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Theorem snlindsntor 42260
Description: A singleton is linearly independent iff it does not contain a torsion element. According to Wikipedia ("Torsion (algebra)", 15-Apr-2019, https://en.wikipedia.org/wiki/Torsion_(algebra)): "An element m of a module M over a ring R is called a torsion element of the module if there exists a regular element r of the ring (an element that is neither a left nor a right zero divisor) that annihilates m, i.e.,  ( r  .x.  m )  =  0. In an integral domain (a commutative ring without zero divisors), every nonzero element is regular, so a torsion element of a module over an integral domain is one annihilated by a nonzero element of the integral domain." Analogously, the definition in [Lang] p. 147 states that "An element x of [a module] E [over a ring R] is called a torsion element if there exists  a  e.  R,  a  =/=  0, such that  a  .x.  x  =  0. This definition includes the zero element of the module. Some authors, however, exclude the zero element from the definition of torsion elements. (Contributed by AV, 14-Apr-2019.) (Revised by AV, 27-Apr-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
snlindsntor.b  |-  B  =  ( Base `  M
)
snlindsntor.r  |-  R  =  (Scalar `  M )
snlindsntor.s  |-  S  =  ( Base `  R
)
snlindsntor.0  |-  .0.  =  ( 0g `  R )
snlindsntor.z  |-  Z  =  ( 0g `  M
)
snlindsntor.t  |-  .x.  =  ( .s `  M )
Assertion
Ref Expression
snlindsntor  |-  ( ( M  e.  LMod  /\  X  e.  B )  ->  ( A. s  e.  ( S  \  {  .0.  }
) ( s  .x.  X )  =/=  Z  <->  { X } linIndS  M )
)
Distinct variable groups:    B, s    M, s    S, s    X, s    Z, s    .x. , s    .0. , s
Allowed substitution hint:    R( s)

Proof of Theorem snlindsntor
Dummy variables  x  f  y are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 df-ne 2795 . . . . 5  |-  ( ( s  .x.  X )  =/=  Z  <->  -.  (
s  .x.  X )  =  Z )
21ralbii 2980 . . . 4  |-  ( A. s  e.  ( S  \  {  .0.  } ) ( s  .x.  X
)  =/=  Z  <->  A. s  e.  ( S  \  {  .0.  } )  -.  (
s  .x.  X )  =  Z )
3 raldifsni 4324 . . . 4  |-  ( A. s  e.  ( S  \  {  .0.  } )  -.  ( s  .x.  X )  =  Z  <->  A. s  e.  S  ( ( s  .x.  X )  =  Z  ->  s  =  .0.  ) )
42, 3bitri 264 . . 3  |-  ( A. s  e.  ( S  \  {  .0.  } ) ( s  .x.  X
)  =/=  Z  <->  A. s  e.  S  ( (
s  .x.  X )  =  Z  ->  s  =  .0.  ) )
5 simpl 473 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( M  e.  LMod  /\  X  e.  B )  ->  M  e.  LMod )
65adantr 481 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( M  e.  LMod  /\  X  e.  B )  /\  A. s  e.  S  ( ( s 
.x.  X )  =  Z  ->  s  =  .0.  ) )  ->  M  e.  LMod )
76adantr 481 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( M  e. 
LMod  /\  X  e.  B
)  /\  A. s  e.  S  ( (
s  .x.  X )  =  Z  ->  s  =  .0.  ) )  /\  f  e.  ( S  ^m  { X } ) )  ->  M  e.  LMod )
8 snlindsntor.s . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  S  =  ( Base `  R
)
9 snlindsntor.r . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  R  =  (Scalar `  M )
109fveq2i 6194 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( Base `  R )  =  (
Base `  (Scalar `  M
) )
118, 10eqtri 2644 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  S  =  ( Base `  (Scalar `  M ) )
1211oveq1i 6660 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( S  ^m  { X }
)  =  ( (
Base `  (Scalar `  M
) )  ^m  { X } )
1312eleq2i 2693 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( f  e.  ( S  ^m  { X } )  <->  f  e.  ( ( Base `  (Scalar `  M ) )  ^m  { X } ) )
1413biimpi 206 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( f  e.  ( S  ^m  { X } )  -> 
f  e.  ( (
Base `  (Scalar `  M
) )  ^m  { X } ) )
1514adantl 482 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( M  e. 
