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Theorem lss1d 14692
Description: One-dimensional subspace (or zero-dimensional if  X is the zero vector). (Contributed by NM, 14-Jan-2014.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 19-Jun-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
lss1d.v  |-  V  =  ( Base `  W
)
lss1d.f  |-  F  =  (Scalar `  W )
lss1d.t  |-  .x.  =  ( .s `  W )
lss1d.k  |-  K  =  ( Base `  F
)
lss1d.s  |-  S  =  ( LSubSp `  W )
Assertion
Ref Expression
lss1d  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  ->  { v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X ) }  e.  S )
Distinct variable groups:    v, k, K    .x. , k, v    k, V, v    k, F    k, W, v    k, X, v
Allowed substitution hints:    S( v, k)    F( v)

Proof of Theorem lss1d
Dummy variables  a  b  j  x  y  z are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 lss1d.f . . 3  |-  F  =  (Scalar `  W )
21a1i 9 . 2  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  ->  F  =  (Scalar `  W )
)
3 lss1d.k . . 3  |-  K  =  ( Base `  F
)
43a1i 9 . 2  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  ->  K  =  ( Base `  F
) )
5 lss1d.v . . 3  |-  V  =  ( Base `  W
)
65a1i 9 . 2  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  ->  V  =  ( Base `  W
) )
7 eqidd 2239 . 2  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  ->  ( +g  `  W )  =  ( +g  `  W
) )
8 lss1d.t . . 3  |-  .x.  =  ( .s `  W )
98a1i 9 . 2  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  ->  .x.  =  ( .s `  W ) )
10 lss1d.s . . 3  |-  S  =  ( LSubSp `  W )
1110a1i 9 . 2  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  ->  S  =  ( LSubSp `  W
) )
125, 1, 8, 3lmodvscl 14614 . . . . . . 7  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  k  e.  K  /\  X  e.  V )  ->  (
k  .x.  X )  e.  V )
13123expa 1234 . . . . . 6  |-  ( ( ( W  e.  LMod  /\  k  e.  K )  /\  X  e.  V
)  ->  ( k  .x.  X )  e.  V
)
1413an32s 574 . . . . 5  |-  ( ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  /\  k  e.  K
)  ->  ( k  .x.  X )  e.  V
)
15 eleq1a 2310 . . . . 5  |-  ( ( k  .x.  X )  e.  V  ->  (
v  =  ( k 
.x.  X )  -> 
v  e.  V ) )
1614, 15syl 14 . . . 4  |-  ( ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  /\  k  e.  K
)  ->  ( v  =  ( k  .x.  X )  ->  v  e.  V ) )
1716rexlimdva 2668 . . 3  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  ->  ( E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X )  ->  v  e.  V ) )
1817abssdv 3322 . 2  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  ->  { v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X ) }  C_  V )
19 eqid 2238 . . . . . 6  |-  ( 0g
`  F )  =  ( 0g `  F
)
201, 3, 19lmod0cl 14623 . . . . 5  |-  ( W  e.  LMod  ->  ( 0g
`  F )  e.  K )
21 elex2 2838 . . . . 5  |-  ( ( 0g `  F )  e.  K  ->  E. k 
k  e.  K )
2220, 21syl 14 . . . 4  |-  ( W  e.  LMod  ->  E. k 
k  e.  K )
2322adantr 276 . . 3  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  ->  E. k 
k  e.  K )
24 nfv 1581 . . . 4  |-  F/ k ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )
25 nfre1 2593 . . . . . 6  |-  F/ k E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X )
2625nfsab 2230 . . . . 5  |-  F/ k  j  e.  { v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X ) }
2726nfex 1690 . . . 4  |-  F/ k E. j  j  e. 
{ v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X ) }
28 vex 2824 . . . . . . . 8  |-  k  e. 
_V
29 vscaslid 13494 . . . . . . . . . . 11  |-  ( .s  = Slot  ( .s `  ndx )  /\  ( .s `  ndx )  e.  NN )
3029slotex 13357 . . . . . . . . . 10  |-  ( W  e.  LMod  ->  ( .s
`  W )  e. 
