Theorem lspsnneg 14052

Description: Negation does not change the span of a singleton. (Contributed by NM, 24-Apr-2014.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 19-Jun-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
lspsnneg.v	|- V = ( Base ` W )
lspsnneg.m	|- M = ( invg ` W )
lspsnneg.n	|- N = ( LSpan ` W )

Assertion

Ref	Expression
lspsnneg	|- ( ( W e. LMod /\ X e. V ) -> ( N ` { ( M ` X ) } ) = ( N ` { X } ) )

Proof of Theorem lspsnneg

Step	Hyp	Ref	Expression
1		lspsnneg.v	. . . . . 6 |- V = ( Base ` W )
2		lspsnneg.m	. . . . . 6 |- M = ( invg ` W )
3		eqid 2196	. . . . . 6 |- (Scalar ` W ) = (Scalar ` W )
4		eqid 2196	. . . . . 6 |- ( .s ` W ) = ( .s ` W )
5		eqid 2196	. . . . . 6 |- ( 1r ` (Scalar ` W ) ) = ( 1r ` (Scalar ` W ) )
6		eqid 2196	. . . . . 6 |- ( invg ` (Scalar ` W ) ) = ( invg ` (Scalar ` W ) )
7	1, 2, 3, 4, 5, 6	lmodvneg1 13962	. . . . 5 |- ( ( W e. LMod /\ X e. V ) -> ( ( ( invg ` (Scalar ` W ) ) ` ( 1r ` (Scalar ` W ) ) ) ( .s ` W ) X ) = ( M ` X ) )
8	7	sneqd 3636	. . . 4 |- ( ( W e. LMod /\ X e. V ) -> { ( ( ( invg ` (Scalar ` W ) ) ` ( 1r ` (Scalar ` W ) ) ) ( .s ` W ) X ) } = { ( M ` X ) } )
9	8	fveq2d 5565	. . 3 |- ( ( W e. LMod /\ X e. V ) -> ( N ` { ( ( ( invg ` (Scalar ` W ) ) ` ( 1r ` (Scalar ` W ) ) ) ( .s ` W ) X ) } ) = ( N ` { ( M ` X ) } ) )
10		simpl 109	. . . 4 |- ( ( W e. LMod /\ X e. V ) -> W e. LMod )
11	3	lmodfgrp 13928	. . . . . 6 |- ( W e. LMod -> (Scalar ` W ) e. Grp )
12		eqid 2196	. . . . . . 7 |- ( Base ` (Scalar ` W ) ) = ( Base ` (Scalar ` W ) )
13	3, 12, 5	lmod1cl 13947	. . . . . 6 |- ( W e. LMod -> ( 1r ` (Scalar ` W ) ) e. ( Base ` (Scalar ` W ) ) )
14	12, 6	grpinvcl 13250	. . . . . 6 |- ( ( (Scalar ` W ) e. Grp /\ ( 1r ` (Scalar ` W ) ) e. ( Base ` (Scalar ` W ) ) ) -> ( ( invg ` (Scalar ` W ) ) ` ( 1r ` (Scalar ` W ) ) ) e. ( Base ` (Scalar ` W ) ) )
15	11, 13, 14	syl2anc 411	. . . . 5 |- ( W e. LMod -> ( ( invg ` (Scalar ` W ) ) ` ( 1r ` (Scalar ` W ) ) ) e. ( Base ` (Scalar ` W ) ) )
16	15	adantr 276	. . . 4 |- ( ( W e. LMod /\ X e. V ) -> ( ( invg ` (Scalar ` W ) ) ` ( 1r ` (Scalar ` W ) ) ) e. ( Base ` (Scalar ` W ) ) )
17		simpr 110	. . . 4 |- ( ( W e. LMod /\ X e. V ) -> X e. V )
18		lspsnneg.n	. . . . 5 |- N = ( LSpan ` W )
19	3, 12, 1, 4, 18	lspsnvsi 14050	. . . 4 |- ( ( W e. LMod /\ ( ( invg ` (Scalar ` W ) ) ` ( 1r ` (Scalar ` W ) ) ) e. ( Base ` (Scalar ` W ) ) /\ X e. V ) -> ( N ` { ( ( ( invg ` (Scalar ` W ) ) ` ( 1r ` (Scalar ` W ) ) ) ( .s ` W ) X ) } ) C_ ( N ` { X } ) )
20	10, 16, 17, 19	syl3anc 1249	. . 3 |- ( ( W e. LMod /\ X e. V ) -> ( N ` { ( ( ( invg ` (Scalar ` W ) ) ` ( 1r ` (Scalar ` W ) ) ) ( .s ` W ) X ) } ) C_ ( N ` { X } ) )
21	9, 20	eqsstrrd 3221	. 2 |- ( ( W e. LMod /\ X e. V ) -> ( N ` { ( M ` X ) } ) C_ ( N ` { X } ) )
22	1, 2	lmodvnegcl 13960	. . . . . . 7 |- ( ( W e. LMod /\ X e. V ) -> ( M ` X ) e. V )
23	1, 2, 3, 4, 5, 6	lmodvneg1 13962	. . . . . . 7 |- ( ( W e. LMod /\ ( M ` X ) e. V ) -> ( ( ( invg ` (Scalar ` W ) ) ` ( 1r ` (Scalar ` W ) ) ) ( .s ` W ) ( M ` X ) ) = ( M ` ( M ` X ) ) )
24	22, 23	syldan 282	. . . . . 6 |- ( ( W e. LMod /\ X e. V ) -> ( ( ( invg ` (Scalar ` W ) ) ` ( 1r ` (Scalar ` W ) ) ) ( .s ` W ) ( M ` X ) ) = ( M ` ( M ` X ) ) )
25		lmodgrp 13926	. . . . . . 7 |- ( W e. LMod -> W e. Grp )
26	1, 2	grpinvinv 13269	. . . . . . 7 |- ( ( W e. Grp /\ X e. V ) -> ( M ` ( M ` X ) ) = X )
27	25, 26	sylan 283	. . . . . 6 |- ( ( W e. LMod /\ X e. V ) -> ( M ` ( M ` X ) ) = X )
28	24, 27	eqtrd 2229	. . . . 5 |- ( ( W e. LMod /\ X e. V ) -> ( ( ( invg ` (Scalar ` W ) ) ` ( 1r ` (Scalar ` W ) ) ) ( .s ` W ) ( M ` X ) ) = X )
29	28	sneqd 3636	. . . 4 |- ( ( W e. LMod /\ X e. V ) -> { ( ( ( invg ` (Scalar ` W ) ) ` ( 1r ` (Scalar ` W ) ) ) ( .s ` W ) ( M ` X ) ) } = { X } )
30	29	fveq2d 5565	. . 3 |- ( ( W e. LMod /\ X e. V ) -> ( N ` { ( ( ( invg ` (Scalar ` W ) ) ` ( 1r ` (Scalar ` W ) ) ) ( .s ` W ) ( M ` X ) ) } ) = ( N ` { X } ) )
31	3, 12, 1, 4, 18	lspsnvsi 14050	. . . 4 |- ( ( W e. LMod /\ ( ( invg ` (Scalar ` W ) ) ` ( 1r ` (Scalar ` W ) ) ) e. ( Base ` (Scalar ` W ) ) /\ ( M ` X ) e. V ) -> ( N ` { ( ( ( invg ` (Scalar ` W ) ) ` ( 1r ` (Scalar ` W ) ) ) ( .s ` W ) ( M ` X ) ) } ) C_ ( N ` { ( M ` X ) } ) )
32	10, 16, 22, 31	syl3anc 1249	. . 3 |- ( ( W e. LMod /\ X e. V ) -> ( N ` { ( ( ( invg ` (Scalar ` W ) ) ` ( 1r ` (Scalar ` W ) ) ) ( .s ` W ) ( M ` X ) ) } ) C_ ( N ` { ( M ` X ) } ) )
33	30, 32	eqsstrrd 3221	. 2 |- ( ( W e. LMod /\ X e. V ) -> ( N ` { X } ) C_ ( N ` { ( M ` X ) } ) )
34	21, 33	eqssd 3201	1 |- ( ( W e. LMod /\ X e. V ) -> ( N ` { ( M ` X ) } ) = ( N ` { X } ) )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 104   = wceq 1364   e. wcel 2167   C_ wss 3157   {csn 3623   ` cfv 5259  (class class class)co 5925   Basecbs 12703  Scalarcsca 12783   .scvsca 12784   Grpcgrp 13202   invgcminusg 13203   1rcur 13591   LModclmod 13919   LSpanclspn 14018

