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

Theorem lshpsmreu 33897
Description: Lemma for lshpkrex 33906. Show uniqueness of ring multiplier 𝑘 when a vector 𝑋 is broken down into components, one in a hyperplane and the other outside of it . TODO: do we need the cbvrexv 3160 for 𝑎 to 𝑐? (Contributed by NM, 4-Jan-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
lshpsmreu.v 𝑉 = (Base‘𝑊)
lshpsmreu.a + = (+g𝑊)
lshpsmreu.n 𝑁 = (LSpan‘𝑊)
lshpsmreu.p = (LSSum‘𝑊)
lshpsmreu.h 𝐻 = (LSHyp‘𝑊)
lshpsmreu.w (𝜑𝑊 ∈ LVec)
lshpsmreu.u (𝜑𝑈𝐻)
lshpsmreu.z (𝜑𝑍𝑉)
lshpsmreu.x (𝜑𝑋𝑉)
lshpsmreu.e (𝜑 → (𝑈 (𝑁‘{𝑍})) = 𝑉)
lshpsmreu.d 𝐷 = (Scalar‘𝑊)
lshpsmreu.k 𝐾 = (Base‘𝐷)
lshpsmreu.t · = ( ·𝑠𝑊)
Assertion
Ref Expression
lshpsmreu (𝜑 → ∃!𝑘𝐾𝑦𝑈 𝑋 = (𝑦 + (𝑘 · 𝑍)))
Distinct variable groups:   𝑦,𝑘, +   𝑘,𝐾   · ,𝑘,𝑦   𝑈,𝑘,𝑦   𝑘,𝑋,𝑦   𝑘,𝑍,𝑦
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑦,𝑘)   𝐷(𝑦,𝑘)   (𝑦,𝑘)   𝐻(𝑦,𝑘)   𝐾(𝑦)   𝑁(𝑦,𝑘)   𝑉(𝑦,𝑘)   𝑊(𝑦,𝑘)

Proof of Theorem lshpsmreu
Dummy variables 𝑎 𝑏 𝑐 𝑙 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 lshpsmreu.x . . . . . . 7 (𝜑𝑋𝑉)
2 lshpsmreu.e . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑈 (𝑁‘{𝑍})) = 𝑉)
31, 2eleqtrrd 2701 . . . . . 6 (𝜑𝑋 ∈ (𝑈 (𝑁‘{𝑍})))
4 lshpsmreu.w . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑊 ∈ LVec)
5 lveclmod 19028 . . . . . . . . . 10 (𝑊 ∈ LVec → 𝑊 ∈ LMod)
64, 5syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑊 ∈ LMod)
7 eqid 2621 . . . . . . . . . 10 (LSubSp‘𝑊) = (LSubSp‘𝑊)
87lsssssubg 18880 . . . . . . . . 9 (𝑊 ∈ LMod → (LSubSp‘𝑊) ⊆ (SubGrp‘𝑊))
96, 8syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑 → (LSubSp‘𝑊) ⊆ (SubGrp‘𝑊))
10 lshpsmreu.h . . . . . . . . 9 𝐻 = (LSHyp‘𝑊)
11 lshpsmreu.u . . . . . . . . 9 (𝜑𝑈𝐻)
127, 10, 6, 11lshplss 33769 . . . . . . . 8 (𝜑𝑈 ∈ (LSubSp‘𝑊))
139, 12sseldd 3585 . . . . . . 7 (𝜑𝑈 ∈ (SubGrp‘𝑊))
