Users' Mathboxes Mathbox for Alexander van der Vekens < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  lincext1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem lincext1 44437
Description: Property 1 of an extension of a linear combination. (Contributed by AV, 20-Apr-2019.) (Revised by AV, 29-Apr-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
lincext.b 𝐵 = (Base‘𝑀)
lincext.r 𝑅 = (Scalar‘𝑀)
lincext.e 𝐸 = (Base‘𝑅)
lincext.0 0 = (0g𝑅)
lincext.z 𝑍 = (0g𝑀)
lincext.n 𝑁 = (invg𝑅)
lincext.f 𝐹 = (𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑋, (𝑁𝑌), (𝐺𝑧)))
Assertion
Ref Expression
lincext1 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) ∧ (𝑌𝐸𝑋𝑆𝐺 ∈ (𝐸m (𝑆 ∖ {𝑋})))) → 𝐹 ∈ (𝐸m 𝑆))
Distinct variable groups:   𝑧,𝐵   𝑧,𝐸   𝑧,𝐺   𝑧,𝑀   𝑧,𝑆   𝑧,𝑋   𝑧,𝑌
Allowed substitution hints:   𝑅(𝑧)   𝐹(𝑧)   𝑁(𝑧)   0 (𝑧)   𝑍(𝑧)

Proof of Theorem lincext1
StepHypRef Expression
1 lincext.f . 2 𝐹 = (𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑋, (𝑁𝑌), (𝐺𝑧)))
2 lincext.r . . . . . . . 8 𝑅 = (Scalar‘𝑀)
3 eqid 2818 . . . . . . . . . 10 (Scalar‘𝑀) = (Scalar‘𝑀)
43lmodfgrp 19572 . . . . . . . . 9 (𝑀 ∈ LMod → (Scalar‘𝑀) ∈ Grp)
54ad2antrr 722 . . . . . . . 8 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) ∧ (𝑌𝐸𝑋𝑆𝐺 ∈ (𝐸m (𝑆 ∖ {𝑋})))) → (Scalar‘𝑀) ∈ Grp)
62, 5eqeltrid 2914 . . . . . . 7 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) ∧ (𝑌𝐸𝑋𝑆𝐺 ∈ (𝐸m (𝑆 ∖ {𝑋})))) → 𝑅 ∈ Grp)
7 simpr1 1186 . . . . . . 7 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) ∧ (𝑌𝐸𝑋𝑆𝐺 ∈ (𝐸m (𝑆 ∖ {𝑋})))) → 𝑌𝐸)
8 lincext.e . . . . . . . 8 𝐸 = (Base‘𝑅)
9 lincext.n . . . . . . . 8 𝑁 = (invg𝑅)
108, 9grpinvcl 18089 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Grp ∧ 𝑌𝐸) → (𝑁𝑌) ∈ 𝐸)
116, 7, 10syl2anc 584 . . . . . 6 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) ∧ (𝑌𝐸𝑋𝑆𝐺 ∈ (𝐸m (𝑆 ∖ {𝑋})))) → (𝑁𝑌) ∈ 𝐸)
1211ad2antrr 722 . . . . 5 (((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) ∧ (𝑌𝐸𝑋𝑆𝐺 ∈ (𝐸m (𝑆 ∖ {𝑋})))) ∧ 𝑧𝑆) ∧ 𝑧 = 𝑋) → (𝑁𝑌) ∈ 𝐸)
13 elmapi 8417 . . . . . . . . 9 (𝐺 ∈ (𝐸m (𝑆 ∖ {𝑋})) → 𝐺:(𝑆 ∖ {𝑋})⟶𝐸)
14 df-ne 3014 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑧𝑋 ↔ ¬ 𝑧 = 𝑋)
1514biimpri 229 . . . . . . . . . . . . 13 𝑧 = 𝑋𝑧𝑋)
1615anim2i 616 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑧𝑆 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑋) → (𝑧𝑆𝑧𝑋))
17 eldifsn 4711 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 ∈ (𝑆 ∖ {𝑋}) ↔ (𝑧𝑆𝑧𝑋))
1816, 17sylibr 235 . . . . . . . . . . 11 ((𝑧𝑆 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑋) → 𝑧 ∈ (𝑆 ∖ {𝑋}))
19 ffvelrn 6841 . . . . . . . . . . 11 ((𝐺:(𝑆 ∖ {𝑋})⟶𝐸𝑧 ∈ (𝑆 ∖ {𝑋})) → (𝐺𝑧) ∈ 𝐸)
2018, 19sylan2 592 . . . . . . . . . 10 ((𝐺:(𝑆 ∖ {𝑋})⟶𝐸 ∧ (𝑧𝑆 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑋)) → (𝐺𝑧) ∈ 𝐸)
2120ex 413 . . . . . . . . 9 (𝐺:(𝑆 ∖ {𝑋})⟶𝐸 → ((𝑧𝑆 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑋) → (𝐺𝑧) ∈ 𝐸))
2213, 21syl 17 . . . . . . . 8 (𝐺 ∈ (𝐸m (𝑆 ∖ {𝑋})) → ((𝑧𝑆 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑋) → (𝐺𝑧) ∈ 𝐸))
23223ad2ant3 1127 . . . . . . 7 ((𝑌𝐸𝑋𝑆𝐺 ∈ (𝐸m (𝑆 ∖ {𝑋}))) → ((𝑧𝑆 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑋) → (𝐺𝑧) ∈ 𝐸))
2423adantl 482 . . . . . 6 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) ∧ (𝑌𝐸𝑋𝑆𝐺 ∈ (𝐸m (𝑆 ∖ {𝑋})))) → ((𝑧𝑆 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑋) → (𝐺𝑧) ∈ 𝐸))
