Metamath Proof Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  lindff1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem lindff1 20332
 Description: A linearly independent family over a nonzero ring has no repeated elements. (Contributed by Stefan O'Rear, 24-Feb-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
lindff1.b 𝐵 = (Base‘𝑊)
lindff1.l 𝐿 = (Scalar‘𝑊)
Assertion
Ref Expression
lindff1 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) → 𝐹:dom 𝐹1-1𝐵)

Proof of Theorem lindff1
Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simp3 1130 . . 3 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) → 𝐹 LIndF 𝑊)
2 simp1 1128 . . 3 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) → 𝑊 ∈ LMod)
3 lindff1.b . . . 4 𝐵 = (Base‘𝑊)
43lindff 20327 . . 3 ((𝐹 LIndF 𝑊𝑊 ∈ LMod) → 𝐹:dom 𝐹𝐵)
51, 2, 4syl2anc 696 . 2 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) → 𝐹:dom 𝐹𝐵)
6 simpl1 1204 . . . . . . . 8 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) ∧ ((𝑥 ∈ dom 𝐹𝑦 ∈ dom 𝐹) ∧ 𝑥𝑦)) → 𝑊 ∈ LMod)
7 imassrn 5623 . . . . . . . . . 10 (𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑦})) ⊆ ran 𝐹
8 frn 6202 . . . . . . . . . . 11 (𝐹:dom 𝐹𝐵 → ran 𝐹𝐵)
95, 8syl 17 . . . . . . . . . 10 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) → ran 𝐹𝐵)
107, 9syl5ss 3743 . . . . . . . . 9 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) → (𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑦})) ⊆ 𝐵)
1110adantr 472 . . . . . . . 8 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) ∧ ((𝑥 ∈ dom 𝐹𝑦 ∈ dom 𝐹) ∧ 𝑥𝑦)) → (𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑦})) ⊆ 𝐵)
12 eqid 2748 . . . . . . . . 9 (LSpan‘𝑊) = (LSpan‘𝑊)
133, 12lspssid 19158 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑦})) ⊆ 𝐵) → (𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑦})) ⊆ ((LSpan‘𝑊)‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑦}))))
146, 11, 13syl2anc 696 . . . . . . 7 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) ∧ ((𝑥 ∈ dom 𝐹𝑦 ∈ dom 𝐹) ∧ 𝑥𝑦)) → (𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑦})) ⊆ ((LSpan‘𝑊)‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑦}))))
15 ffun 6197 . . . . . . . . . . 11 (𝐹:dom 𝐹𝐵 → Fun 𝐹)
165, 15syl 17 . . . . . . . . . 10 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) → Fun 𝐹)
1716adantr 472 . . . . . . . . 9 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) ∧ ((𝑥 ∈ dom 𝐹𝑦 ∈ dom 𝐹) ∧ 𝑥𝑦)) → Fun 𝐹)
18 simprll 821 . . . . . . . . 9 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) ∧ ((𝑥 ∈ dom 𝐹𝑦 ∈ dom 𝐹) ∧ 𝑥𝑦)) → 𝑥 ∈ dom 𝐹)
1917, 18jca 555 . . . . . . . 8 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) ∧ ((𝑥 ∈ dom 𝐹𝑦 ∈ dom 𝐹) ∧ 𝑥𝑦)) → (Fun 𝐹𝑥 ∈ dom 𝐹))