LMod  /\  X  e.  B
)  /\  A. s  e.  S  ( (
s  .x.  X )  =  Z  ->  s  =  .0.  ) )  /\  f  e.  ( S  ^m  { X } ) )  ->  f  e.  ( ( Base `  (Scalar `  M ) )  ^m  { X } ) )
16 snelpwi 4912 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( X  e.  ( Base `  M
)  ->  { X }  e.  ~P ( Base `  M ) )
17 snlindsntor.b . . . . . . . . . . . . 13  |-  B  =  ( Base `  M
)
1816, 17eleq2s 2719 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( X  e.  B  ->  { X }  e.  ~P ( Base `  M ) )
1918ad3antlr 767 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( M  e. 
LMod  /\  X  e.  B
)  /\  A. s  e.  S  ( (
s  .x.  X )  =  Z  ->  s  =  .0.  ) )  /\  f  e.  ( S  ^m  { X } ) )  ->  { X }  e.  ~P ( Base `  M ) )
20 lincval 42198 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( M  e.  LMod  /\  f  e.  ( ( Base `  (Scalar `  M ) )  ^m  { X } )  /\  { X }  e.  ~P ( Base `  M )
)  ->  ( f
( linC  `  M ) { X } )  =  ( M  gsumg  ( x  e.  { X }  |->  ( ( f `  x ) ( .s `  M
) x ) ) ) )
217, 15, 19, 20syl3anc 1326 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( M  e. 
LMod  /\  X  e.  B
)  /\  A. s  e.  S  ( (
s  .x.  X )  =  Z  ->  s  =  .0.  ) )  /\  f  e.  ( S  ^m  { X } ) )  ->  ( f
( linC  `  M ) { X } )  =  ( M  gsumg  ( x  e.  { X }  |->  ( ( f `  x ) ( .s `  M
) x ) ) ) )
2221eqeq1d 2624 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( M  e. 
LMod  /\  X  e.  B
)  /\  A. s  e.  S  ( (
s  .x.  X )  =  Z  ->  s  =  .0.  ) )  /\  f  e.  ( S  ^m  { X } ) )  ->  ( (
f ( linC  `  M
) { X }
)  =  Z  <->  ( M  gsumg  ( x  e.  { X }  |->  ( ( f `
 x ) ( .s `  M ) x ) ) )  =  Z ) )
2322anbi2d 740 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( M  e. 
LMod  /\  X  e.  B
)  /\  A. s  e.  S  ( (
s  .x.  X )  =  Z  ->  s  =  .0.  ) )  /\  f  e.  ( S  ^m  { X } ) )  ->  ( (
f finSupp  .0.  /\  ( f ( linC  `  M ) { X } )  =  Z )  <->  ( f finSupp  .0. 
/\  ( M  gsumg  ( x  e.  { X }  |->  ( ( f `  x ) ( .s
`  M ) x ) ) )  =  Z ) ) )
24 lmodgrp 18870 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( M  e.  LMod  ->  M  e. 
Grp )
25 grpmnd 17429 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( M  e.  Grp  ->  M  e.  Mnd )
2624, 25syl 17 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( M  e.  LMod  ->  M  e. 
Mnd )
2726ad3antrrr 766 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( M  e. 
LMod  /\  X  e.  B
)  /\  A. s  e.  S  ( (
s  .x.  X )  =  Z  ->  s  =  .0.  ) )  /\  f  e.  ( S  ^m  { X } ) )  ->  M  e.  Mnd )
28 simpllr 799 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( M  e. 