2524impl 456 . . . . 5 (((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) ∧ (𝑌𝐸𝑋𝑆𝐺 ∈ (𝐸m (𝑆 ∖ {𝑋})))) ∧ 𝑧𝑆) ∧ ¬ 𝑧 = 𝑋) → (𝐺𝑧) ∈ 𝐸)
2612, 25ifclda 4497 . . . 4 ((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) ∧ (𝑌𝐸𝑋𝑆𝐺 ∈ (𝐸m (𝑆 ∖ {𝑋})))) ∧ 𝑧𝑆) → if(𝑧 = 𝑋, (𝑁𝑌), (𝐺𝑧)) ∈ 𝐸)
2726fmpttd 6871 . . 3 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) ∧ (𝑌𝐸𝑋𝑆𝐺 ∈ (𝐸m (𝑆 ∖ {𝑋})))) → (𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑋, (𝑁𝑌), (𝐺𝑧))):𝑆𝐸)
28 simpr 485 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) → 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵)
298fvexi 6677 . . . . . 6 𝐸 ∈ V
3028, 29jctil 520 . . . . 5 ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) → (𝐸 ∈ V ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵))
3130adantr 481 . . . 4 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) ∧ (𝑌𝐸𝑋𝑆𝐺 ∈ (𝐸m (𝑆 ∖ {𝑋})))) → (𝐸 ∈ V ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵))
32 elmapg 8408 . . . 4 ((𝐸 ∈ V ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) → ((𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑋, (𝑁𝑌), (𝐺𝑧))) ∈ (𝐸m 𝑆) ↔ (𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑋, (𝑁𝑌), (𝐺𝑧))):𝑆𝐸))
3331, 32syl 17 . . 3 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) ∧ (𝑌𝐸𝑋𝑆𝐺 ∈ (𝐸m (𝑆 ∖ {𝑋})))) → ((𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑋, (𝑁𝑌), (𝐺𝑧))) ∈ (𝐸m 𝑆) ↔ (𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑋, (𝑁𝑌), (𝐺𝑧))):𝑆𝐸))
3427, 33mpbird 258 . 2 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) ∧ (𝑌𝐸𝑋𝑆𝐺 ∈ (𝐸m (𝑆 ∖ {𝑋})))) → (𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑋, (𝑁𝑌), (𝐺𝑧))) ∈ (𝐸m 𝑆))
351, 34eqeltrid 2914 1 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) ∧ (𝑌𝐸𝑋𝑆𝐺 ∈ (𝐸m (𝑆 ∖ {𝑋})))) → 𝐹 ∈ (𝐸m 𝑆))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 207  wa 396  w3a 1079   = wceq 1528  wcel 2105  wne 3013  Vcvv 3492  cdif 3930  ifcif 4463  𝒫 cpw 4535  {csn 4557  cmpt 5137  wf 6344  cfv 6348  (class class class)co 7145  m cmap 8395  Basecbs 16471  Scalarcsca 16556  0gc0g 16701  Grpcgrp 18041  invgcminusg 18042  LModclmod 19563
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1787  ax-4 1801  ax-5 1902  ax-6 1961  ax-7 2006  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2136  ax-11 2151  ax-12 2167  ax-ext 2790  ax-sep 5194  ax-nul 5201  ax-pow 5257  ax-pr 5320  ax-un 7450
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 842  df-3an 1081  df-tru 1531  df-ex 1772  df-nf 1776  df-sb 2061  df-mo 2615  df-eu 2647  df-clab 2797  df-cleq 2811  df-clel 2890  df-nfc 2960  df-ne 3014  df-ral 3140  df-rex 3141  df-reu 3142  df-rmo 3143  df-rab 3144  df-v 3494  df-sbc 3770  df-csb 3881  df-dif 3936  df-un 3938  df-in 3940  df-ss 3949  df-nul 4289  df-if 4464  df-pw 4537  df-sn 4558  df-pr 4560  df-op 4564  df-uni 4831  df-iun 4912  df-br 5058  df-opab 5120  df-mpt 5138  df-id 5453  df-xp 5554  df-rel 5555  df-cnv 5556  df-co 5557  df-dm 5558  df-rn 5559  df-res 5560  df-ima 5561  df-iota 6307  df-fun 6350  df-fn 6351  df-f 6352  df-fv 6356  df-riota 7103  df-ov 7148  df-oprab 7149  df-mpo 7150  df-1st 7678  df-2nd 7679  df-map 8397  df-0g 16703  df-mgm 17840  df-sgrp 17889  df-mnd 17900  df-grp 18044  df-minusg 18045  df-ring 19228  df-lmod 19565
This theorem is referenced by:  lincext2  44438  lincext3  44439  lindslinindsimp1  44440  islindeps2  44466
  Copyright terms: Public domain W3C validator