14 lshpsmreu.z . . . . . . . . 9 (𝜑𝑍𝑉)
15 lshpsmreu.v . . . . . . . . . 10 𝑉 = (Base‘𝑊)
16 lshpsmreu.n . . . . . . . . . 10 𝑁 = (LSpan‘𝑊)
1715, 7, 16lspsncl 18899 . . . . . . . . 9 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑍𝑉) → (𝑁‘{𝑍}) ∈ (LSubSp‘𝑊))
186, 14, 17syl2anc 692 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑁‘{𝑍}) ∈ (LSubSp‘𝑊))
199, 18sseldd 3585 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑁‘{𝑍}) ∈ (SubGrp‘𝑊))
20 lshpsmreu.a . . . . . . . 8 + = (+g𝑊)
21 lshpsmreu.p . . . . . . . 8 = (LSSum‘𝑊)
2220, 21lsmelval 17988 . . . . . . 7 ((𝑈 ∈ (SubGrp‘𝑊) ∧ (𝑁‘{𝑍}) ∈ (SubGrp‘𝑊)) → (𝑋 ∈ (𝑈 (𝑁‘{𝑍})) ↔ ∃𝑐𝑈𝑧 ∈ (𝑁‘{𝑍})𝑋 = (𝑐 + 𝑧)))
2313, 19, 22syl2anc 692 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑋 ∈ (𝑈 (𝑁‘{𝑍})) ↔ ∃𝑐𝑈𝑧 ∈ (𝑁‘{𝑍})𝑋 = (𝑐 + 𝑧)))
243, 23mpbid 222 . . . . 5 (𝜑 → ∃𝑐𝑈𝑧 ∈ (𝑁‘{𝑍})𝑋 = (𝑐 + 𝑧))
25 df-rex 2913 . . . . . . 7 (∃𝑧 ∈ (𝑁‘{𝑍})𝑋 = (𝑐 + 𝑧) ↔ ∃𝑧(𝑧 ∈ (𝑁‘{𝑍}) ∧ 𝑋 = (𝑐 + 𝑧)))
26 lshpsmreu.d . . . . . . . . . . . . 13 𝐷 = (Scalar‘𝑊)
27 lshpsmreu.k . . . . . . . . . . . . 13 𝐾 = (Base‘𝐷)
28 lshpsmreu.t . . . . . . . . . . . . 13 · = ( ·𝑠𝑊)
2926, 27, 15, 28, 16lspsnel 18925 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑍𝑉) → (𝑧 ∈ (𝑁‘{𝑍}) ↔ ∃𝑏𝐾 𝑧 = (𝑏 · 𝑍)))
306, 14, 29syl2anc 692 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑧 ∈ (𝑁‘{𝑍}) ↔ ∃𝑏𝐾 𝑧 = (𝑏 · 𝑍)))
3130anbi1d 740 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((𝑧 ∈ (𝑁‘{𝑍}) ∧ 𝑋 = (𝑐 + 𝑧)) ↔ (∃𝑏𝐾 𝑧 = (𝑏 · 𝑍) ∧ 𝑋 = (𝑐 + 𝑧))))
32 r19.41v 3081 . . . . . . . . . 10 (∃𝑏𝐾 (𝑧 = (𝑏 · 𝑍) ∧ 𝑋 = (𝑐 + 𝑧)) ↔ (∃𝑏𝐾 𝑧 = (𝑏 · 𝑍) ∧ 𝑋 = (𝑐 + 𝑧)))
3331, 32syl6bbr 278 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝑧 ∈ (𝑁‘{𝑍}) ∧ 𝑋 = (𝑐 + 𝑧)) ↔ ∃𝑏𝐾 (𝑧 = (𝑏 · 𝑍) ∧ 𝑋 = (𝑐 + 𝑧))))
3433exbidv 1847 . . . . . . . 8 (𝜑 → (∃𝑧(𝑧 ∈ (𝑁‘{𝑍}) ∧ 𝑋 = (𝑐 + 𝑧)) ↔ ∃𝑧𝑏𝐾 (𝑧 = (𝑏 · 𝑍) ∧ 𝑋 = (𝑐 + 𝑧))))
35 rexcom4 3211 . . . . . . . . 9 (∃𝑏𝐾𝑧(𝑧 = (𝑏 · 𝑍) ∧ 𝑋 = (𝑐 + 𝑧)) ↔ ∃𝑧𝑏𝐾 (𝑧 = (𝑏 · 𝑍) ∧ 𝑋 = (𝑐 + 𝑧)))
