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

Theorem lbspss 19014
 Description: No proper subset of a basis spans the space. (Contributed by Mario Carneiro, 25-Jun-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
lbsind2.j 𝐽 = (LBasis‘𝑊)
lbsind2.n 𝑁 = (LSpan‘𝑊)
lbsind2.f 𝐹 = (Scalar‘𝑊)
lbsind2.o 1 = (1r𝐹)
lbsind2.z 0 = (0g𝐹)
lbspss.v 𝑉 = (Base‘𝑊)
Assertion
Ref Expression
lbspss (((𝑊 ∈ LMod ∧ 10 ) ∧ 𝐵𝐽𝐶𝐵) → (𝑁𝐶) ≠ 𝑉)

Proof of Theorem lbspss
Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 pssnel 4016 . . 3 (𝐶𝐵 → ∃𝑥(𝑥𝐵 ∧ ¬ 𝑥𝐶))
213ad2ant3 1082 . 2 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 10 ) ∧ 𝐵𝐽𝐶𝐵) → ∃𝑥(𝑥𝐵 ∧ ¬ 𝑥𝐶))
3 simpl2 1063 . . . . . 6 ((((𝑊 ∈ LMod ∧ 10 ) ∧ 𝐵𝐽𝐶𝐵) ∧ (𝑥𝐵 ∧ ¬ 𝑥𝐶)) → 𝐵𝐽)
4 lbspss.v . . . . . . 7 𝑉 = (Base‘𝑊)
5 lbsind2.j . . . . . . 7 𝐽 = (LBasis‘𝑊)
64, 5lbsss 19009 . . . . . 6 (𝐵𝐽𝐵𝑉)
73, 6syl 17 . . . . 5 ((((𝑊 ∈ LMod ∧ 10 ) ∧ 𝐵𝐽𝐶𝐵) ∧ (𝑥𝐵 ∧ ¬ 𝑥𝐶)) → 𝐵𝑉)
8 simprl 793 . . . . 5 ((((𝑊 ∈ LMod ∧ 10 ) ∧ 𝐵𝐽𝐶𝐵) ∧ (𝑥𝐵 ∧ ¬ 𝑥𝐶)) → 𝑥𝐵)
97, 8sseldd 3588 . . . 4 ((((𝑊 ∈ LMod ∧ 10 ) ∧ 𝐵𝐽𝐶𝐵) ∧ (𝑥𝐵 ∧ ¬ 𝑥𝐶)) → 𝑥𝑉)
10 simpl1l 1110 . . . . . 6 ((((𝑊 ∈ LMod ∧ 10 ) ∧ 𝐵𝐽𝐶𝐵) ∧ (𝑥𝐵 ∧ ¬ 𝑥𝐶)) → 𝑊 ∈ LMod)
117ssdifssd 3731 . . . . . 6 ((((𝑊 ∈ LMod ∧ 10 ) ∧ 𝐵𝐽𝐶𝐵) ∧ (𝑥𝐵 ∧ ¬ 𝑥𝐶)) → (𝐵 ∖ {𝑥}) ⊆ 𝑉)
12 simpl3 1064 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑊 ∈ LMod ∧ 10 ) ∧ 𝐵𝐽𝐶𝐵) ∧ (𝑥𝐵 ∧ ¬ 𝑥𝐶)) → 𝐶𝐵)
1312pssssd 3687 . . . . . . . . . 10 ((((𝑊 ∈ LMod ∧ 10 ) ∧ 𝐵𝐽𝐶𝐵) ∧ (𝑥𝐵 ∧ ¬ 𝑥𝐶)) → 𝐶𝐵)
1413sseld 3586 . . . . . . . . 9 ((((𝑊 ∈ LMod ∧ 10 ) ∧ 𝐵𝐽𝐶𝐵) ∧ (𝑥𝐵 ∧ ¬ 𝑥𝐶)) → (𝑦𝐶𝑦𝐵))
15 simprr 795 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑊 ∈ LMod ∧ 10 ) ∧ 𝐵𝐽𝐶𝐵) ∧ (𝑥𝐵 ∧ ¬ 𝑥𝐶)) → ¬ 𝑥𝐶)
16 eleq1 2686 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = 𝑥 → (𝑦𝐶𝑥𝐶))
1716notbid 308 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = 𝑥 → (¬ 𝑦𝐶 ↔ ¬ 𝑥𝐶))
1815, 17syl5ibrcom 237 . . . . . . . . . 10 ((((𝑊 ∈ LMod ∧ 10 ) ∧ 𝐵𝐽𝐶𝐵) ∧ (𝑥𝐵 ∧ ¬ 𝑥𝐶)) → (𝑦 = 𝑥 → ¬ 𝑦𝐶))
