Theorem islinds3 20173

Description: A subset is linearly independent iff it is a basis of its span. (Contributed by Stefan O'Rear, 25-Feb-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
islinds3.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑊)
islinds3.k	⊢ 𝐾 = (LSpan‘𝑊)
islinds3.x	⊢ 𝑋 = (𝑊 ↾s (𝐾‘𝑌))
islinds3.j	⊢ 𝐽 = (LBasis‘𝑋)

Assertion

Ref	Expression
islinds3	⊢ (𝑊 ∈ LMod → (𝑌 ∈ (LIndS‘𝑊) ↔ 𝑌 ∈ 𝐽))

Proof of Theorem islinds3

Step	Hyp	Ref	Expression
1		islinds3.b	. . . . 5 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑊)
2	1	linds1 20149	. . . 4 ⊢ (𝑌 ∈ (LIndS‘𝑊) → 𝑌 ⊆ 𝐵)
3	2	a1i 11	. . 3 ⊢ (𝑊 ∈ LMod → (𝑌 ∈ (LIndS‘𝑊) → 𝑌 ⊆ 𝐵))
4		eqid 2622	. . . . . . 7 ⊢ (Base‘𝑋) = (Base‘𝑋)
5	4	linds1 20149	. . . . . 6 ⊢ (𝑌 ∈ (LIndS‘𝑋) → 𝑌 ⊆ (Base‘𝑋))
6		islinds3.x	. . . . . . 7 ⊢ 𝑋 = (𝑊 ↾s (𝐾‘𝑌))
7	6, 1	ressbasss 15932	. . . . . 6 ⊢ (Base‘𝑋) ⊆ 𝐵
8	5, 7	syl6ss 3615	. . . . 5 ⊢ (𝑌 ∈ (LIndS‘𝑋) → 𝑌 ⊆ 𝐵)
9	8	adantr 481	. . . 4 ⊢ ((𝑌 ∈ (LIndS‘𝑋) ∧ ((LSpan‘𝑋)‘𝑌) = (Base‘𝑋)) → 𝑌 ⊆ 𝐵)
10	9	a1i 11	. . 3 ⊢ (𝑊 ∈ LMod → ((𝑌 ∈ (LIndS‘𝑋) ∧ ((LSpan‘𝑋)‘𝑌) = (Base‘𝑋)) → 𝑌 ⊆ 𝐵))
11		simpl 473	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑌 ⊆ 𝐵) → 𝑊 ∈ LMod)
12		eqid 2622	. . . . . . . . 9 ⊢ (LSubSp‘𝑊) = (LSubSp‘𝑊)
13		islinds3.k	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝐾 = (LSpan‘𝑊)
14	1, 12, 13	lspcl 18976	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑌 ⊆ 𝐵) → (𝐾‘𝑌) ∈ (LSubSp‘𝑊))
15	1, 13	lspssid 18985	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑌 ⊆ 𝐵) → 𝑌 ⊆ (𝐾‘𝑌))
16		eqid 2622	. . . . . . . . 9 ⊢ (LSpan‘𝑋) = (LSpan‘𝑋)
17	6, 13, 16, 12	lsslsp 19015	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝐾‘𝑌) ∈ (LSubSp‘𝑊) ∧ 𝑌 ⊆ (𝐾‘𝑌)) → (𝐾‘𝑌) = ((LSpan‘𝑋)‘𝑌))
18	11, 14, 15, 17	syl3anc 1326	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑌 ⊆ 𝐵) → (𝐾‘𝑌) = ((LSpan‘𝑋)‘𝑌))
19	1, 13	lspssv 18983	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑌 ⊆ 𝐵) → (𝐾‘𝑌) ⊆ 𝐵)
20	6, 1	ressbas2 15931	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐾‘𝑌) ⊆ 𝐵 → (𝐾‘𝑌) = (Base‘𝑋))
21	19, 20	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑌 ⊆ 𝐵) → (𝐾‘𝑌) = (Base‘𝑋))
22	18, 21	eqtr3d 2658	. . . . . 6 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑌 ⊆ 𝐵) → ((LSpan‘𝑋)‘𝑌) = (Base‘𝑋))
23	22	biantrud 528	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑌 ⊆ 𝐵) → (𝑌 ∈ (LIndS‘𝑊) ↔ (𝑌 ∈ (LIndS‘𝑊) ∧ ((LSpan‘𝑋)‘𝑌) = (Base‘𝑋))))