36 ovex 6635 . . . . . . . . . . 11 (𝑏 · 𝑍) ∈ V
37 oveq2 6615 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 = (𝑏 · 𝑍) → (𝑐 + 𝑧) = (𝑐 + (𝑏 · 𝑍)))
3837eqeq2d 2631 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 = (𝑏 · 𝑍) → (𝑋 = (𝑐 + 𝑧) ↔ 𝑋 = (𝑐 + (𝑏 · 𝑍))))
3936, 38ceqsexv 3228 . . . . . . . . . 10 (∃𝑧(𝑧 = (𝑏 · 𝑍) ∧ 𝑋 = (𝑐 + 𝑧)) ↔ 𝑋 = (𝑐 + (𝑏 · 𝑍)))
4039rexbii 3034 . . . . . . . . 9 (∃𝑏𝐾𝑧(𝑧 = (𝑏 · 𝑍) ∧ 𝑋 = (𝑐 + 𝑧)) ↔ ∃𝑏𝐾 𝑋 = (𝑐 + (𝑏 · 𝑍)))
4135, 40bitr3i 266 . . . . . . . 8 (∃𝑧𝑏𝐾 (𝑧 = (𝑏 · 𝑍) ∧ 𝑋 = (𝑐 + 𝑧)) ↔ ∃𝑏𝐾 𝑋 = (𝑐 + (𝑏 · 𝑍)))
4234, 41syl6bb 276 . . . . . . 7 (𝜑 → (∃𝑧(𝑧 ∈ (𝑁‘{𝑍}) ∧ 𝑋 = (𝑐 + 𝑧)) ↔ ∃𝑏𝐾 𝑋 = (𝑐 + (𝑏 · 𝑍))))
4325, 42syl5bb 272 . . . . . 6 (𝜑 → (∃𝑧 ∈ (𝑁‘{𝑍})𝑋 = (𝑐 + 𝑧) ↔ ∃𝑏𝐾 𝑋 = (𝑐 + (𝑏 · 𝑍))))
4443rexbidv 3045 . . . . 5 (𝜑 → (∃𝑐𝑈𝑧 ∈ (𝑁‘{𝑍})𝑋 = (𝑐 + 𝑧) ↔ ∃𝑐𝑈𝑏𝐾 𝑋 = (𝑐 + (𝑏 · 𝑍))))
4524, 44mpbid 222 . . . 4 (𝜑 → ∃𝑐𝑈𝑏𝐾 𝑋 = (𝑐 + (𝑏 · 𝑍)))
46 rexcom 3091 . . . 4 (∃𝑐𝑈𝑏𝐾 𝑋 = (𝑐 + (𝑏 · 𝑍)) ↔ ∃𝑏𝐾𝑐𝑈 𝑋 = (𝑐 + (𝑏 · 𝑍)))
4745, 46sylib 208 . . 3 (𝜑 → ∃𝑏𝐾𝑐𝑈 𝑋 = (𝑐 + (𝑏 · 𝑍)))
48 oveq1 6614 . . . . . . . 8 (𝑐 = 𝑎 → (𝑐 + (𝑏 · 𝑍)) = (𝑎 + (𝑏 · 𝑍)))
4948eqeq2d 2631 . . . . . . 7 (𝑐 = 𝑎 → (𝑋 = (𝑐 + (𝑏 · 𝑍)) ↔ 𝑋 = (𝑎 + (𝑏 · 𝑍))))
5049cbvrexv 3160 . . . . . 6 (∃𝑐𝑈 𝑋 = (𝑐 + (𝑏 · 𝑍)) ↔ ∃𝑎𝑈 𝑋 = (𝑎 + (𝑏 · 𝑍)))
51 eqid 2621 . . . . . . . . . 10 (0g𝑊) = (0g𝑊)
52 eqid 2621 . . . . . . . . . 10 (Cntz‘𝑊) = (Cntz‘𝑊)
53 simp11l 1170 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ (𝑏𝐾𝑙𝐾)) ∧ 𝑎𝑈𝑋 = (𝑎 + (𝑏 · 𝑍))) ∧ 𝑐𝑈𝑋 = (𝑐 + (𝑙 · 𝑍))) → 𝜑)
5453, 13syl 17 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ (𝑏𝐾𝑙𝐾)) ∧ 𝑎𝑈𝑋 = (𝑎 + (𝑏 · 𝑍))) ∧ 𝑐𝑈𝑋 = (𝑐 + (𝑙 · 𝑍))) → 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝑊))
5553, 19syl 17 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ (𝑏𝐾𝑙𝐾)) ∧ 𝑎𝑈𝑋 = (𝑎 + (𝑏 · 𝑍))) ∧ 𝑐𝑈𝑋 = (𝑐 + (𝑙 · 𝑍))) → (𝑁‘{𝑍}) ∈ (SubGrp‘𝑊))