20 eldifsn 4450 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ (dom 𝐹 ∖ {𝑦}) ↔ (𝑥 ∈ dom 𝐹𝑥𝑦))
2120biimpri 218 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ dom 𝐹𝑥𝑦) → 𝑥 ∈ (dom 𝐹 ∖ {𝑦}))
2221adantlr 753 . . . . . . . . 9 (((𝑥 ∈ dom 𝐹𝑦 ∈ dom 𝐹) ∧ 𝑥𝑦) → 𝑥 ∈ (dom 𝐹 ∖ {𝑦}))
2322adantl 473 . . . . . . . 8 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) ∧ ((𝑥 ∈ dom 𝐹𝑦 ∈ dom 𝐹) ∧ 𝑥𝑦)) → 𝑥 ∈ (dom 𝐹 ∖ {𝑦}))
24 funfvima 6643 . . . . . . . 8 ((Fun 𝐹𝑥 ∈ dom 𝐹) → (𝑥 ∈ (dom 𝐹 ∖ {𝑦}) → (𝐹𝑥) ∈ (𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑦}))))
2519, 23, 24sylc 65 . . . . . . 7 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) ∧ ((𝑥 ∈ dom 𝐹𝑦 ∈ dom 𝐹) ∧ 𝑥𝑦)) → (𝐹𝑥) ∈ (𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑦})))
2614, 25sseldd 3733 . . . . . 6 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) ∧ ((𝑥 ∈ dom 𝐹𝑦 ∈ dom 𝐹) ∧ 𝑥𝑦)) → (𝐹𝑥) ∈ ((LSpan‘𝑊)‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑦}))))
27 simpl2 1206 . . . . . . 7 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) ∧ ((𝑥 ∈ dom 𝐹𝑦 ∈ dom 𝐹) ∧ 𝑥𝑦)) → 𝐿 ∈ NzRing)
28 simpl3 1208 . . . . . . 7 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) ∧ ((𝑥 ∈ dom 𝐹𝑦 ∈ dom 𝐹) ∧ 𝑥𝑦)) → 𝐹 LIndF 𝑊)
29 simprlr 822 . . . . . . 7 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) ∧ ((𝑥 ∈ dom 𝐹𝑦 ∈ dom 𝐹) ∧ 𝑥𝑦)) → 𝑦 ∈ dom 𝐹)
30 lindff1.l . . . . . . . 8 𝐿 = (Scalar‘𝑊)
3112, 30lindfind2 20330 . . . . . . 7 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing) ∧ 𝐹 LIndF 𝑊𝑦 ∈ dom 𝐹) → ¬ (𝐹𝑦) ∈ ((LSpan‘𝑊)‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑦}))))
326, 27, 28, 29, 31syl211anc 1469 . . . . . 6 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) ∧ ((𝑥 ∈ dom 𝐹𝑦 ∈ dom 𝐹) ∧ 𝑥𝑦)) → ¬ (𝐹𝑦) ∈ ((LSpan‘𝑊)‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑦}))))
33 nelne2 3017 . . . . . 6 (((𝐹𝑥) ∈ ((LSpan‘𝑊)‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑦}))) ∧ ¬ (𝐹𝑦) ∈ ((LSpan‘𝑊)‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑦})))) → (𝐹𝑥) ≠ (𝐹𝑦))
3426, 32, 33syl2anc 696 . . . . 5 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) ∧ ((𝑥 ∈ dom 𝐹𝑦 ∈ dom 𝐹) ∧ 𝑥𝑦)) → (𝐹𝑥) ≠ (𝐹𝑦))
3534expr 644 . . . 4 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) ∧ (𝑥 ∈ dom 𝐹𝑦 ∈ dom 𝐹)) → (𝑥𝑦 → (𝐹𝑥) ≠ (𝐹𝑦)))
3635necon4d 2944 . . 3 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) ∧ (𝑥 ∈ dom 𝐹𝑦 ∈ dom 𝐹)) → ((𝐹𝑥) = (𝐹𝑦) → 𝑥 = 𝑦))
3736ralrimivva 3097 . 2 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) → ∀𝑥 ∈ dom 𝐹𝑦 ∈ dom 𝐹((𝐹𝑥) = (𝐹𝑦) → 𝑥 = 𝑦))
38 dff13 6663 . 2 (𝐹:dom 𝐹1-1𝐵 ↔ (𝐹:dom 𝐹𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ dom 𝐹𝑦 ∈ dom 𝐹((𝐹𝑥) = (𝐹𝑦) → 𝑥 = 𝑦)))