24	12, 6	lsslinds 20170	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝐾‘𝑌) ∈ (LSubSp‘𝑊) ∧ 𝑌 ⊆ (𝐾‘𝑌)) → (𝑌 ∈ (LIndS‘𝑋) ↔ 𝑌 ∈ (LIndS‘𝑊)))
25	11, 14, 15, 24	syl3anc 1326	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑌 ⊆ 𝐵) → (𝑌 ∈ (LIndS‘𝑋) ↔ 𝑌 ∈ (LIndS‘𝑊)))
26	25	bicomd 213	. . . . . 6 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑌 ⊆ 𝐵) → (𝑌 ∈ (LIndS‘𝑊) ↔ 𝑌 ∈ (LIndS‘𝑋)))
27	26	anbi1d 741	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑌 ⊆ 𝐵) → ((𝑌 ∈ (LIndS‘𝑊) ∧ ((LSpan‘𝑋)‘𝑌) = (Base‘𝑋)) ↔ (𝑌 ∈ (LIndS‘𝑋) ∧ ((LSpan‘𝑋)‘𝑌) = (Base‘𝑋))))
28	23, 27	bitrd 268	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑌 ⊆ 𝐵) → (𝑌 ∈ (LIndS‘𝑊) ↔ (𝑌 ∈ (LIndS‘𝑋) ∧ ((LSpan‘𝑋)‘𝑌) = (Base‘𝑋))))
29	28	ex 450	. . 3 ⊢ (𝑊 ∈ LMod → (𝑌 ⊆ 𝐵 → (𝑌 ∈ (LIndS‘𝑊) ↔ (𝑌 ∈ (LIndS‘𝑋) ∧ ((LSpan‘𝑋)‘𝑌) = (Base‘𝑋)))))
30	3, 10, 29	pm5.21ndd 369	. 2 ⊢ (𝑊 ∈ LMod → (𝑌 ∈ (LIndS‘𝑊) ↔ (𝑌 ∈ (LIndS‘𝑋) ∧ ((LSpan‘𝑋)‘𝑌) = (Base‘𝑋))))
31		islinds3.j	. . 3 ⊢ 𝐽 = (LBasis‘𝑋)
32	4, 31, 16	islbs4 20171	. 2 ⊢ (𝑌 ∈ 𝐽 ↔ (𝑌 ∈ (LIndS‘𝑋) ∧ ((LSpan‘𝑋)‘𝑌) = (Base‘𝑋)))
33	30, 32	syl6bbr 278	1 ⊢ (𝑊 ∈ LMod → (𝑌 ∈ (LIndS‘𝑊) ↔ 𝑌 ∈ 𝐽))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 196   ∧ wa 384   = wceq 1483   ∈ wcel 1990   ⊆ wss 3574  ‘cfv 5888  (class class class)co 6650  Basecbs 15857   ↾_s cress 15858  LModclmod 18863  LSubSpclss 18932  LSpanclspn 18971  LBasisclbs 19074  LIndSclinds 20144

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-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-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-riota 6611  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-om 7066  df-1st 7168  df-2nd 7169  df-wrecs 7407  df-recs 7468  df-rdg 7506  df-er 7742  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  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-2 11079  df-3 11080  df-4 11081  df-5 11082  df-6 11083  df-ndx 15860  df-slot 15861  df-base 15863  df-sets 15864  df-ress 15865  df-plusg 15954  df-sca 15957  df-vsca 15958  df-0g 16102  df-mgm 17242  df-sgrp 17284  df-mnd 17295  df-grp 17425  df-minusg 17426  df-sbg 17427  df-subg 17591  df-mgp 18490  df-ur 18502  df-ring 18549  df-lmod 18865  df-lss 18933  df-lsp 18972  df-lbs 19075  df-lindf 20145  df-linds 20146

This theorem is referenced by: (None)