5615, 51, 16, 21, 10, 4, 11, 14, 2lshpdisj 33775 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑈 ∩ (𝑁‘{𝑍})) = {(0g𝑊)})
5753, 56syl 17 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ (𝑏𝐾𝑙𝐾)) ∧ 𝑎𝑈𝑋 = (𝑎 + (𝑏 · 𝑍))) ∧ 𝑐𝑈𝑋 = (𝑐 + (𝑙 · 𝑍))) → (𝑈 ∩ (𝑁‘{𝑍})) = {(0g𝑊)})
5853, 4syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑 ∧ (𝑏𝐾𝑙𝐾)) ∧ 𝑎𝑈𝑋 = (𝑎 + (𝑏 · 𝑍))) ∧ 𝑐𝑈𝑋 = (𝑐 + (𝑙 · 𝑍))) → 𝑊 ∈ LVec)
5958, 5syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ (𝑏𝐾𝑙𝐾)) ∧ 𝑎𝑈𝑋 = (𝑎 + (𝑏 · 𝑍))) ∧ 𝑐𝑈𝑋 = (𝑐 + (𝑙 · 𝑍))) → 𝑊 ∈ LMod)
60 lmodabl 18834 . . . . . . . . . . . 12 (𝑊 ∈ LMod → 𝑊 ∈ Abel)
6159, 60syl 17 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ (𝑏𝐾𝑙𝐾)) ∧ 𝑎𝑈𝑋 = (𝑎 + (𝑏 · 𝑍))) ∧ 𝑐𝑈𝑋 = (𝑐 + (𝑙 · 𝑍))) → 𝑊 ∈ Abel)
6252, 61, 54, 55ablcntzd 18184 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ (𝑏𝐾𝑙𝐾)) ∧ 𝑎𝑈𝑋 = (𝑎 + (𝑏 · 𝑍))) ∧ 𝑐𝑈𝑋 = (𝑐 + (𝑙 · 𝑍))) → 𝑈 ⊆ ((Cntz‘𝑊)‘(𝑁‘{𝑍})))
63 simp12 1090 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ (𝑏𝐾𝑙𝐾)) ∧ 𝑎𝑈𝑋 = (𝑎 + (𝑏 · 𝑍))) ∧ 𝑐𝑈𝑋 = (𝑐 + (𝑙 · 𝑍))) → 𝑎𝑈)
64 simp2 1060 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ (𝑏𝐾𝑙𝐾)) ∧ 𝑎𝑈𝑋 = (𝑎 + (𝑏 · 𝑍))) ∧ 𝑐𝑈𝑋 = (𝑐 + (𝑙 · 𝑍))) → 𝑐𝑈)
65 simp1rl 1124 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ (𝑏𝐾𝑙𝐾)) ∧ 𝑎𝑈𝑋 = (𝑎 + (𝑏 · 𝑍))) → 𝑏𝐾)
66653ad2ant1 1080 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ (𝑏𝐾𝑙𝐾)) ∧ 𝑎𝑈𝑋 = (𝑎 + (𝑏 · 𝑍))) ∧ 𝑐𝑈𝑋 = (𝑐 + (𝑙 · 𝑍))) → 𝑏𝐾)
6753, 14syl 17 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ (𝑏𝐾𝑙𝐾)) ∧ 𝑎𝑈𝑋 = (𝑎 + (𝑏 · 𝑍))) ∧ 𝑐𝑈𝑋 = (𝑐 + (𝑙 · 𝑍))) → 𝑍𝑉)
6815, 28, 26, 27, 16, 59, 66, 67lspsneli 18923 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ (𝑏𝐾𝑙𝐾)) ∧ 𝑎𝑈𝑋 = (𝑎 + (𝑏 · 𝑍))) ∧ 𝑐𝑈𝑋 = (𝑐 + (𝑙 · 𝑍))) → (𝑏 · 𝑍) ∈ (𝑁‘{𝑍}))
69 simp1rr 1125 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ (𝑏𝐾𝑙𝐾)) ∧ 𝑎𝑈𝑋 = (𝑎 + (𝑏 · 𝑍))) → 𝑙𝐾)
70693ad2ant1 1080 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ (𝑏𝐾𝑙𝐾)) ∧ 𝑎𝑈𝑋 = (𝑎 + (𝑏 · 𝑍))) ∧ 𝑐𝑈𝑋 = (𝑐 + (𝑙 · 𝑍))) → 𝑙𝐾)
