ๐บ ) โˆˆ ๐‘† )

Proof

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