1918necon2ad 2805 . . . . . . . . 9 ((((𝑊 ∈ LMod ∧ 10 ) ∧ 𝐵𝐽𝐶𝐵) ∧ (𝑥𝐵 ∧ ¬ 𝑥𝐶)) → (𝑦𝐶𝑦𝑥))
2014, 19jcad 555 . . . . . . . 8 ((((𝑊 ∈ LMod ∧ 10 ) ∧ 𝐵𝐽𝐶𝐵) ∧ (𝑥𝐵 ∧ ¬ 𝑥𝐶)) → (𝑦𝐶 → (𝑦𝐵𝑦𝑥)))
21 eldifsn 4292 . . . . . . . 8 (𝑦 ∈ (𝐵 ∖ {𝑥}) ↔ (𝑦𝐵𝑦𝑥))
2220, 21syl6ibr 242 . . . . . . 7 ((((𝑊 ∈ LMod ∧ 10 ) ∧ 𝐵𝐽𝐶𝐵) ∧ (𝑥𝐵 ∧ ¬ 𝑥𝐶)) → (𝑦𝐶𝑦 ∈ (𝐵 ∖ {𝑥})))
2322ssrdv 3593 . . . . . 6 ((((𝑊 ∈ LMod ∧ 10 ) ∧ 𝐵𝐽𝐶𝐵) ∧ (𝑥𝐵 ∧ ¬ 𝑥𝐶)) → 𝐶 ⊆ (𝐵 ∖ {𝑥}))
24 lbsind2.n . . . . . . 7 𝑁 = (LSpan‘𝑊)
254, 24lspss 18916 . . . . . 6 ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝐵 ∖ {𝑥}) ⊆ 𝑉𝐶 ⊆ (𝐵 ∖ {𝑥})) → (𝑁𝐶) ⊆ (𝑁‘(𝐵 ∖ {𝑥})))
2610, 11, 23, 25syl3anc 1323 . . . . 5 ((((𝑊 ∈ LMod ∧ 10 ) ∧ 𝐵𝐽𝐶𝐵) ∧ (𝑥𝐵 ∧ ¬ 𝑥𝐶)) → (𝑁𝐶) ⊆ (𝑁‘(𝐵 ∖ {𝑥})))
27 simpl1r 1111 . . . . . 6 ((((𝑊 ∈ LMod ∧ 10 ) ∧ 𝐵𝐽𝐶𝐵) ∧ (𝑥𝐵 ∧ ¬ 𝑥𝐶)) → 10 )
28 lbsind2.f . . . . . . 7 𝐹 = (Scalar‘𝑊)
29 lbsind2.o . . . . . . 7 1 = (1r𝐹)
30 lbsind2.z . . . . . . 7 0 = (0g𝐹)
315, 24, 28, 29, 30lbsind2 19013 . . . . . 6 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 10 ) ∧ 𝐵𝐽𝑥𝐵) → ¬ 𝑥 ∈ (𝑁‘(𝐵 ∖ {𝑥})))
3210, 27, 3, 8, 31syl211anc 1329 . . . . 5 ((((𝑊 ∈ LMod ∧ 10 ) ∧ 𝐵𝐽𝐶𝐵) ∧ (𝑥𝐵 ∧ ¬ 𝑥𝐶)) → ¬ 𝑥 ∈ (𝑁‘(𝐵 ∖ {𝑥})))
3326, 32ssneldd 3590 . . . 4 ((((𝑊 ∈ LMod ∧ 10 ) ∧ 𝐵𝐽𝐶𝐵) ∧ (𝑥𝐵 ∧ ¬ 𝑥𝐶)) → ¬ 𝑥 ∈ (𝑁𝐶))
34 nelne1 2886 . . . 4 ((𝑥𝑉 ∧ ¬ 𝑥 ∈ (𝑁𝐶)) → 𝑉 ≠ (𝑁𝐶))
359, 33, 34syl2anc 692 . . 3 ((((𝑊 ∈ LMod ∧ 10 ) ∧ 𝐵𝐽𝐶𝐵) ∧ (𝑥𝐵 ∧ ¬ 𝑥𝐶)) → 𝑉 ≠ (𝑁𝐶))
3635necomd 2845 . 2 ((((𝑊 ∈ LMod ∧ 10 ) ∧ 𝐵𝐽𝐶𝐵) ∧ (𝑥𝐵 ∧ ¬ 𝑥𝐶)) → (𝑁𝐶) ≠ 𝑉)
372, 36exlimddv 1860 1 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 10 ) ∧ 𝐵𝐽𝐶𝐵) → (𝑁𝐶) ≠ 𝑉)
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 384   ∧ w3a 1036   = wceq 1480  ∃wex 1701   ∈ wcel 1987   ≠ wne 2790   ∖ cdif 3556   ⊆ wss 3559   ⊊ wpss 3560  {csn 4153  ‘cfv 5852  Basecbs 15792  Scalarcsca 15876  0gc0g 16032  1rcur 18433  LModclmod 18795  LSpanclspn 18903  LBasisclbs 19006 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1836  ax-6 1885  ax-7 1932  ax-8 1989  ax-9 1996  ax-10 2016  ax-11 2031  