7115, 28, 26, 27, 16, 59, 70, 67lspsneli 18923 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ (𝑏𝐾𝑙𝐾)) ∧ 𝑎𝑈𝑋 = (𝑎 + (𝑏 · 𝑍))) ∧ 𝑐𝑈𝑋 = (𝑐 + (𝑙 · 𝑍))) → (𝑙 · 𝑍) ∈ (𝑁‘{𝑍}))
72 simp13 1091 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ (𝑏𝐾𝑙𝐾)) ∧ 𝑎𝑈𝑋 = (𝑎 + (𝑏 · 𝑍))) ∧ 𝑐𝑈𝑋 = (𝑐 + (𝑙 · 𝑍))) → 𝑋 = (𝑎 + (𝑏 · 𝑍)))
73 simp3 1061 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ (𝑏𝐾𝑙𝐾)) ∧ 𝑎𝑈𝑋 = (𝑎 + (𝑏 · 𝑍))) ∧ 𝑐𝑈𝑋 = (𝑐 + (𝑙 · 𝑍))) → 𝑋 = (𝑐 + (𝑙 · 𝑍)))
7472, 73eqtr3d 2657 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ (𝑏𝐾𝑙𝐾)) ∧ 𝑎𝑈𝑋 = (𝑎 + (𝑏 · 𝑍))) ∧ 𝑐𝑈𝑋 = (𝑐 + (𝑙 · 𝑍))) → (𝑎 + (𝑏 · 𝑍)) = (𝑐 + (𝑙 · 𝑍)))
7520, 51, 52, 54, 55, 57, 62, 63, 64, 68, 71, 74subgdisj2 18029 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ (𝑏𝐾𝑙𝐾)) ∧ 𝑎𝑈𝑋 = (𝑎 + (𝑏 · 𝑍))) ∧ 𝑐𝑈𝑋 = (𝑐 + (𝑙 · 𝑍))) → (𝑏 · 𝑍) = (𝑙 · 𝑍))
7653, 11syl 17 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ (𝑏𝐾𝑙𝐾)) ∧ 𝑎𝑈𝑋 = (𝑎 + (𝑏 · 𝑍))) ∧ 𝑐𝑈𝑋 = (𝑐 + (𝑙 · 𝑍))) → 𝑈𝐻)
7753, 2syl 17 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ (𝑏𝐾𝑙𝐾)) ∧ 𝑎𝑈𝑋 = (𝑎 + (𝑏 · 𝑍))) ∧ 𝑐𝑈𝑋 = (𝑐 + (𝑙 · 𝑍))) → (𝑈 (𝑁‘{𝑍})) = 𝑉)
7815, 16, 21, 10, 51, 59, 76, 67, 77lshpne0 33774 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ (𝑏𝐾𝑙𝐾)) ∧ 𝑎𝑈𝑋 = (𝑎 + (𝑏 · 𝑍))) ∧ 𝑐𝑈𝑋 = (𝑐 + (𝑙 · 𝑍))) → 𝑍 ≠ (0g𝑊))
7915, 28, 26, 27, 51, 58, 66, 70, 67, 78lvecvscan2 19034 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ (𝑏𝐾𝑙𝐾)) ∧ 𝑎𝑈𝑋 = (𝑎 + (𝑏 · 𝑍))) ∧ 𝑐𝑈𝑋 = (𝑐 + (𝑙 · 𝑍))) → ((𝑏 · 𝑍) = (𝑙 · 𝑍) ↔ 𝑏 = 𝑙))
8075, 79mpbid 222 . . . . . . . 8 ((((𝜑 ∧ (𝑏𝐾𝑙𝐾)) ∧ 𝑎𝑈𝑋 = (𝑎 + (𝑏 · 𝑍))) ∧ 𝑐𝑈𝑋 = (𝑐 + (𝑙 · 𝑍))) → 𝑏 = 𝑙)
8180rexlimdv3a 3026 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (𝑏𝐾𝑙𝐾)) ∧ 𝑎𝑈𝑋 = (𝑎 + (𝑏 · 𝑍))) → (∃𝑐𝑈 𝑋 = (𝑐 + (𝑙 · 𝑍)) → 𝑏 = 𝑙))
8281rexlimdv3a 3026 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑏𝐾𝑙𝐾)) → (∃𝑎𝑈 𝑋 = (𝑎 + (𝑏 · 𝑍)) → (∃𝑐𝑈 𝑋 = (𝑐 + (𝑙 · 𝑍)) → 𝑏 = 𝑙)))