_V )
318, 30eqeltrid 2325 . . . . . . . . 9  |-  ( W  e.  LMod  ->  .x.  e.  _V )
3231adantr 276 . . . . . . . 8  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  ->  .x.  e.  _V )
33 simpr 110 . . . . . . . 8  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  ->  X  e.  V )
34 ovexg 6109 . . . . . . . 8  |-  ( ( k  e.  _V  /\  .x. 
e.  _V  /\  X  e.  V )  ->  (
k  .x.  X )  e.  _V )
3528, 32, 33, 34mp3an2i 1383 . . . . . . 7  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  ->  (
k  .x.  X )  e.  _V )
36 elabrexg 5954 . . . . . . 7  |-  ( ( k  e.  K  /\  ( k  .x.  X
)  e.  _V )  ->  ( k  .x.  X
)  e.  { v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X ) } )
3735, 36sylan2 286 . . . . . 6  |-  ( ( k  e.  K  /\  ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V ) )  ->  ( k  .x.  X )  e.  {
v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X
) } )
38 elex2 2838 . . . . . 6  |-  ( ( k  .x.  X )  e.  { v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X ) }  ->  E. j  j  e.  {
v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X
) } )
3937, 38syl 14 . . . . 5  |-  ( ( k  e.  K  /\  ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V ) )  ->  E. j 
j  e.  { v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X ) } )
4039expcom 116 . . . 4  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  ->  (
k  e.  K  ->  E. j  j  e.  { v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X
) } ) )
4124, 27, 40exlimd 1650 . . 3  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  ->  ( E. k  k  e.  K  ->  E. j  j  e. 
{ v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X ) } ) )
4223, 41mpd 13 . 2  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  ->  E. j 
j  e.  { v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X ) } )
43 vex 2824 . . . . . . . . . . 11  |-  a  e. 
_V
44 eqeq1 2245 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( v  =  a  ->  (
v  =  ( k 
.x.  X )  <->  a  =  ( k  .x.  X
) ) )
4544rexbidv 2551 . . . . . . . . . . 11  |-  ( v  =  a  ->  ( E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X )  <->  E. k  e.  K  a  =  ( k  .x.  X
) ) )
4643, 45elab 2970 . . . . . . . . . 10  |-  ( a  e.  { v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X ) }  <->  E. k  e.  K  a  =  ( k  .x.  X
) )
47 oveq1 6082 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( k  =  y  ->  (
k  .x.  X )  =  ( y  .x.  X ) )
4847eqeq2d 2250 . . . . . . . . . . 11  |-  ( k  =  y  ->  (
a  =  ( k 
.x.  X )  <->  a  =  ( y  .x.  X
) ) )
4948cbvrexvw 2791 . . . . . . . . . 10  |-  ( E. k  e.  K  a  =  ( k  .x.  X )  <->  E. y  e.  K  a  =  ( y  .x.  X
) )
5046, 49bitri 184 . . . . . . . . 9  |-  ( a  e.  { v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X ) }  <->  E. y  e.  K  a  =  ( y  .x.  X
) )
51 vex 2824 . . . . . . . . . . 11  |-  b  e. 
_V
52 eqeq1 2245 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( v  =  b  ->  (
v  =  ( k 
.x.  X )  <->  b  =  ( k  .x.  X
) ) )
5352rexbidv 2551 . . . . . . . . . . 11  |-  ( v  =  b  ->  ( E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X )  <->  E. k  e.  K  b  =  ( k  .x.  X
) ) )
5451, 53elab 2970 . . . . . . . . . 10  |-  ( b  e.  { v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X ) }  <->  E. k  e.  K  b  =  ( k  .x.  X
) )
55 oveq1 6082 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( k  =  z  ->  (
k  .x.  X )  =  ( z  .x.  X ) )
5655eqeq2d 2250 . . . . . . . . . . 11  |-  ( k  =  z  ->  (
b  =  ( k 
.x.  X )  <->  b  =  ( z  .x.  X
) ) )
5756cbvrexvw 2791 . . . . . . . . . 10  |-  ( E. k  e.  K  b  =  ( k  .x.  X )  <->  E. z  e.  K  b  =  ( z  .x.  X
) )
5854, 57bitri 184 . . . . . . . . 9  |-  ( b  e.  { v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X ) }  <->  E. z  e.  K  b  =  ( z  .x.  X
) )
5950, 58anbi12i 464 . . . . . . . 8  |-  ( ( a  e.  { v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X ) }  /\  b  e. 
