Metamath Proof Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  lnon0 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem lnon0 27514
 Description: The domain of a nonzero linear operator contains a nonzero vector. (Contributed by NM, 15-Dec-2007.) (New usage is discouraged.)
Hypotheses
Ref Expression
lnon0.1 𝑋 = (BaseSet‘𝑈)
lnon0.6 𝑍 = (0vec𝑈)
lnon0.0 𝑂 = (𝑈 0op 𝑊)
lnon0.7 𝐿 = (𝑈 LnOp 𝑊)
Assertion
Ref Expression
lnon0 (((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇𝐿) ∧ 𝑇𝑂) → ∃𝑥𝑋 𝑥𝑍)
Distinct variable groups:   𝑥,𝐿   𝑥,𝑇   𝑥,𝑈   𝑥,𝑊   𝑥,𝑋
Allowed substitution hints:   𝑂(𝑥)   𝑍(𝑥)

Proof of Theorem lnon0
StepHypRef Expression
1 ralnex 2986 . . . . 5 (∀𝑥𝑋 ¬ 𝑥𝑍 ↔ ¬ ∃𝑥𝑋 𝑥𝑍)
2 nne 2794 . . . . . 6 𝑥𝑍𝑥 = 𝑍)
32ralbii 2974 . . . . 5 (∀𝑥𝑋 ¬ 𝑥𝑍 ↔ ∀𝑥𝑋 𝑥 = 𝑍)
41, 3bitr3i 266 . . . 4 (¬ ∃𝑥𝑋 𝑥𝑍 ↔ ∀𝑥𝑋 𝑥 = 𝑍)
5 fveq2 6150 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝑍 → (𝑇𝑥) = (𝑇𝑍))
6 lnon0.1 . . . . . . . . . . 11 𝑋 = (BaseSet‘𝑈)
7 eqid 2621 . . . . . . . . . . 11 (BaseSet‘𝑊) = (BaseSet‘𝑊)
8 lnon0.6 . . . . . . . . . . 11 𝑍 = (0vec𝑈)
9 eqid 2621 . . . . . . . . . . 11 (0vec𝑊) = (0vec𝑊)
10 lnon0.7 . . . . . . . . . . 11 𝐿 = (𝑈 LnOp 𝑊)
116, 7, 8, 9, 10lno0 27472 . . . . . . . . . 10 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇𝐿) → (𝑇𝑍) = (0vec𝑊))
125, 11sylan9eqr 2677 . . . . . . . . 9 (((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇𝐿) ∧ 𝑥 = 𝑍) → (𝑇𝑥) = (0vec𝑊))
1312ex 450 . . . . . . . 8 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇𝐿) → (𝑥 = 𝑍 → (𝑇𝑥) = (0vec𝑊)))
1413ralimdv 2957 . . . . . . 7 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇𝐿) → (∀𝑥𝑋 𝑥 = 𝑍 → ∀𝑥𝑋 (𝑇𝑥) = (0vec𝑊)))
156, 7, 10lnof 27471 . . . . . . . 8 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇𝐿) → 𝑇:𝑋⟶(BaseSet‘𝑊))
16 ffn 6004 . . . . . . . 8 (𝑇:𝑋⟶(BaseSet‘𝑊) → 𝑇 Fn 𝑋)
1715, 16syl 17 . . . . . . 7 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇𝐿) → 𝑇 Fn 𝑋)
1814, 17jctild 565 . . . . . 6 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇𝐿) → (∀𝑥𝑋 𝑥 = 𝑍 → (𝑇 Fn 𝑋 ∧ ∀𝑥𝑋 (𝑇𝑥) = (0vec𝑊))))
19 fconstfv 6433 . . . . . . 7 (𝑇:𝑋⟶{(0vec𝑊)} ↔ (𝑇 Fn 𝑋 ∧ ∀𝑥𝑋 (𝑇𝑥) = (0vec𝑊)))
20 fvex 6160 . . . . . . . 8 (0vec𝑊) ∈ V
2120fconst2 6427 . . . . . . 7 (𝑇:𝑋⟶{(0vec𝑊)} ↔ 𝑇 = (𝑋 × {(0vec𝑊)}))
2219, 21bitr3i 266 . . . . . 6 ((𝑇 Fn 𝑋 ∧ ∀𝑥𝑋 (𝑇𝑥) = (0vec𝑊)) ↔ 𝑇 = (𝑋 × {(0vec𝑊)}))
2318, 22syl6ib 241 . . . . 5 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇𝐿) → (∀𝑥𝑋 𝑥 = 𝑍𝑇 = (𝑋 × {(0vec𝑊)})))
24 lnon0.0 . . . . . . . 8 𝑂 = (𝑈 0op 𝑊)