8350, 82syl5bi 232 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑏𝐾𝑙𝐾)) → (∃𝑐𝑈 𝑋 = (𝑐 + (𝑏 · 𝑍)) → (∃𝑐𝑈 𝑋 = (𝑐 + (𝑙 · 𝑍)) → 𝑏 = 𝑙)))
8483impd 447 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑏𝐾𝑙𝐾)) → ((∃𝑐𝑈 𝑋 = (𝑐 + (𝑏 · 𝑍)) ∧ ∃𝑐𝑈 𝑋 = (𝑐 + (𝑙 · 𝑍))) → 𝑏 = 𝑙))
8584ralrimivva 2965 . . 3 (𝜑 → ∀𝑏𝐾𝑙𝐾 ((∃𝑐𝑈 𝑋 = (𝑐 + (𝑏 · 𝑍)) ∧ ∃𝑐𝑈 𝑋 = (𝑐 + (𝑙 · 𝑍))) → 𝑏 = 𝑙))
86 oveq1 6614 . . . . . . 7 (𝑏 = 𝑙 → (𝑏 · 𝑍) = (𝑙 · 𝑍))
8786oveq2d 6623 . . . . . 6 (𝑏 = 𝑙 → (𝑐 + (𝑏 · 𝑍)) = (𝑐 + (𝑙 · 𝑍)))
8887eqeq2d 2631 . . . . 5 (𝑏 = 𝑙 → (𝑋 = (𝑐 + (𝑏 · 𝑍)) ↔ 𝑋 = (𝑐 + (𝑙 · 𝑍))))
8988rexbidv 3045 . . . 4 (𝑏 = 𝑙 → (∃𝑐𝑈 𝑋 = (𝑐 + (𝑏 · 𝑍)) ↔ ∃𝑐𝑈 𝑋 = (𝑐 + (𝑙 · 𝑍))))
9089reu4 3383 . . 3 (∃!𝑏𝐾𝑐𝑈 𝑋 = (𝑐 + (𝑏 · 𝑍)) ↔ (∃𝑏𝐾𝑐𝑈 𝑋 = (𝑐 + (𝑏 · 𝑍)) ∧ ∀𝑏𝐾𝑙𝐾 ((∃𝑐𝑈 𝑋 = (𝑐 + (𝑏 · 𝑍)) ∧ ∃𝑐𝑈 𝑋 = (𝑐 + (𝑙 · 𝑍))) → 𝑏 = 𝑙)))
9147, 85, 90sylanbrc 697 . 2 (𝜑 → ∃!𝑏𝐾𝑐𝑈 𝑋 = (𝑐 + (𝑏 · 𝑍)))
92 oveq1 6614 . . . . . . 7 (𝑏 = 𝑘 → (𝑏 · 𝑍) = (𝑘 · 𝑍))
9392oveq2d 6623 . . . . . 6 (𝑏 = 𝑘 → (𝑐 + (𝑏 · 𝑍)) = (𝑐 + (𝑘 · 𝑍)))
9493eqeq2d 2631 . . . . 5 (𝑏 = 𝑘 → (𝑋 = (𝑐 + (𝑏 · 𝑍)) ↔ 𝑋 = (𝑐 + (𝑘 · 𝑍))))
9594rexbidv 3045 . . . 4 (𝑏 = 𝑘 → (∃𝑐𝑈 𝑋 = (𝑐 + (𝑏 · 𝑍)) ↔ ∃𝑐𝑈 𝑋 = (𝑐 + (𝑘 · 𝑍))))
9695cbvreuv 3161 . . 3 (∃!𝑏𝐾𝑐𝑈 𝑋 = (𝑐 + (𝑏 · 𝑍)) ↔ ∃!𝑘𝐾𝑐𝑈 𝑋 = (𝑐 + (𝑘 · 𝑍)))
97 oveq1 6614 . . . . . 6 (𝑐 = 𝑦 → (𝑐 + (𝑘 · 𝑍)) = (𝑦 + (𝑘 · 𝑍)))
9897eqeq2d 2631 . . . . 5 (𝑐 = 𝑦 → (𝑋 = (𝑐 + (𝑘 · 𝑍)) ↔ 𝑋 = (𝑦 + (𝑘 · 𝑍))))
9998cbvrexv 3160 . . . 4 (∃𝑐𝑈 𝑋 = (𝑐 + (𝑘 · 𝑍)) ↔ ∃𝑦𝑈 𝑋 = (𝑦 + (𝑘 · 𝑍)))
10099reubii 3117 . . 3 (∃!𝑘𝐾𝑐𝑈 𝑋 = (𝑐 + (𝑘 · 𝑍)) ↔ ∃!𝑘𝐾𝑦𝑈 𝑋 = (𝑦 + (𝑘 · 𝑍)))
10196, 100bitri 264 . 2 (∃!𝑏𝐾𝑐𝑈 𝑋 = (𝑐 + (𝑏 · 𝑍)) ↔ ∃!𝑘𝐾𝑦𝑈 𝑋 = (𝑦 + (𝑘 · 𝑍)))
10291, 101sylib 208 1 (𝜑 → ∃!𝑘𝐾𝑦𝑈 𝑋 = (𝑦 + (𝑘 · 𝑍)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 384  w3a 1036   = wceq 1480  wex 1701  wcel 1987  wral 2907  wrex 2908  ∃!wreu 2909  cin 3555  wss 3556  {csn 4150  cfv 5849  (class class class)co 6607  Basecbs 15784  +gcplusg 15865  Scalarcsca 15868   ·𝑠 cvsca 15869  0gc0g 16024  SubGrpcsubg 17512  Cntzccntz 17672  LSSumclsm 17973  Abelcabl 18118  LModclmod 18787  LSubSpclss 18854  LSpanclspn 18893  LVecclvec 19024  LSHypclsh 33763