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 615  ax-in2 616  ax-io 710  ax-5 1461  ax-7 1462  ax-gen 1463  ax-ie1 1507  ax-ie2 1508  ax-8 1518  ax-10 1519  ax-11 1520  ax-i12 1521  ax-bndl 1523  ax-4 1524  ax-17 1540  ax-i9 1544  ax-ial 1548  ax-i5r 1549  ax-13 2169  ax-14 2170  ax-ext 2178  ax-coll 4149  ax-sep 4152  ax-pow 4208  ax-pr 4243  ax-un 4469  ax-setind 4574  ax-cnex 7987  ax-resscn 7988  ax-1cn 7989  ax-1re 7990  ax-icn 7991  ax-addcl 7992  ax-addrcl 7993  ax-mulcl 7994  ax-addcom 7996  ax-addass 7998  ax-i2m1 8001  ax-0lt1 8002  ax-0id 8004  ax-rnegex 8005  ax-pre-ltirr 8008  ax-pre-ltadd 8012

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1475  df-sb 1777  df-eu 2048  df-mo 2049  df-clab 2183  df-cleq 2189  df-clel 2192  df-nfc 2328  df-ne 2368  df-nel 2463  df-ral 2480  df-rex 2481  df-reu 2482  df-rmo 2483  df-rab 2484  df-v 2765  df-sbc 2990  df-csb 3085  df-dif 3159  df-un 3161  df-in 3163  df-ss 3170  df-nul 3452  df-pw 3608  df-sn 3629  df-pr 3630  df-op 3632  df-uni 3841  df-int 3876  df-iun 3919  df-br 4035  df-opab 4096  df-mpt 4097  df-id 4329  df-xp 4670  df-rel 4671  df-cnv 4672  df-co 4673  df-dm 4674  df-rn 4675  df-res 4676  df-ima 4677  df-iota 5220  df-fun 5261  df-fn 5262  df-f 5263  df-f1 5264  df-fo 5265  df-f1o 5266  df-fv 5267  df-riota 5880  df-ov 5928  df-oprab 5929  df-mpo 5930  df-1st 6207  df-2nd 6208  df-pnf 8080  df-mnf 8081  df-ltxr 8083  df-inn 9008  df-2 9066  df-3 9067  df-4 9068  df-5 9069  df-6 9070  df-ndx 12706  df-slot 12707  df-base 12709  df-sets 12710  df-plusg 12793  df-mulr 12794  df-sca 12796  df-vsca 12797  df-0g 12960  df-mgm 13058  df-sgrp 13104  df-mnd 13119  df-grp 13205  df-minusg 13206  df-sbg 13207  df-mgp 13553  df-ur 13592  df-ring 13630  df-lmod 13921  df-lssm 13985  df-lsp 14019

This theorem is referenced by:  lspsnsub  14053  lmodindp1  14060