Users' Mathboxes Mathbox for Norm Megill < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  lshpkr Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem lshpkr 33884
Description: The kernel of functional 𝐺 is the hyperplane defining it. (Contributed by NM, 17-Jul-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
lshpkr.v 𝑉 = (Base‘𝑊)
lshpkr.a + = (+g𝑊)
lshpkr.n 𝑁 = (LSpan‘𝑊)
lshpkr.p = (LSSum‘𝑊)
lshpkr.h 𝐻 = (LSHyp‘𝑊)
lshpkr.w (𝜑𝑊 ∈ LVec)
lshpkr.u (𝜑𝑈𝐻)
lshpkr.z (𝜑𝑍𝑉)
lshpkr.e (𝜑 → (𝑈 (𝑁‘{𝑍})) = 𝑉)
lshpkr.d 𝐷 = (Scalar‘𝑊)
lshpkr.k 𝐾 = (Base‘𝐷)
lshpkr.t · = ( ·𝑠𝑊)
lshpkr.g 𝐺 = (𝑥𝑉 ↦ (𝑘𝐾𝑦𝑈 𝑥 = (𝑦 + (𝑘 · 𝑍))))
lshpkr.l 𝐿 = (LKer‘𝑊)
Assertion
Ref Expression
lshpkr (𝜑 → (𝐿𝐺) = 𝑈)
Distinct variable groups:   𝑥,𝑘,𝑦, +   𝑘,𝐾,𝑥   𝑈,𝑘,𝑥,𝑦   𝐷,𝑘   · ,𝑘,𝑥,𝑦   𝑘,𝑍,𝑥,𝑦   𝑥,𝑉
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥,𝑦,𝑘)   𝐷(𝑥,𝑦)   (𝑥,𝑦,𝑘)   𝐺(𝑥,𝑦,𝑘)   𝐻(𝑥,𝑦,𝑘)   𝐾(𝑦)   𝐿(𝑥,𝑦,𝑘)   𝑁(𝑥,𝑦,𝑘)   𝑉(𝑦,𝑘)   𝑊(𝑥,𝑦,𝑘)

Proof of Theorem lshpkr
Dummy variable 𝑣 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 lshpkr.v . . . . 5 𝑉 = (Base‘𝑊)
2 eqid 2621 . . . . 5 (LFnl‘𝑊) = (LFnl‘𝑊)
3 lshpkr.l . . . . 5 𝐿 = (LKer‘𝑊)
4 lshpkr.w . . . . . 6 (𝜑𝑊 ∈ LVec)
5 lveclmod 19025 . . . . . 6 (𝑊 ∈ LVec → 𝑊 ∈ LMod)
64, 5syl 17 . . . . 5 (𝜑𝑊 ∈ LMod)
7 lshpkr.a . . . . . 6 + = (+g𝑊)
8 lshpkr.n . . . . . 6 𝑁 = (LSpan‘𝑊)
9 lshpkr.p . . . . . 6 = (LSSum‘𝑊)
10 lshpkr.h . . . . . 6 𝐻 = (LSHyp‘𝑊)
11 lshpkr.u . . . . . 6 (𝜑𝑈𝐻)
12 lshpkr.z . . . . . 6 (𝜑𝑍𝑉)
13 lshpkr.e . . . . . 6 (𝜑 → (𝑈 (𝑁‘{𝑍})) = 𝑉)
14 lshpkr.d . . . . . 6 𝐷 = (Scalar‘𝑊)
15 lshpkr.k . . . . . 6 𝐾 = (Base‘𝐷)
16 lshpkr.t . . . . . 6 · = ( ·𝑠𝑊)
17 lshpkr.g . . . . . 6 𝐺 = (𝑥𝑉 ↦ (𝑘𝐾𝑦𝑈 𝑥 = (𝑦 + (𝑘 · 𝑍))))
181, 7, 8, 9, 10, 4, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 2lshpkrcl 33883 . . . . 5 (𝜑𝐺 ∈ (LFnl‘𝑊))
191, 2, 3, 6, 18lkrssv 33863 . . . 4 (𝜑 → (𝐿𝐺) ⊆ 𝑉)
2019sseld 3582 . . 3 (𝜑 → (𝑣 ∈ (𝐿𝐺) → 𝑣𝑉))
21 eqid 2621 . . . . . 6 (LSubSp‘𝑊) = (LSubSp‘𝑊)
2221, 10, 6, 11lshplss 33748 . . . . 5 (𝜑𝑈 ∈ (LSubSp‘𝑊))
231, 21lssel 18857 . . . . 5 ((𝑈 ∈ (LSubSp‘𝑊) ∧ 𝑣𝑈) → 𝑣𝑉)
2422, 23sylan 488 . . . 4 ((𝜑𝑣𝑈) → 𝑣𝑉)
2524ex 450 . . 3 (𝜑 → (𝑣𝑈𝑣𝑉))
26 eqid 2621 . . . . . . . 8 (0g𝐷) = (0g𝐷)
271, 14, 26, 2, 3ellkr 33856 . . . . . . 7 ((𝑊 ∈ LVec ∧ 𝐺 ∈ (LFnl‘𝑊)) → (𝑣 ∈ (𝐿𝐺) ↔ (𝑣𝑉 ∧ (𝐺𝑣) = (0g𝐷))))
284, 18, 27syl2anc 692 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑣 ∈ (𝐿𝐺) ↔ (𝑣𝑉 ∧ (𝐺𝑣) = (0g𝐷))))
2928baibd 947 . . . . 5 ((𝜑𝑣𝑉) → (𝑣 ∈ (𝐿𝐺) ↔ (𝐺𝑣) = (0g𝐷)))
304adantr 481 . . . . . 6 ((𝜑𝑣𝑉) → 𝑊 ∈ LVec)
3111adantr 481 . . . . . 6 ((𝜑𝑣𝑉) → 𝑈𝐻)
3212adantr 481 . . . . . 6 ((𝜑𝑣𝑉) → 𝑍𝑉)
33 simpr 477 . . . . . 6 ((𝜑𝑣𝑉) → 𝑣𝑉)
3413adantr 481 . . . . . 6 ((𝜑𝑣𝑉) → (𝑈 (𝑁‘{𝑍})) = 𝑉)
351, 7, 8, 9, 10, 30, 31, 32, 33, 34, 14, 15, 16, 26, 17lshpkrlem1 33877 . . . . 5 ((𝜑𝑣𝑉) → (𝑣𝑈 ↔ (𝐺𝑣) = (0g𝐷)))