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-cnex 9939  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  ax-pre-mulgt0 9960
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 3419  df-csb 3516  df-dif 3559  df-un 3561  df-in 3563  df-ss 3570  df-pss 3572  df-nul 3894  df-if 4061  df-pw 4134  df-sn 4151  df-pr 4153  df-tp 4155  df-op 4157  df-uni 4405  df-int 4443  df-iun 4489  df-br 4616  df-opab 4676  df-mpt 4677  df-tr 4715  df-eprel 4987  df-id 4991  df-po 4997  df-so 4998  df-fr 5035  df-we 5037  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-pred 5641  df-ord 5687  df-on 5688  df-lim 5689  df-suc 5690  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-om 7016  df-1st 7116  df-2nd 7117  df-tpos 7300  df-wrecs 7355  df-recs 7416  df-rdg 7454  df-er 7690  df-en 7903  df-dom 7904  df-sdom 7905  df-pnf 10023  df-mnf 10024  df-xr 10025  df-ltxr 10026  df-le 10027  df-sub 10215  df-neg 10216  df-nn 10968  df-2 11026  df-3 11027  df-ndx 15787  df-slot 15788  df-base 15789  df-sets 15790  df-ress 15791  df-plusg 15878  df-mulr 15879  df-0g 16026  df-mgm 17166  df-sgrp 17208  df-mnd 17219  df-submnd 17260  df-grp 17349  df-minusg 17350  df-sbg 17351  df-subg 17515  df-cntz 17674  df-lsm 17975  df-cmn 18119  df-abl 18120  df-mgp 18414  df-ur 18426  df-ring 18473  df-oppr 18547  df-dvdsr 18565  df-unit 18566  df-invr 18596  df-drng 18673  df-lmod 18789  df-lss 18855  df-lsp 18894  df-lvec 19025  df-lshyp 33765
This theorem is referenced by:  lshpkrlem1  33898  lshpkrlem2  33899  lshpkrlem3  33900  lshpkrcl  33904  dochfl1  36266
  Copyright terms: Public domain W3C validator