395, 37, 38sylanbrc 701 1 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐿 ∈ NzRing ∧ 𝐹 LIndF 𝑊) → 𝐹:dom 𝐹1-1𝐵)
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 383   ∧ w3a 1072   = wceq 1620   ∈ wcel 2127   ≠ wne 2920  ∀wral 3038   ∖ cdif 3700   ⊆ wss 3703  {csn 4309   class class class wbr 4792  dom cdm 5254  ran crn 5255   “ cima 5257  Fun wfun 6031  ⟶wf 6033  –1-1→wf1 6034  ‘cfv 6037  Basecbs 16030  Scalarcsca 16117  LModclmod 19036  LSpanclspn 19144  NzRingcnzr 19430   LIndF clindf 20316 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1859  ax-4 1874  ax-5 1976  ax-6 2042  ax-7 2078  ax-8 2129  ax-9 2136  ax-10 2156  ax-11 2171  ax-12 2184  ax-13 2379  ax-ext 2728  ax-rep 4911  ax-sep 4921  ax-nul 4929  ax-pow 4980  ax-pr 5043  ax-un 7102  ax-cnex 10155  ax-resscn 10156  ax-1cn 10157  ax-icn 10158  ax-addcl 10159  ax-addrcl 10160  ax-mulcl 10161  ax-mulrcl 10162  ax-mulcom 10163  ax-addass 10164  ax-mulass 10165  ax-distr 10166  ax-i2m1 10167  ax-1ne0 10168  ax-1rid 10169  ax-rnegex 10170  ax-rrecex 10171  ax-cnre 10172  ax-pre-lttri 10173  ax-pre-lttrn 10174  ax-pre-ltadd 10175  ax-pre-mulgt0 10176 This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1623  df-ex 1842  df-nf 1847  df-sb 2035  df-eu 2599  df-mo 2600  df-clab 2735  df-cleq 2741  df-clel 2744  df-nfc 2879  df-ne 2921  df-nel 3024  df-ral 3043  df-rex 3044  df-reu 3045  df-rmo 3046  df-rab 3047  df-v 3330  df-sbc 3565  df-csb 3663  df-dif 3706  df-un 3708  df-in 3710  df-ss 3717  df-pss 3719  df-nul 4047  df-if 4219  df-pw 4292  df-sn 4310  df-pr 4312  df-tp 4314  df-op 4316  df-uni 4577  df-int 4616  df-iun 4662  df-br 4793  df-opab 4853  df-mpt 4870  df-tr 4893  df-id 5162  df-eprel 5167  df-po 5175  df-so 5176  df-fr 5213  df-we 5215  df-xp 5260  df-rel 5261  df-cnv 5262  df-co 5263  df-dm 5264  df-rn 5265  df-res 5266  df-ima 5267  df-pred 5829  df-ord 5875  df-on 5876  df-lim 5877  df-suc 5878  df-iota 6000  df-fun 6039  df-fn 6040  df-f 6041  df-f1 6042  df-fo 6043  df-f1o 6044  df-fv 6045  df-riota 6762  df-ov 6804  df-oprab 6805  df-mpt2 6806  df-om 7219  df-wrecs 7564  df-recs 7625  df-rdg 7663  df-er 7899  df-en 8110  df-dom 8111  df-sdom 8112  df-pnf 10239  df-mnf 10240  df-xr 10241  df-ltxr 10242  df-le 10243  df-sub 10431  df-neg 10432  df-nn 11184  df-2 11242  df-ndx 16033  df-slot 16034  df-base 16036  df-sets 16037  df-plusg 16127  df-0g 16275  df-mgm 17414  df-sgrp 17456  df-mnd 17467  df-grp 17597  df-mgp 18661  df-ur 18673  df-ring 18720  df-lmod 19038  df-lss 19106  df-lsp 19145  df-nzr 19431  df-lindf 20318 This theorem is referenced by:  islindf3  20338  matunitlindflem2  33688
 Copyright terms: Public domain W3C validator