256, 9, 240ofval 27503 . . . . . . 7 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec) → 𝑂 = (𝑋 × {(0vec𝑊)}))
26253adant3 1079 . . . . . 6 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇𝐿) → 𝑂 = (𝑋 × {(0vec𝑊)}))
2726eqeq2d 2631 . . . . 5 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇𝐿) → (𝑇 = 𝑂𝑇 = (𝑋 × {(0vec𝑊)})))
2823, 27sylibrd 249 . . . 4 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇𝐿) → (∀𝑥𝑋 𝑥 = 𝑍𝑇 = 𝑂))
294, 28syl5bi 232 . . 3 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇𝐿) → (¬ ∃𝑥𝑋 𝑥𝑍𝑇 = 𝑂))
3029necon1ad 2807 . 2 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇𝐿) → (𝑇𝑂 → ∃𝑥𝑋 𝑥𝑍))
3130imp 445 1 (((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇𝐿) ∧ 𝑇𝑂) → ∃𝑥𝑋 𝑥𝑍)
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 384   ∧ w3a 1036   = wceq 1480   ∈ wcel 1987   ≠ wne 2790  ∀wral 2907  ∃wrex 2908  {csn 4150   × cxp 5074   Fn wfn 5844  ⟶wf 5845  ‘cfv 5849  (class class class)co 6607  NrmCVeccnv 27300  BaseSetcba 27302  0veccn0v 27304   LnOp clno 27456   0op c0o 27459 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 4733  ax-sep 4743  ax-nul 4751  ax-pow 4805  ax-pr 4869  ax-un 6905  ax-resscn 9940  ax-1cn 9941  ax-icn 9942  ax-addcl 9943  ax-addrcl 9944  ax-mulcl 9945  ax-mulrcl 9946  ax-mulcom 9947  ax-addass 9948  ax-mulass 9949  ax-distr 9950  ax-i2m1 9951  ax-1ne0 9952  ax-1rid 9953  ax-rnegex 9954  ax-rrecex 9955  ax-cnre 9956  ax-pre-lttri 9957  ax-pre-lttrn 9958  ax-pre-ltadd 9959 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-rab 2916  df-v 3188  df-sbc 3419  df-csb 3516  df-dif 3559  df-un 3561  df-in 3563  df-ss 3570  df-nul 3894  df-if 4061  df-pw 4134  df-sn 4151  df-pr 4153  df-op 4157  df-uni 4405  df-iun 4489  df-br 4616  df-opab 4676  df-mpt 4677  df-id 4991  df-po 4997  df-so 4998  df-xp 5082  df-rel 5083  df-cnv 5084  df-co 5085  df-dm 5086  df-rn 5087  df-res 5088  df-ima 5089  df-iota 5812  df-fun 5851  df-fn 5852  df-f 5853  df-f1 5854  df-fo 5855  df-f1o 5856  df-fv 5857  df-riota 6568  df-ov 6610  df-oprab 6611  df-mpt2 6612  df-1st 7116  df-2nd 7117  df-er 7690  df-map 7807  df-en 7903  df-dom 7904  df-sdom 7905  df-pnf 10023  df-mnf 10024  df-ltxr 10026  df-sub 10215  df-neg 10216  df-grpo 27208  df-gid 27209  df-ginv 27210  df-ablo 27260  df-vc 27275  df-nv 27308  df-va 27311  df-ba 27312  df-sm 27313  df-0v 27314  df-nmcv 27316  df-lno 27460  df-0o 27463 This theorem is referenced by: (None)
 Copyright terms: Public domain W3C validator