Metamath Proof Explorer


Theorem lspsolv

Description: If X is in the span of A u. { Y } but not A , then Y is in the span of A u. { X } . (Contributed by Mario Carneiro, 25-Jun-2014)

Ref Expression
Hypotheses lspsolv.v โŠข ๐‘‰ = ( Base โ€˜ ๐‘Š )
lspsolv.s โŠข ๐‘† = ( LSubSp โ€˜ ๐‘Š )
lspsolv.n โŠข ๐‘ = ( LSpan โ€˜ ๐‘Š )
Assertion lspsolv ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โ†’ ๐‘Œ โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘‹ } ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lspsolv.v โŠข ๐‘‰ = ( Base โ€˜ ๐‘Š )
2 lspsolv.s โŠข ๐‘† = ( LSubSp โ€˜ ๐‘Š )
3 lspsolv.n โŠข ๐‘ = ( LSpan โ€˜ ๐‘Š )
4 eqid โŠข ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) = ( Scalar โ€˜ ๐‘Š )
5 eqid โŠข ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) = ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) )
6 eqid โŠข ( +g โ€˜ ๐‘Š ) = ( +g โ€˜ ๐‘Š )
7 eqid โŠข ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š )
8 eqid โŠข { ๐‘ง โˆˆ ๐‘‰ โˆฃ โˆƒ ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ๐‘ง ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) } = { ๐‘ง โˆˆ ๐‘‰ โˆฃ โˆƒ ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ๐‘ง ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) }
9 lveclmod โŠข ( ๐‘Š โˆˆ LVec โ†’ ๐‘Š โˆˆ LMod )
10 9 adantr โŠข ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โ†’ ๐‘Š โˆˆ LMod )
11 simpr1 โŠข ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โ†’ ๐ด โІ ๐‘‰ )
12 simpr2 โŠข ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โ†’ ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ )
13 simpr3 โŠข ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) )
14 13 eldifad โŠข ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) )
15 1 2 3 4 5 6 7 8 10 11 12 14 lspsolvlem โŠข ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) )
16 4 lvecdrng โŠข ( ๐‘Š โˆˆ LVec โ†’ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ DivRing )
17 16 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ DivRing )
18 simprl โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) )
19 10 adantr โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ๐‘Š โˆˆ LMod )
20 12 adantr โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ )
21 eqid โŠข ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) )
22 eqid โŠข ( 0g โ€˜ ๐‘Š ) = ( 0g โ€˜ ๐‘Š )
23 1 4 7 21 22 lmod0vs โŠข ( ( ๐‘Š โˆˆ LMod โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ ) โ†’ ( ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) = ( 0g โ€˜ ๐‘Š ) )
24 19 20 23 syl2anc โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) = ( 0g โ€˜ ๐‘Š ) )
25 24 oveq2d โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) = ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( 0g โ€˜ ๐‘Š ) ) )
26 11 adantr โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ๐ด โІ ๐‘‰ )
27 20 snssd โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ { ๐‘Œ } โІ ๐‘‰ )
28 26 27 unssd โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) โІ ๐‘‰ )
29 1 3 lspssv โŠข ( ( ๐‘Š โˆˆ LMod โˆง ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) โІ ๐‘‰ ) โ†’ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โІ ๐‘‰ )
30 19 28 29 syl2anc โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โІ ๐‘‰ )
31 30 ssdifssd โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) โІ ๐‘‰ )
32 13 adantr โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) )
33 31 32 sseldd โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ๐‘‰ )
34 1 6 22 lmod0vrid โŠข ( ( ๐‘Š โˆˆ LMod โˆง ๐‘‹ โˆˆ ๐‘‰ ) โ†’ ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( 0g โ€˜ ๐‘Š ) ) = ๐‘‹ )
35 19 33 34 syl2anc โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( 0g โ€˜ ๐‘Š ) ) = ๐‘‹ )
36 25 35 eqtrd โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) = ๐‘‹ )
37 36 32 eqeltrd โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) )
38 37 eldifbd โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ยฌ ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) )
39 simprr โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) )
40 oveq1 โŠข ( ๐‘Ÿ = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) = ( ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) )
41 40 oveq2d โŠข ( ๐‘Ÿ = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) = ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) )
42 41 eleq1d โŠข ( ๐‘Ÿ = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ( ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) โ†” ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) )
43 39 42 syl5ibcom โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ๐‘Ÿ = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) )
44 43 necon3bd โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ยฌ ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) โ†’ ๐‘Ÿ โ‰  ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) )
45 38 44 mpd โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ๐‘Ÿ โ‰  ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) )
46 eqid โŠข ( .r โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) = ( .r โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) )
47 eqid โŠข ( 1r โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) = ( 1r โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) )
48 eqid โŠข ( invr โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) = ( invr โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) )
49 5 21 46 47 48 drnginvrl โŠข ( ( ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ DivRing โˆง ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ๐‘Ÿ โ‰  ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โ†’ ( ( ( invr โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โ€˜ ๐‘Ÿ ) ( .r โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ๐‘Ÿ ) = ( 1r โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) )
50 17 18 45 49 syl3anc โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ( ( invr โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โ€˜ ๐‘Ÿ ) ( .r โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ๐‘Ÿ ) = ( 1r โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) )
51 50 oveq1d โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ( ( ( invr โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โ€˜ ๐‘Ÿ ) ( .r โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ๐‘Ÿ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) = ( ( 1r โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) )
52 5 21 48 drnginvrcl โŠข ( ( ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ DivRing โˆง ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ๐‘Ÿ โ‰  ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โ†’ ( ( invr โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โ€˜ ๐‘Ÿ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) )