LMod  /\  X  e.  B
)  /\  A. s  e.  S  ( (
s  .x.  X )  =  Z  ->  s  =  .0.  ) )  /\  f  e.  ( S  ^m  { X } ) )  ->  X  e.  B )
29 elmapi 7879 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( f  e.  ( S  ^m  { X } )  -> 
f : { X }
--> S )
306adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( f : { X }
--> S  /\  ( ( M  e.  LMod  /\  X  e.  B )  /\  A. s  e.  S  (
( s  .x.  X
)  =  Z  -> 
s  =  .0.  )
) )  ->  M  e.  LMod )
31 snidg 4206 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( X  e.  B  ->  X  e.  { X } )
3231adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( M  e.  LMod  /\  X  e.  B )  ->  X  e.  { X } )
3332adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( M  e.  LMod  /\  X  e.  B )  /\  A. s  e.  S  ( ( s 
.x.  X )  =  Z  ->  s  =  .0.  ) )  ->  X  e.  { X } )
34 ffvelrn 6357 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( f : { X }
--> S  /\  X  e. 
{ X } )  ->  ( f `  X )  e.  S
)
3533, 34sylan2 491 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( f : { X }
--> S  /\  ( ( M  e.  LMod  /\  X  e.  B )  /\  A. s  e.  S  (
( s  .x.  X
)  =  Z  -> 
s  =  .0.  )
) )  ->  (
f `  X )  e.  S )
36 simprlr 803 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( f : { X }
--> S  /\  ( ( M  e.  LMod  /\  X  e.  B )  /\  A. s  e.  S  (
( s  .x.  X
)  =  Z  -> 
s  =  .0.  )
) )  ->  X  e.  B )
37 eqid 2622 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( .s
`  M )  =  ( .s `  M
)
3817, 9, 37, 8lmodvscl 18880 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( M  e.  LMod  /\  (
f `  X )  e.  S  /\  X  e.  B )  ->  (
( f `  X
) ( .s `  M ) X )  e.  B )
3930, 35, 36, 38syl3anc 1326 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( f : { X }
--> S  /\  ( ( M  e.  LMod  /\  X  e.  B )  /\  A. s  e.  S  (
( s  .x.  X
)  =  Z  -> 
s  =  .0.  )
) )  ->  (
( f `  X
) ( .s `  M ) X )  e.  B )
4039expcom 451 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( M  e.  LMod  /\  X  e.  B )  /\  A. s  e.  S  ( ( s 
.x.  X )  =  Z  ->  s  =  .0.  ) )  ->  (
f : { X }
--> S  ->  ( (
f `  X )
( .s `  M
) X )  e.  B ) )
4129, 40syl5com 31 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( f  e.  ( S  ^m  { X } )  -> 
( ( ( M  e.  LMod  /\  X  e.  B )  /\  A. s  e.  S  (
( s  .x.  X
)  =  Z  -> 
s  =  .0.  )
)  ->  ( (
f `  X )
( .s `  M
) X )  e.  B ) )
4241impcom 446 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( M  e. 
LMod  /\  X  e.  B
)  /\  A. s  e.  S  ( (
s  .x.  X )  =  Z  ->  s  =  .0.  ) )  /\  f  e.  ( S  ^m  { X } ) )  ->  ( (
f `  X )
( .s `  M
) X )  e.  B )
43 fveq2 6191 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  =  X  ->  (
f `  x )  =  ( f `  X ) )
44 id 22 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  =  X  ->  x  =  X )
4543, 44oveq12d 6668 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  =  X  ->  (
( f `  x
) ( .s `  M ) x )  =  ( ( f `
 X ) ( .s `  M ) X ) )
4617, 45gsumsn 18354 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( M  e.  Mnd  /\  X  e.  B  /\  ( ( f `  X ) ( .s
`  M ) X )  e.  B )  ->  ( M  gsumg  ( x  e.  { X }  |->  ( ( f `  x ) ( .s
`  M ) x ) ) )  =  ( ( f `  X ) ( .s
`  M ) X ) )
4727, 28, 42, 46syl3anc 1326 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( M  e. 
