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

Theorem lssat 33804
Description: Two subspaces in a proper subset relationship imply the existence of a 1-dim subspace less than or equal to one but not the other. (chpssati 29083 analog.) (Contributed by NM, 9-Apr-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
lssat.s 𝑆 = (LSubSp‘𝑊)
lssat.a 𝐴 = (LSAtoms‘𝑊)
Assertion
Ref Expression
lssat (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑆𝑉𝑆) ∧ 𝑈𝑉) → ∃𝑝𝐴 (𝑝𝑉 ∧ ¬ 𝑝𝑈))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑝   𝑆,𝑝   𝑈,𝑝   𝑉,𝑝   𝑊,𝑝

Proof of Theorem lssat
StepHypRef Expression
1 dfpss3 3673 . . 3 (𝑈𝑉 ↔ (𝑈𝑉 ∧ ¬ 𝑉𝑈))
21simprbi 480 . 2 (𝑈𝑉 → ¬ 𝑉𝑈)
3 ss2rab 3659 . . . . . 6 ({𝑝𝐴𝑝𝑉} ⊆ {𝑝𝐴𝑝𝑈} ↔ ∀𝑝𝐴 (𝑝𝑉𝑝𝑈))
4 iman 440 . . . . . . 7 ((𝑝𝑉𝑝𝑈) ↔ ¬ (𝑝𝑉 ∧ ¬ 𝑝𝑈))
54ralbii 2974 . . . . . 6 (∀𝑝𝐴 (𝑝𝑉𝑝𝑈) ↔ ∀𝑝𝐴 ¬ (𝑝𝑉 ∧ ¬ 𝑝𝑈))
63, 5bitr2i 265 . . . . 5 (∀𝑝𝐴 ¬ (𝑝𝑉 ∧ ¬ 𝑝𝑈) ↔ {𝑝𝐴𝑝𝑉} ⊆ {𝑝𝐴𝑝𝑈})
7 simpl1 1062 . . . . . . . 8 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑆𝑉𝑆) ∧ {𝑝𝐴𝑝𝑉} ⊆ {𝑝𝐴𝑝𝑈}) → 𝑊 ∈ LMod)
8 lssat.s . . . . . . . . . . 11 𝑆 = (LSubSp‘𝑊)
9 lssat.a . . . . . . . . . . 11 𝐴 = (LSAtoms‘𝑊)
108, 9lsatlss 33784 . . . . . . . . . 10 (𝑊 ∈ LMod → 𝐴𝑆)
11 rabss2 3666 . . . . . . . . . 10 (𝐴𝑆 → {𝑝𝐴𝑝𝑈} ⊆ {𝑝𝑆𝑝𝑈})
12 uniss 4426 . . . . . . . . . 10 ({𝑝𝐴𝑝𝑈} ⊆ {𝑝𝑆𝑝𝑈} → {𝑝𝐴𝑝𝑈} ⊆ {𝑝𝑆𝑝𝑈})
137, 10, 11, 124syl 19 . . . . . . . . 9 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑆𝑉𝑆) ∧ {𝑝𝐴𝑝𝑉} ⊆ {𝑝𝐴𝑝𝑈}) → {𝑝𝐴𝑝𝑈} ⊆ {𝑝𝑆𝑝𝑈})
14 simpl2 1063 . . . . . . . . . . 11 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑆𝑉𝑆) ∧ {𝑝𝐴𝑝𝑉} ⊆ {𝑝𝐴𝑝𝑈}) → 𝑈𝑆)
15 unimax 4441 . . . . . . . . . . 11 (𝑈𝑆 {𝑝𝑆𝑝𝑈} = 𝑈)
1614, 15syl 17 . . . . . . . . . 10 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑆𝑉𝑆) ∧ {𝑝𝐴𝑝𝑉} ⊆ {𝑝𝐴𝑝𝑈}) → {𝑝𝑆𝑝𝑈} = 𝑈)
17 eqid 2621 . . . . . . . . . . . 12 (Base‘𝑊) = (Base‘𝑊)
1817, 8lssss 18859 . . . . . . . . . . 11 (𝑈𝑆𝑈 ⊆ (Base‘𝑊))
1914, 18syl 17 . . . . . . . . . 10 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑆𝑉𝑆) ∧ {𝑝𝐴𝑝𝑉} ⊆ {𝑝𝐴𝑝𝑈}) → 𝑈 ⊆ (Base‘𝑊))
2016, 19eqsstrd 3620 . . . . . . . . 9 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑆𝑉𝑆) ∧ {𝑝𝐴𝑝𝑉} ⊆ {𝑝𝐴𝑝𝑈}) → {𝑝𝑆𝑝𝑈} ⊆ (Base‘𝑊))
2113, 20sstrd 3594 . . . . . . . 8 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑆𝑉𝑆) ∧ {𝑝𝐴𝑝𝑉} ⊆ {𝑝𝐴𝑝𝑈}) → {𝑝𝐴𝑝𝑈} ⊆ (Base‘𝑊))
22 uniss 4426 . . . . . . . . 9 ({𝑝𝐴𝑝𝑉} ⊆ {𝑝𝐴𝑝𝑈} → {𝑝𝐴𝑝𝑉} ⊆ {𝑝𝐴𝑝𝑈})
2322adantl 482 . . . . . . . 8 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑆𝑉𝑆) ∧ {𝑝𝐴𝑝𝑉} ⊆ {𝑝𝐴𝑝𝑈}) → {𝑝𝐴𝑝𝑉} ⊆ {𝑝𝐴𝑝𝑈})