3629, 35bitr4d 271 . . . 4 ((𝜑𝑣𝑉) → (𝑣 ∈ (𝐿𝐺) ↔ 𝑣𝑈))
3736ex 450 . . 3 (𝜑 → (𝑣𝑉 → (𝑣 ∈ (𝐿𝐺) ↔ 𝑣𝑈)))
3820, 25, 37pm5.21ndd 369 . 2 (𝜑 → (𝑣 ∈ (𝐿𝐺) ↔ 𝑣𝑈))
3938eqrdv 2619 1 (𝜑 → (𝐿𝐺) = 𝑈)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 384   = wceq 1480  wcel 1987  wrex 2908  {csn 4148  cmpt 4673  cfv 5847  crio 6564  (class class class)co 6604  Basecbs 15781  +gcplusg 15862  Scalarcsca 15865   ·𝑠 cvsca 15866  0gc0g 16021  LSSumclsm 17970  LModclmod 18784  LSubSpclss 18851  LSpanclspn 18890  LVecclvec 19021  LSHypclsh 33742  LFnlclfn 33824  LKerclk 33852
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 4731  ax-sep 4741  ax-nul 4749  ax-pow 4803  ax-pr 4867  ax-un 6902  ax-cnex 9936  ax-resscn 9937  ax-1cn 9938  ax-icn 9939  ax-addcl 9940  ax-addrcl 9941  ax-mulcl 9942  ax-mulrcl 9943  ax-mulcom 9944  ax-addass 9945  ax-mulass 9946  ax-distr 9947  ax-i2m1 9948  ax-1ne0 9949  ax-1rid 9950  ax-rnegex 9951  ax-rrecex 9952  ax-cnre 9953  ax-pre-lttri 9954  ax-pre-lttrn 9955  ax-pre-ltadd 9956  ax-pre-mulgt0 9957
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 3188  df-sbc 3418  df-csb 3515  df-dif 3558  df-un 3560  df-in 3562  df-ss 3569  df-pss 3571  df-nul 3892  df-if 4059  df-pw 4132  df-sn 4149  df-pr 4151  df-tp 4153  df-op 4155  df-uni 4403  df-int 4441  df-iun 4487  df-br 4614  df-opab 4674  df-mpt 4675  df-tr 4713  df-eprel 4985  df-id 4989  df-po 4995  df-so 4996  df-fr 5033  df-we 5035  df-xp 5080  df-rel 5081  df-cnv 5082  df-co 5083  df-dm 5084  df-rn 5085  df-res 5086  df-ima 5087  df-pred 5639  df-ord 5685  df-on 5686  df-lim 5687  df-suc 5688  df-iota 5810  df-fun 5849  df-fn 5850  df-f 5851  df-f1 5852  df-fo 5853  df-f1o 5854  df-fv 5855  df-riota 6565  df-ov 6607  df-oprab 6608  df-mpt2 6609  df-om 7013  df-1st 7113  df-2nd 7114  df-tpos 7297  df-wrecs 7352  df-recs 7413  df-rdg 7451  df-er 7687  df-map 7804  df-en 7900  df-dom 7901  df-sdom 7902  df-pnf 10020  df-mnf 10021  df-xr 10022  df-ltxr 10023  df-le 10024  df-sub 10212  df-neg 10213  df-nn 10965  df-2 11023  df-3 11024  df-ndx 15784  df-slot 15785  df-base 15786  df-sets 15787  df-ress 15788  df-plusg 15875  df-mulr 15876  df-0g 16023  df-mgm 17163  df-sgrp 17205  df-mnd 17216  df-submnd 17257  df-grp 17346  df-minusg 17347  df-sbg 17348  df-subg 17512  df-cntz 17671  df-lsm 17972  df-cmn 18116  df-abl 18117  df-mgp 18411  df-ur 18423  df-ring 18470  df-oppr 18544  df-dvdsr 18562  df-unit 18563  df-invr 18593  df-drng 18670  df-lmod 18786  df-lss 18852  df-lsp 18891  df-lvec 19022  df-lshyp 33744  df-lfl 33825  df-lkr 33853
This theorem is referenced by:  lshpkrex  33885  dochsnkr2  36242
  Copyright terms: Public domain W3C validator