LMod  /\  X  e.  B
)  /\  A. s  e.  S  ( (
s  .x.  X )  =  Z  ->  s  =  .0.  ) )  /\  f  e.  ( S  ^m  { X } ) )  ->  ( M  gsumg  ( x  e.  { X }  |->  ( ( f `
 x ) ( .s `  M ) x ) ) )  =  ( ( f `
 X ) ( .s `  M ) X ) )
4847eqeq1d 2624 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( M  e. 
LMod  /\  X  e.  B
)  /\  A. s  e.  S  ( (
s  .x.  X )  =  Z  ->  s  =  .0.  ) )  /\  f  e.  ( S  ^m  { X } ) )  ->  ( ( M  gsumg  ( x  e.  { X }  |->  ( ( f `  x ) ( .s `  M
) x ) ) )  =  Z  <->  ( (
f `  X )
( .s `  M
) X )  =  Z ) )
4931, 34sylan2 491 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( f : { X }
--> S  /\  X  e.  B )  ->  (
f `  X )  e.  S )
5049expcom 451 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( X  e.  B  ->  (
f : { X }
--> S  ->  ( f `  X )  e.  S
) )
5150adantl 482 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( M  e.  LMod  /\  X  e.  B )  ->  (
f : { X }
--> S  ->  ( f `  X )  e.  S
) )
52 snlindsntor.t . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  .x.  =  ( .s `  M )
5352oveqi 6663 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( f `  X ) 
.x.  X )  =  ( ( f `  X ) ( .s
`  M ) X )
5453eqeq1i 2627 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( f `  X
)  .x.  X )  =  Z  <->  ( ( f `
 X ) ( .s `  M ) X )  =  Z )
55 oveq1 6657 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( s  =  ( f `  X )  ->  (
s  .x.  X )  =  ( ( f `
 X )  .x.  X ) )
5655eqeq1d 2624 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( s  =  ( f `  X )  ->  (
( s  .x.  X
)  =  Z  <->  ( (
f `  X )  .x.  X )  =  Z ) )
57 eqeq1 2626 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( s  =  ( f `  X )  ->  (
s  =  .0.  <->  ( f `  X )  =  .0.  ) )
5856, 57imbi12d 334 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( s  =  ( f `  X )  ->  (
( ( s  .x.  X )  =  Z  ->  s  =  .0.  )  <->  ( ( ( f `  X ) 
.x.  X )  =  Z  ->  ( f `  X )  =  .0.  ) ) )
5958rspcva 3307 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( f `  X
)  e.  S  /\  A. s  e.  S  ( ( s  .x.  X
)  =  Z  -> 
s  =  .0.  )
)  ->  ( (
( f `  X
)  .x.  X )  =  Z  ->  ( f `
 X )  =  .0.  ) )
6054, 59syl5bir 233 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( f `  X
)  e.  S  /\  A. s  e.  S  ( ( s  .x.  X
)  =  Z  -> 
s  =  .0.  )
)  ->  ( (
( f `  X
) ( .s `  M ) X )  =  Z  ->  (
f `  X )  =  .0.  ) )
6160ex 450 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( f `  X )  e.  S  ->  ( A. s  e.  S  ( ( s  .x.  X )  =  Z  ->  s  =  .0.  )  ->  ( (
( f `  X
) ( .s `  M ) X )  =  Z  ->  (
f `  X )  =  .0.  ) ) )
6229, 51, 61syl56 36 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( M  e.  LMod  /\  X  e.  B )  ->  (
f  e.  ( S  ^m  { X }
)  ->  ( A. s  e.  S  (
( s  .x.  X
)  =  Z  -> 
s  =  .0.  )  ->  ( ( ( f `
 X ) ( .s `  M ) X )  =  Z  ->  ( f `  X )  =  .0.  ) ) ) )
6362com23 86 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( M  e.  LMod  /\  X  e.  B )  ->  ( A. s  e.  S  ( ( s  .x.  X )  =  Z  ->  s  =  .0.  )  ->  ( f  e.  ( S  ^m  { X } )  ->  (
( ( f `  X ) ( .s
`  M ) X )  =  Z  -> 
( f `  X
)  =  .0.  )
) ) )
6463imp31 448 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( M  e. 
LMod  /\  X  e.  B
)  /\  A. s  e.  S  ( (
s  .x.  X )  =  Z  ->  s  =  .0.  ) )  /\  f  e.  ( S  ^m  { X } ) )  ->  ( (
( f `  X
) ( .s `  M ) X )  =  Z  ->  (
f `  X )  =  .0.  ) )
6548, 64sylbid 230 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( M  e. 
LMod  /\  X  e.  B
)  /\  A. s  e.  S  ( (
s  .x.  X )  =  Z  ->  s  =  .0.  ) )  /\  f  e.  ( S  ^m  { X } ) )  ->  ( ( M  gsumg  ( x  e.  { X }  |->  ( ( f `  x ) ( .s `  M
) x ) ) )  =  Z  -> 
( f `  X
)  =  .0.  )
)
6665adantld 483 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( M  e. 
LMod  /\  X  e.  B
)  /\  A. s  e.  S  ( (
s  .x.  X )  =  Z  ->  s  =  .0.  ) )  /\  f  e.  ( S  ^m  { X } ) )  ->  ( (
f finSupp  .0.  /\  ( M 
gsumg  ( x  e.  { X }  |->  ( ( f `
 x ) ( .s `  M ) x ) ) )  =  Z )  -> 
( f `  X
)  =  .0.  )
)
6723, 66sylbid 230 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( M  e. 
LMod  /\  X  e.  B
)  /\  A. s  e.  S  ( (
s  .x.  X )  =  Z  ->  s  =  .0.  ) )  /\  f  e.  ( S  ^m  { X } ) )  ->  ( (
f finSupp  .0.  /\  ( f ( linC  `  M ) { X } )  =  Z )  ->  (
f `  X )  =  .0.  ) )
6867ralrimiva 2966 . . . . . 6  |-  ( ( ( M  e.  LMod  /\  X  e.  B )  /\  A. s  e.  S  ( ( s 
.x.  X )  =  Z  ->  s  =  .0.  ) )  ->  A. f  e.  ( S  ^m  { X } ) ( ( f finSupp  .0.  /\  (
f ( linC  `  M
) { X }
)  =  Z )  ->  ( f `  X )  =  .0.  ) )
6968ex 450 . . . . 5  |-  ( ( M  e.  LMod  /\  X  e.  B )  ->  ( A. s  e.  S  ( ( s  .x.  X )  =  Z  ->  s  =  .0.  )  ->  A. f  e.  ( S  ^m  { X } ) ( ( f finSupp  .0.  /\  (
f ( linC  `  M
) { X }
)  =  Z )  ->  ( f `  X )  =  .0.  ) ) )
70 impexp 462 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( f finSupp  .0.  /\  ( f ( linC  `  M ) { X } )  =  Z )  ->  ( f `  X )  =  .0.  )  <->  ( f finSupp  .0.  ->  ( ( f ( linC  `  M ) { X } )  =  Z  ->  ( f `  X )  =  .0.  ) ) )
7129adantl 482 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( M  e.  LMod  /\  X  e.  B )  /\  f  e.  ( S  ^m  { X } ) )  -> 
f : { X }
--> S )
72 snfi 8038 . . . . . . . . . . 11  |-  { X }  e.  Fin
7372a1i 11 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( M  e.  LMod  /\  X  e.  B )  /\  f  e.  ( S  ^m  { X } ) )  ->  { X }  e.  Fin )
74 snlindsntor.0 . . . . . . . . . . . 12  |-  .0.  =  ( 0g `  R )
75 fvex 6201 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( 0g
`  R )  e. 