24 eqid 2621 . . . . . . . . 9 (LSpan‘𝑊) = (LSpan‘𝑊)
2517, 24lspss 18906 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ LMod ∧ {𝑝𝐴𝑝𝑈} ⊆ (Base‘𝑊) ∧ {𝑝𝐴𝑝𝑉} ⊆ {𝑝𝐴𝑝𝑈}) → ((LSpan‘𝑊)‘ {𝑝𝐴𝑝𝑉}) ⊆ ((LSpan‘𝑊)‘ {𝑝𝐴𝑝𝑈}))
267, 21, 23, 25syl3anc 1323 . . . . . . 7 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑆𝑉𝑆) ∧ {𝑝𝐴𝑝𝑉} ⊆ {𝑝𝐴𝑝𝑈}) → ((LSpan‘𝑊)‘ {𝑝𝐴𝑝𝑉}) ⊆ ((LSpan‘𝑊)‘ {𝑝𝐴𝑝𝑈}))
27 simpl3 1064 . . . . . . . 8 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑆𝑉𝑆) ∧ {𝑝𝐴𝑝𝑉} ⊆ {𝑝𝐴𝑝𝑈}) → 𝑉𝑆)
288, 24, 9lssats 33800 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑉𝑆) → 𝑉 = ((LSpan‘𝑊)‘ {𝑝𝐴𝑝𝑉}))
297, 27, 28syl2anc 692 . . . . . . 7 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑆𝑉𝑆) ∧ {𝑝𝐴𝑝𝑉} ⊆ {𝑝𝐴𝑝𝑈}) → 𝑉 = ((LSpan‘𝑊)‘ {𝑝𝐴𝑝𝑉}))
308, 24, 9lssats 33800 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑆) → 𝑈 = ((LSpan‘𝑊)‘ {𝑝𝐴𝑝𝑈}))
317, 14, 30syl2anc 692 . . . . . . 7 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑆𝑉𝑆) ∧ {𝑝𝐴𝑝𝑉} ⊆ {𝑝𝐴𝑝𝑈}) → 𝑈 = ((LSpan‘𝑊)‘ {𝑝𝐴𝑝𝑈}))
3226, 29, 313sstr4d 3629 . . . . . 6 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑆𝑉𝑆) ∧ {𝑝𝐴𝑝𝑉} ⊆ {𝑝𝐴𝑝𝑈}) → 𝑉𝑈)
3332ex 450 . . . . 5 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑆𝑉𝑆) → ({𝑝𝐴𝑝𝑉} ⊆ {𝑝𝐴𝑝𝑈} → 𝑉𝑈))
346, 33syl5bi 232 . . . 4 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑆𝑉𝑆) → (∀𝑝𝐴 ¬ (𝑝𝑉 ∧ ¬ 𝑝𝑈) → 𝑉𝑈))
3534con3dimp 457 . . 3 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑆𝑉𝑆) ∧ ¬ 𝑉𝑈) → ¬ ∀𝑝𝐴 ¬ (𝑝𝑉 ∧ ¬ 𝑝𝑈))
36 dfrex2 2990 . . 3 (∃𝑝𝐴 (𝑝𝑉 ∧ ¬ 𝑝𝑈) ↔ ¬ ∀𝑝𝐴 ¬ (𝑝𝑉 ∧ ¬ 𝑝𝑈))
3735, 36sylibr 224 . 2 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑆𝑉𝑆) ∧ ¬ 𝑉𝑈) → ∃𝑝𝐴 (𝑝𝑉 ∧ ¬ 𝑝𝑈))
382, 37sylan2 491 1 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑆𝑉𝑆) ∧ 𝑈𝑉) → ∃𝑝𝐴 (𝑝𝑉 ∧ ¬ 𝑝𝑈))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 384  w3a 1036   = wceq 1480  wcel 1987  wral 2907  wrex 2908  {crab 2911  wss 3556  wpss 3557   cuni 4404  cfv 5849  Basecbs 15784  LModclmod 18787  LSubSpclss 18854  LSpanclspn 18893  LSAtomsclsa 33762
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-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-ndx 15787  df-slot 15788  df-base 15789  df-sets 15790  df-plusg 15878  df-0g 16026  df-mgm 17166  df-sgrp 17208  df-mnd 17219  df-grp 17349  df-minusg 17350  df-sbg 17351  df-mgp 18414  df-ur 18426  df-ring 18473  df-lmod 18789  df-lss 18855  df-lsp 18894  df-lsatoms 33764
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator