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

Theorem uvcff 19891
Description: Domain and range of the unit vector generator; ring condition required to be sure 1 and 0 are actually in the ring. (Contributed by Stefan O'Rear, 1-Feb-2015.) (Proof shortened by AV, 21-Jul-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
uvcff.u 𝑈 = (𝑅 unitVec 𝐼)
uvcff.y 𝑌 = (𝑅 freeLMod 𝐼)
uvcff.b 𝐵 = (Base‘𝑌)
Assertion
Ref Expression
uvcff ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) → 𝑈:𝐼𝐵)

Proof of Theorem uvcff
Dummy variables 𝑖 𝑗 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eqid 2609 . . . . . . . . 9 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
2 eqid 2609 . . . . . . . . 9 (1r𝑅) = (1r𝑅)
31, 2ringidcl 18337 . . . . . . . 8 (𝑅 ∈ Ring → (1r𝑅) ∈ (Base‘𝑅))
4 eqid 2609 . . . . . . . . 9 (0g𝑅) = (0g𝑅)
51, 4ring0cl 18338 . . . . . . . 8 (𝑅 ∈ Ring → (0g𝑅) ∈ (Base‘𝑅))
63, 5ifcld 4080 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ Ring → if(𝑗 = 𝑖, (1r𝑅), (0g𝑅)) ∈ (Base‘𝑅))
76ad3antrrr 761 . . . . . 6 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) ∧ 𝑖𝐼) ∧ 𝑗𝐼) → if(𝑗 = 𝑖, (1r𝑅), (0g𝑅)) ∈ (Base‘𝑅))
8 eqid 2609 . . . . . 6 (𝑗𝐼 ↦ if(𝑗 = 𝑖, (1r𝑅), (0g𝑅))) = (𝑗𝐼 ↦ if(𝑗 = 𝑖, (1r𝑅), (0g𝑅)))
97, 8fmptd 6277 . . . . 5 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) ∧ 𝑖𝐼) → (𝑗𝐼 ↦ if(𝑗 = 𝑖, (1r𝑅), (0g𝑅))):𝐼⟶(Base‘𝑅))
10 fvex 6098 . . . . . . 7 (Base‘𝑅) ∈ V
11 elmapg 7734 . . . . . . 7 (((Base‘𝑅) ∈ V ∧ 𝐼𝑊) → ((𝑗𝐼 ↦ if(𝑗 = 𝑖, (1r𝑅), (0g𝑅))) ∈ ((Base‘𝑅) ↑𝑚 𝐼) ↔ (𝑗𝐼 ↦ if(𝑗 = 𝑖, (1r𝑅), (0g𝑅))):𝐼⟶(Base‘𝑅)))
1210, 11mpan 701 . . . . . 6 (𝐼𝑊 → ((𝑗𝐼 ↦ if(𝑗 = 𝑖, (1r𝑅), (0g𝑅))) ∈ ((Base‘𝑅) ↑𝑚 𝐼) ↔ (𝑗𝐼 ↦ if(𝑗 = 𝑖, (1r𝑅), (0g𝑅))):𝐼⟶(Base‘𝑅)))
1312ad2antlr 758 . . . . 5 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) ∧ 𝑖𝐼) → ((𝑗𝐼 ↦ if(𝑗 = 𝑖, (1r𝑅), (0g𝑅))) ∈ ((Base‘𝑅) ↑𝑚 𝐼) ↔ (𝑗𝐼 ↦ if(𝑗 = 𝑖, (1r𝑅), (0g𝑅))):𝐼⟶(Base‘𝑅)))
149, 13mpbird 245 . . . 4 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) ∧ 𝑖𝐼) → (𝑗𝐼 ↦ if(𝑗 = 𝑖, (1r𝑅), (0g𝑅))) ∈ ((Base‘𝑅) ↑𝑚 𝐼))
15 mptexg 6367 . . . . . 6 (𝐼𝑊 → (𝑗𝐼 ↦ if(𝑗 = 𝑖, (1r𝑅), (0g𝑅))) ∈ V)
1615ad2antlr 758 . . . . 5 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) ∧ 𝑖𝐼) → (𝑗𝐼 ↦ if(𝑗 = 𝑖, (1r𝑅), (0g𝑅))) ∈ V)
17 funmpt 5826 . . . . . 6 Fun (𝑗𝐼 ↦ if(𝑗 = 𝑖, (1r𝑅), (0g𝑅)))
1817a1i 11 . . . . 5 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) ∧ 𝑖𝐼) → Fun (𝑗𝐼 ↦ if(𝑗 = 𝑖, (1r𝑅), (0g𝑅))))
19 fvex 6098 . . . . . 6 (0g𝑅) ∈ V
2019a1i 11 . . . . 5 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) ∧ 𝑖𝐼) → (0g𝑅) ∈ V)
21 snfi 7900 . . . . . 6 {𝑖} ∈ Fin
2221a1i 11 . . . . 5 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) ∧ 𝑖𝐼) → {𝑖} ∈ Fin)
23 eldifsni 4260 . . . . . . . . 9 (𝑗 ∈ (𝐼 ∖ {𝑖}) → 𝑗𝑖)
2423adantl 480 . . . . . . . 8 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) ∧ 𝑖𝐼) ∧ 𝑗 ∈ (𝐼 ∖ {𝑖})) → 𝑗𝑖)
2524neneqd 2786 . . . . . . 7 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) ∧ 𝑖𝐼) ∧ 𝑗 ∈ (𝐼 ∖ {𝑖})) → ¬ 𝑗 = 𝑖)
2625iffalsed 4046 . . . . . 6 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) ∧ 𝑖𝐼) ∧ 𝑗 ∈ (𝐼 ∖ {𝑖})) → if(𝑗 = 𝑖, (1r𝑅), (0g𝑅)) = (0g𝑅))
27 simplr 787 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) ∧ 𝑖𝐼) → 𝐼𝑊)
2826, 27suppss2 7193 . . . . 5 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) ∧ 𝑖𝐼) → ((𝑗𝐼 ↦ if(𝑗 = 𝑖, (1r𝑅), (0g𝑅))) supp (0g𝑅)) ⊆ {𝑖})
29 suppssfifsupp 8150 . . . . 5 ((((𝑗𝐼 ↦ if(𝑗 = 𝑖, (1r𝑅), (0g𝑅))) ∈ V ∧ Fun (𝑗𝐼 ↦ if(𝑗 = 𝑖, (1r𝑅), (0g𝑅))) ∧ (0g𝑅) ∈ V) ∧ ({𝑖} ∈ Fin ∧ ((𝑗𝐼 ↦ if(𝑗 = 𝑖, (1r𝑅), (0g𝑅))) supp (0g𝑅)) ⊆ {𝑖})) → (𝑗𝐼 ↦ if(𝑗 = 𝑖, (1r𝑅), (0g𝑅))) finSupp (0g𝑅))
3016, 18, 20, 22, 28, 29syl32anc 1325 . . . 4 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) ∧ 𝑖𝐼) → (𝑗𝐼 ↦ if(𝑗 = 𝑖, (1r𝑅), (0g𝑅))) finSupp (0g𝑅))
31 uvcff.y . . . . . 6 𝑌 = (𝑅 freeLMod 𝐼)
32 uvcff.b . . . . . 6 𝐵 = (Base‘𝑌)
3331, 1, 4, 32frlmelbas 19861 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) → ((𝑗𝐼 ↦ if(𝑗 = 𝑖, (1r𝑅), (0g𝑅))) ∈ 𝐵 ↔ ((𝑗𝐼 ↦ if(𝑗 = 𝑖, (1r𝑅), (0g𝑅))) ∈ ((Base‘𝑅) ↑𝑚 𝐼) ∧ (𝑗𝐼 ↦ if(𝑗 = 𝑖, (1r𝑅), (0g𝑅))) finSupp (0g𝑅))))
3433adantr 479 . . . 4 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) ∧ 𝑖𝐼) → ((𝑗𝐼 ↦ if(𝑗 = 𝑖, (1r𝑅), (0g𝑅))) ∈ 𝐵 ↔ ((𝑗𝐼 ↦ if(𝑗 = 𝑖, (1r𝑅), (0g𝑅))) ∈ ((Base‘𝑅) ↑𝑚 𝐼) ∧ (𝑗𝐼 ↦ if(𝑗 = 𝑖, (1r𝑅), (0g𝑅))) finSupp (0g𝑅))))
3514, 30, 34mpbir2and 958 . . 3 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) ∧ 𝑖𝐼) → (𝑗𝐼 ↦ if(𝑗 = 𝑖, (1r𝑅), (0g𝑅))) ∈ 𝐵)
36 eqid 2609 . . 3 (𝑖𝐼 ↦ (𝑗𝐼 ↦ if(𝑗 = 𝑖, (1r𝑅), (0g𝑅)))) = (𝑖𝐼 ↦ (𝑗𝐼 ↦ if(𝑗 = 𝑖, (1r𝑅), (0g𝑅))))
3735, 36fmptd 6277 . 2 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) → (𝑖𝐼 ↦ (𝑗𝐼 ↦ if(𝑗 = 𝑖, (1r𝑅), (0g𝑅)))):𝐼𝐵)
38 uvcff.u . . . 4 𝑈 = (𝑅 unitVec 𝐼)
3938, 2, 4uvcfval 19884 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) → 𝑈 = (𝑖𝐼 ↦ (𝑗𝐼 ↦ if(𝑗 = 𝑖, (1r𝑅), (0g𝑅)))))
4039feq1d 5929 . 2 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) → (𝑈:𝐼𝐵 ↔ (𝑖𝐼 ↦ (𝑗𝐼 ↦ if(𝑗 = 𝑖, (1r𝑅), (0g𝑅)))):𝐼𝐵))
4137, 40mpbird 245 1 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑊) → 𝑈:𝐼𝐵)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 194  wa 382   = wceq 1474  wcel 1976  wne 2779  Vcvv 3172  cdif 3536  wss 3539  ifcif 4035  {csn 4124   class class class wbr 4577  cmpt 4637  Fun wfun 5784  wf 5786  cfv 5790  (class class class)co 6527   supp csupp 7159  𝑚 cmap 7721  Fincfn 7818   finSupp cfsupp 8135  Basecbs 15641  0gc0g 15869  1rcur 18270  Ringcrg 18316   freeLMod cfrlm 19851   unitVec cuvc 19882
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1712  ax-4 1727  ax-5 1826  ax-6 1874  ax-7 1921  ax-8 1978  ax-9 1985  ax-10 2005  ax-11 2020  ax-12 2032  ax-13 2232  ax-ext 2589  ax-rep 4693  ax-sep 4703  ax-nul 4712  ax-pow 4764  ax-pr 4828  ax-un 6824  ax-cnex 9848  ax-resscn 9849  ax-1cn 9850  ax-icn 9851  ax-addcl 9852  ax-addrcl 9853  ax-mulcl 9854  ax-mulrcl 9855  ax-mulcom 9856  ax-addass 9857  ax-mulass 9858  ax-distr 9859  ax-i2m1 9860  ax-1ne0 9861  ax-1rid 9862  ax-rnegex 9863  ax-rrecex 9864  ax-cnre 9865  ax-pre-lttri 9866  ax-pre-lttrn 9867  ax-pre-ltadd 9868  ax-pre-mulgt0 9869
This theorem depends on definitions:  df-bi 195  df-or 383  df-an 384  df-3or 1031  df-3an 1032  df-tru 1477  df-ex 1695  df-nf 1700  df-sb 1867  df-eu 2461  df-mo 2462  df-clab 2596  df-cleq 2602  df-clel 2605  df-nfc 2739  df-ne 2781  df-nel 2782  df-ral 2900  df-rex 2901  df-reu 2902  df-rmo 2903  df-rab 2904  df-v 3174  df-sbc 3402  df-csb 3499  df-dif 3542  df-un 3544  df-in 3546  df-ss 3553  df-pss 3555  df-nul 3874  df-if 4036  df-pw 4109  df-sn 4125  df-pr 4127  df-tp 4129  df-op 4131  df-uni 4367  df-int 4405  df-iun 4451  df-br 4578  df-opab 4638  df-mpt 4639  df-tr 4675  df-eprel 4939  df-id 4943  df-po 4949  df-so 4950  df-fr 4987  df-we 4989  df-xp 5034  df-rel 5035  df-cnv 5036  df-co 5037  df-dm 5038  df-rn 5039  df-res 5040  df-ima 5041  df-pred 5583  df-ord 5629  df-on 5630  df-lim 5631  df-suc 5632  df-iota 5754  df-fun 5792  df-fn 5793  df-f 5794  df-f1 5795  df-fo 5796  df-f1o 5797  df-fv 5798  df-riota 6489  df-ov 6530  df-oprab 6531  df-mpt2 6532  df-om 6935  df-1st 7036  df-2nd 7037  df-supp 7160  df-wrecs 7271  df-recs 7332  df-rdg 7370  df-1o 7424  df-oadd 7428  df-er 7606  df-map 7723  df-ixp 7772  df-en 7819  df-dom 7820  df-sdom 7821  df-fin 7822  df-fsupp 8136  df-sup 8208  df-pnf 9932  df-mnf 9933  df-xr 9934  df-ltxr 9935  df-le 9936  df-sub 10119  df-neg 10120  df-nn 10868  df-2 10926  df-3 10927  df-4 10928  df-5 10929  df-6 10930  df-7 10931  df-8 10932  df-9 10933  df-n0 11140  df-z 11211  df-dec 11326  df-uz 11520  df-fz 12153  df-struct 15643  df-ndx 15644  df-slot 15645  df-base 15646  df-sets 15647  df-ress 15648  df-plusg 15727  df-mulr 15728  df-sca 15730  df-vsca 15731  df-ip 15732  df-tset 15733  df-ple 15734  df-ds 15737  df-hom 15739  df-cco 15740  df-0g 15871  df-prds 15877  df-pws 15879  df-mgm 17011  df-sgrp 17053  df-mnd 17064  df-grp 17194  df-mgp 18259  df-ur 18271  df-ring 18318  df-sra 18939  df-rgmod 18940  df-dsmm 19837  df-frlm 19852  df-uvc 19883
This theorem is referenced by:  uvcf1  19892  uvcresum  19893  frlmssuvc1  19894  frlmssuvc2  19895  frlmsslsp  19896  frlmlbs  19897  frlmup2  19899  frlmup3  19900  frlmup4  19901  lindsdom  32376  matunitlindflem2  32379  aacllem  42319
  Copyright terms: Public domain W3C validator