_V
7674, 75eqeltri 2697 . . . . . . . . . . 11  |-  .0.  e.  _V
7776a1i 11 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( M  e.  LMod  /\  X  e.  B )  /\  f  e.  ( S  ^m  { X } ) )  ->  .0.  e.  _V )
7871, 73, 77fdmfifsupp 8285 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( M  e.  LMod  /\  X  e.  B )  /\  f  e.  ( S  ^m  { X } ) )  -> 
f finSupp  .0.  )
79 pm2.27 42 . . . . . . . . 9  |-  ( f finSupp  .0.  ->  ( ( f finSupp  .0.  ->  ( ( f ( linC  `  M ) { X } )  =  Z  ->  ( f `  X )  =  .0.  ) )  ->  (
( f ( linC  `  M ) { X } )  =  Z  ->  ( f `  X )  =  .0.  ) ) )
8078, 79syl 17 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( M  e.  LMod  /\  X  e.  B )  /\  f  e.  ( S  ^m  { X } ) )  -> 
( ( f finSupp  .0.  ->  ( ( f ( linC  `  M ) { X } )  =  Z  ->  ( f `  X )  =  .0.  ) )  ->  (
( f ( linC  `  M ) { X } )  =  Z  ->  ( f `  X )  =  .0.  ) ) )
8170, 80syl5bi 232 . . . . . . 7  |-  ( ( ( M  e.  LMod  /\  X  e.  B )  /\  f  e.  ( S  ^m  { X } ) )  -> 
( ( ( f finSupp  .0.  /\  ( f ( linC  `  M ) { X } )  =  Z )  ->  ( f `  X )  =  .0.  )  ->  ( (
f ( linC  `  M
) { X }
)  =  Z  -> 
( f `  X
)  =  .0.  )
) )
8281ralimdva 2962 . . . . . 6  |-  ( ( M  e.  LMod  /\  X  e.  B )  ->  ( A. f  e.  ( S  ^m  { X }
) ( ( f finSupp  .0.  /\  ( f ( linC  `  M ) { X } )  =  Z )  ->  ( f `  X )  =  .0.  )  ->  A. f  e.  ( S  ^m  { X } ) ( ( f ( linC  `  M
) { X }
)  =  Z  -> 
( f `  X
)  =  .0.  )
) )
83 snlindsntor.z . . . . . . 7  |-  Z  =  ( 0g `  M
)
8417, 9, 8, 74, 83, 52snlindsntorlem 42259 . . . . . 6  |-  ( ( M  e.  LMod  /\  X  e.  B )  ->  ( A. f  e.  ( S  ^m  { X }
) ( ( f ( linC  `  M ) { X } )  =  Z  ->  ( f `  X )  =  .0.  )  ->  A. s  e.  S  ( (
s  .x.  X )  =  Z  ->  s  =  .0.  ) ) )
8582, 84syld 47 . . . . 5  |-  ( ( M  e.  LMod  /\  X  e.  B )  ->  ( A. f  e.  ( S  ^m  { X }
) ( ( f finSupp  .0.  /\  ( f ( linC  `  M ) { X } )  =  Z )  ->  ( f `  X )  =  .0.  )  ->  A. s  e.  S  ( (
s  .x.  X )  =  Z  ->  s  =  .0.  ) ) )
8669, 85impbid 202 . . . 4  |-  ( ( M  e.  LMod  /\  X  e.  B )  ->  ( A. s  e.  S  ( ( s  .x.  X )  =  Z  ->  s  =  .0.  )  <->  A. f  e.  ( S  ^m  { X } ) ( ( f finSupp  .0.  /\  (
f ( linC  `  M
) { X }
)  =  Z )  ->  ( f `  X )  =  .0.  ) ) )
87 fveq2 6191 . . . . . . . . . 10  |-  ( y  =  X  ->  (
f `  y )  =  ( f `  X ) )
8887eqeq1d 2624 . . . . . . . . 9  |-  ( y  =  X  ->  (
( f `  y
)  =  .0.  <->  ( f `  X )  =  .0.  ) )
8988ralsng 4218 . . . . . . . 8  |-  ( X  e.  B  ->  ( A. y  e.  { X }  ( f `  y )  =  .0.  <->  ( f `  X )  =  .0.  ) )
9089adantl 482 . . . . . . 7  |-  ( ( M  e.  LMod  /\  X  e.  B )  ->  ( A. y  e.  { X }  ( f `  y )  =  .0.  <->  ( f `  X )  =  .0.  ) )
9190bicomd 213 . . . . . 6  |-  ( ( M  e.  LMod  /\  X  e.  B )  ->  (
( f `  X
)  =  .0.  <->  A. y  e.  { X }  (
f `  y )  =  .0.  ) )
9291imbi2d 330 . . . . 5  |-  ( ( M  e.  LMod  /\  X  e.  B )  ->  (
( ( f finSupp  .0.  /\  ( f ( linC  `  M ) { X } )  =  Z )  ->  ( f `  X )  =  .0.  )  <->  ( ( f finSupp  .0.  /\  ( f ( linC  `  M ) { X } )  =  Z )  ->  A. y  e.  { X }  (
f `  y )  =  .0.  ) ) )
9392ralbidv 2986 . . . 4  |-  ( ( M  e.  LMod  /\  X  e.  B )  ->  ( A. f  e.  ( S  ^m  { X }
) ( ( f finSupp  .0.  /\  ( f ( linC  `  M ) { X } )  =  Z )  ->  ( f `  X )  =  .0.  )  <->  A. f  e.  ( S  ^m  { X } ) ( ( f finSupp  .0.  /\  (
f ( linC  `  M
) { X }
)  =  Z )  ->  A. y  e.  { X }  ( f `  y )  =  .0.  ) ) )
94 snelpwi 4912 . . . . . 6  |-  ( X  e.  B  ->  { X }  e.  ~P B
)
9594adantl 482 . . . . 5  |-  ( ( M  e.  LMod  /\  X  e.  B )  ->  { X }  e.  ~P B
)
9695biantrurd 529 . . . 4  |-  ( ( M  e.  LMod  /\  X  e.  B )  ->  ( A. f  e.  ( S  ^m  { X }
) ( ( f finSupp  .0.  /\  ( f ( linC  `  M ) { X } )  =  Z )  ->  A. y  e.  { X }  (
f `  y )  =  .0.  )  <->  ( { X }  e.  ~P B  /\  A. f  e.  ( S  ^m  { X } ) ( ( f finSupp  .0.  /\  (
f ( linC  `  M
) { X }
)  =  Z )  ->  A. y  e.  { X }  ( f `  y )  =  .0.  ) ) ) )
9786, 93, 963bitrd 294 . . 3  |-  ( ( M  e.  LMod  /\  X  e.  B )  ->  ( A. s  e.  S  ( ( s  .x.  X )  =  Z  ->  s  =  .0.  )  <->  ( { X }  e.  ~P B  /\  A. f  e.  ( S  ^m  { X } ) ( ( f finSupp  .0.  /\  (
f ( linC  `  M
) { X }
)  =  Z )  ->  A. y  e.  { X }  ( f `  y )  =  .0.  ) ) ) )
984, 97syl5bb 272 . 2  |-  ( ( M  e.  LMod  /\  X  e.  B )  ->  ( A. s  e.  ( S  \  {  .0.  }
) ( s  .x.  X )  =/=  Z  <->  ( { X }  e.  ~P B  /\  A. f  e.  ( S  ^m  { X } ) ( ( f finSupp  .0.  /\  (
f ( linC  `  M
) { X }
)  =  Z )  ->  A. y  e.  { X }  ( f `  y )  =  .0.  ) ) ) )
99 snex 4908 . . 3  |-  { X }  e.  _V
10017, 83, 9, 8, 74islininds 42235 . . 3  |-  ( ( { X }  e.  _V  /\  M  e.  LMod )  ->  ( { X } linIndS  M  <->  ( { X }  e.  ~P B  /\  A. f  e.  ( S  ^m  { X } ) ( ( f finSupp  .0.  /\  (
f ( linC  `  M
) { X }
)  =  Z )  ->  A. y  e.  { X }  ( f `  y )  =  .0.  ) ) ) )
10199, 5, 100sylancr 695 . 2  |-  ( ( M  e.  LMod  /\  X  e.  B )  ->  ( { X } linIndS  M  <->  ( { X }  e.  ~P B  /\  A. f  e.  ( S  ^m  { X } ) ( ( f finSupp  .0.  /\  (
f ( linC  `  M
) { X }
)  =  Z )  ->  A. y  e.  { X }  ( f `  y )  =  .0.  ) ) ) )
10298, 101bitr4d 271 1  |-  ( ( M  e.  LMod  /\  X  e.  B )  ->  ( A. s  e.  ( S  \  {  .0.  }
) ( s  .x.  X )  =/=  Z  <->  { X } linIndS  M )
)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 196    /\ wa 384    = wceq 1483    e. wcel 1990    =/= wne 2794   A.wral 2912   _Vcvv 3200    \ cdif 3571   ~Pcpw 4158   {csn 4177   class class class wbr 4653    |-> cmpt 4729   -->wf 5884   ` cfv 5888  (class class class)co 6650    ^m cmap 7857   Fincfn 7955   finSupp cfsupp 8275   Basecbs 15857  Scalarcsca 15944   .scvsca 15945   0gc0g 16100    gsumg cgsu 16101   Mndcmnd 17294   Grpcgrp 17422   LModclmod 18863   linC clinc 42193   linIndS clininds 42229
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-8 1992  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602  ax-rep 4771  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949  ax-inf2 8538  ax-cnex 9992  ax-resscn 9993  ax-1cn 9994  ax-icn 9995  ax-addcl 9996  ax-addrcl 9997  ax-mulcl 9998  ax-mulrcl 9999  ax-mulcom 10000  ax-addass 10001  ax-mulass 10002  ax-distr 10003  ax-i2m1 10004  ax-1ne0 10005  ax-1rid 10006  ax-rnegex 10007  ax-rrecex 10008  ax-cnre 10009  ax-pre-lttri 10010  ax-pre-lttrn 10011  ax-pre-ltadd 10012  ax-pre-mulgt0 10013
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1038  df-3an 1039  df-tru 1486  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-eu 2474  df-mo 2475  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ne 2795  df-nel 2898  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rmo 2920  df-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-csb 3534  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-pss 3590  df-nul 3916  df-if 4087  df-pw 4160  df-sn 4178  df-pr 4180  df-tp 4182  df-op 4184  df-uni 4437  df-int 4476  df-iun 4522  df-br 4654  df-opab 4713  df-mpt 4730  df-tr 4753  df-id 5024  df-eprel 5029  df-po 5035  df-so 5036  df-fr 5073  df-se 5074  df-we 5075  df-xp 5120  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-co 5123  df-dm 5124  df-rn 5125  df-res 5126  df-ima 5127  df-pred 5680  df-ord 5726  df-on 5727  df-lim 5728  df-suc 5729  df-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-isom 5897  df-riota 6611  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-om 7066  df-1st 7168  df-2nd 7169  df-supp 7296  df-wrecs 7407  df-recs 7468  df-rdg 7506  df-1o 7560  df-oadd 7564  df-er 7742  df-map 7859  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-fin 7959  df-fsupp 8276  df-oi 8415  df-card 8765  df-pnf 10076  df-mnf 10077  df-xr 10078  df-ltxr 10079  df-le 10080  df-sub 10268  df-neg 10269  df-nn 11021  df-n0 11293  df-z 11378  df-uz 11688  df-fz 12327  df-fzo 12466  df-seq 12802  df-hash 13118  df-0g 16102  df-gsum 16103  df-mgm 17242  df-sgrp 17284  df-mnd 17295  df-grp 17425  df-mulg 17541  df-cntz 17750  df-lmod 18865  df-linc 42195  df-lininds 42231
This theorem is referenced by:  lindssnlvec  42275
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