53 17 18 45 52 syl3anc โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ( invr โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โ€˜ ๐‘Ÿ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) )
54 1 4 7 5 46 lmodvsass โŠข ( ( ๐‘Š โˆˆ LMod โˆง ( ( ( invr โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โ€˜ ๐‘Ÿ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ ) ) โ†’ ( ( ( ( invr โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โ€˜ ๐‘Ÿ ) ( .r โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ๐‘Ÿ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) = ( ( ( invr โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โ€˜ ๐‘Ÿ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) )
55 19 53 18 20 54 syl13anc โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ( ( ( invr โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โ€˜ ๐‘Ÿ ) ( .r โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ๐‘Ÿ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) = ( ( ( invr โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โ€˜ ๐‘Ÿ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) )
56 1 4 7 47 lmodvs1 โŠข ( ( ๐‘Š โˆˆ LMod โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ ) โ†’ ( ( 1r โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) = ๐‘Œ )
57 19 20 56 syl2anc โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ( 1r โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) = ๐‘Œ )
58 51 55 57 3eqtr3d โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ( ( invr โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โ€˜ ๐‘Ÿ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) = ๐‘Œ )
59 33 snssd โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ { ๐‘‹ } โІ ๐‘‰ )
60 26 59 unssd โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ๐ด โˆช { ๐‘‹ } ) โІ ๐‘‰ )
61 1 2 3 lspcl โŠข ( ( ๐‘Š โˆˆ LMod โˆง ( ๐ด โˆช { ๐‘‹ } ) โІ ๐‘‰ ) โ†’ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘‹ } ) ) โˆˆ ๐‘† )
62 19 60 61 syl2anc โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘‹ } ) ) โˆˆ ๐‘† )
63 1 4 7 5 lmodvscl โŠข ( ( ๐‘Š โˆˆ LMod โˆง ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ ) โ†’ ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) โˆˆ ๐‘‰ )
64 19 18 20 63 syl3anc โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) โˆˆ ๐‘‰ )
65 eqid โŠข ( -g โ€˜ ๐‘Š ) = ( -g โ€˜ ๐‘Š )
66 1 6 65 lmodvpncan โŠข ( ( ๐‘Š โˆˆ LMod โˆง ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ๐‘‰ ) โ†’ ( ( ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘‹ ) ( -g โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘‹ ) = ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) )
67 19 64 33 66 syl3anc โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘‹ ) ( -g โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘‹ ) = ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) )
68 1 6 lmodcom โŠข ( ( ๐‘Š โˆˆ LMod โˆง ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ๐‘‰ ) โ†’ ( ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘‹ ) = ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) )
69 19 64 33 68 syl3anc โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘‹ ) = ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) )
70 ssun1 โŠข ๐ด โІ ( ๐ด โˆช { ๐‘‹ } )
71 70 a1i โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ๐ด โІ ( ๐ด โˆช { ๐‘‹ } ) )
72 1 3 lspss โŠข ( ( ๐‘Š โˆˆ LMod โˆง ( ๐ด โˆช { ๐‘‹ } ) โІ ๐‘‰ โˆง ๐ด โІ ( ๐ด โˆช { ๐‘‹ } ) ) โ†’ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) โІ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘‹ } ) ) )
73 19 60 71 72 syl3anc โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) โІ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘‹ } ) ) )
74 73 39 sseldd โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘‹ } ) ) )
75 69 74 eqeltrd โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘‹ ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘‹ } ) ) )
76 1 3 lspssid โŠข ( ( ๐‘Š โˆˆ LMod โˆง ( ๐ด โˆช { ๐‘‹ } ) โІ ๐‘‰ ) โ†’ ( ๐ด โˆช { ๐‘‹ } ) โІ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘‹ } ) ) )
77 19 60 76 syl2anc โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ๐ด โˆช { ๐‘‹ } ) โІ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘‹ } ) ) )
78 snidg โŠข ( ๐‘‹ โˆˆ ๐‘‰ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ { ๐‘‹ } )
79 elun2 โŠข ( ๐‘‹ โˆˆ { ๐‘‹ } โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ( ๐ด โˆช { ๐‘‹ } ) )
80 33 78 79 3syl โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ( ๐ด โˆช { ๐‘‹ } ) )
81 77 80 sseldd โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘‹ } ) ) )
82 65 2 lssvsubcl โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LMod โˆง ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘‹ } ) ) โˆˆ ๐‘† ) โˆง ( ( ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘‹ ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘‹ } ) ) โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘‹ } ) ) ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘‹ ) ( -g โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘‹ ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘‹ } ) ) )
83 19 62 75 81 82 syl22anc โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘‹ ) ( -g โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘‹ ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘‹ } ) ) )
84 67 83 eqeltrrd โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘‹ } ) ) )
85 4 7 5 2 lssvscl โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LMod โˆง ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘‹ } ) ) โˆˆ ๐‘† ) โˆง ( ( ( invr โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โ€˜ ๐‘Ÿ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘‹ } ) ) ) ) โ†’ ( ( ( invr โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โ€˜ ๐‘Ÿ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘‹ } ) ) )
86 19 62 53 84 85 syl22anc โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ( ( invr โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โ€˜ ๐‘Ÿ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘‹ } ) ) )
87 58 86 eqeltrrd โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆง ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘‹ ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘Œ ) ) โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ๐‘Œ โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘‹ } ) ) )
88 15 87 rexlimddv โŠข ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐ด โІ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘Œ } ) ) โˆ– ( ๐‘ โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โ†’ ๐‘Œ โˆˆ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด โˆช { ๐‘‹ } ) ) )