ax-12 2044  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-rep 4736  ax-sep 4746  ax-nul 4754  ax-pow 4808  ax-pr 4872  ax-un 6909  ax-cnex 9944  ax-resscn 9945  ax-1cn 9946  ax-icn 9947  ax-addcl 9948  ax-addrcl 9949  ax-mulcl 9950  ax-mulrcl 9951  ax-mulcom 9952  ax-addass 9953  ax-mulass 9954  ax-distr 9955  ax-i2m1 9956  ax-1ne0 9957  ax-1rid 9958  ax-rnegex 9959  ax-rrecex 9960  ax-cnre 9961  ax-pre-lttri 9962  ax-pre-lttrn 9963  ax-pre-ltadd 9964  ax-pre-mulgt0 9965 This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1878  df-eu 2473  df-mo 2474  df-clab 2608  df-cleq 2614  df-clel 2617  df-nfc 2750  df-ne 2791  df-nel 2894  df-ral 2912  df-rex 2913  df-reu 2914  df-rmo 2915  df-rab 2916  df-v 3191  df-sbc 3422  df-csb 3519  df-dif 3562  df-un 3564  df-in 3566  df-ss 3573  df-pss 3575  df-nul 3897  df-if 4064  df-pw 4137  df-sn 4154  df-pr 4156  df-tp 4158  df-op 4160  df-uni 4408  df-int 4446  df-iun 4492  df-br 4619  df-opab 4679  df-mpt 4680  df-tr 4718  df-eprel 4990  df-id 4994  df-po 5000  df-so 5001  df-fr 5038  df-we 5040  df-xp 5085  df-rel 5086  df-cnv 5087  df-co 5088  df-dm 5089  df-rn 5090  df-res 5091  df-ima 5092  df-pred 5644  df-ord 5690  df-on 5691  df-lim 5692  df-suc 5693  df-iota 5815  df-fun 5854  df-fn 5855  df-f 5856  df-f1 5857  df-fo 5858  df-f1o 5859  df-fv 5860  df-riota 6571  df-ov 6613  df-oprab 6614  df-mpt2 6615  df-om 7020  df-wrecs 7359  df-recs 7420  df-rdg 7458  df-er 7694  df-en 7908  df-dom 7909  df-sdom 7910  df-pnf 10028  df-mnf 10029  df-xr 10030  df-ltxr 10031  df-le 10032  df-sub 10220  df-neg 10221  df-nn 10973  df-2 11031  df-ndx 15795  df-slot 15796  df-base 15797  df-sets 15798  df-plusg 15886  df-0g 16034  df-mgm 17174  df-sgrp 17216  df-mnd 17227  df-grp 17357  df-mgp 18422  df-ur 18434  df-ring 18481  df-lmod 18797  df-lss 18865  df-lsp 18904  df-lbs 19007 This theorem is referenced by:  islbs3  19087
 Copyright terms: Public domain W3C validator