{ v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X ) } )  <-> 
( E. y  e.  K  a  =  ( y  .x.  X )  /\  E. z  e.  K  b  =  ( z  .x.  X ) ) )
60 reeanv 2721 . . . . . . . 8  |-  ( E. y  e.  K  E. z  e.  K  (
a  =  ( y 
.x.  X )  /\  b  =  ( z  .x.  X ) )  <->  ( E. y  e.  K  a  =  ( y  .x.  X )  /\  E. z  e.  K  b  =  ( z  .x.  X ) ) )
6159, 60bitr4i 187 . . . . . . 7  |-  ( ( a  e.  { v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X ) }  /\  b  e. 
{ v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X ) } )  <->  E. y  e.  K  E. z  e.  K  ( a  =  ( y  .x.  X )  /\  b  =  ( z  .x.  X ) ) )
62 simpll 531 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  /\  ( ( y  e.  K  /\  z  e.  K )  /\  x  e.  K ) )  ->  W  e.  LMod )
63 simprr 537 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  /\  ( ( y  e.  K  /\  z  e.  K )  /\  x  e.  K ) )  ->  x  e.  K )
64 simprll 543 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  /\  ( ( y  e.  K  /\  z  e.  K )  /\  x  e.  K ) )  -> 
y  e.  K )
65 eqid 2238 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( .r
`  F )  =  ( .r `  F
)
661, 3, 65lmodmcl 14609 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  x  e.  K  /\  y  e.  K )  ->  (
x ( .r `  F ) y )  e.  K )
6762, 63, 64, 66syl3anc 1278 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  /\  ( ( y  e.  K  /\  z  e.  K )  /\  x  e.  K ) )  -> 
( x ( .r
`  F ) y )  e.  K )
68 simprlr 544 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  /\  ( ( y  e.  K  /\  z  e.  K )  /\  x  e.  K ) )  -> 
z  e.  K )
69 eqid 2238 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( +g  `  F )  =  ( +g  `  F )
701, 3, 69lmodacl 14608 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  (
x ( .r `  F ) y )  e.  K  /\  z  e.  K )  ->  (
( x ( .r
`  F ) y ) ( +g  `  F
) z )  e.  K )
7162, 67, 68, 70syl3anc 1278 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  /\  ( ( y  e.  K  /\  z  e.  K )  /\  x  e.  K ) )  -> 
( ( x ( .r `  F ) y ) ( +g  `  F ) z )  e.  K )
72 simplr 533 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  /\  ( ( y  e.  K  /\  z  e.  K )  /\  x  e.  K ) )  ->  X  e.  V )
73 eqid 2238 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( +g  `  W )  =  ( +g  `  W )
745, 73, 1, 8, 3, 69lmodvsdir 14621 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  (
( x ( .r
`  F ) y )  e.  K  /\  z  e.  K  /\  X  e.  V )
)  ->  ( (
( x ( .r
`  F ) y ) ( +g  `  F
) z )  .x.  X )  =  ( ( ( x ( .r `  F ) y )  .x.  X
) ( +g  `  W
) ( z  .x.  X ) ) )
7562, 67, 68, 72, 74syl13anc 1280 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  /\  ( ( y  e.  K  /\  z  e.  K )  /\  x  e.  K ) )  -> 
( ( ( x ( .r `  F
) y ) ( +g  `  F ) z )  .x.  X
)  =  ( ( ( x ( .r
`  F ) y )  .x.  X ) ( +g  `  W
) ( z  .x.  X ) ) )
765, 1, 8, 3, 65lmodvsass 14622 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  (
x  e.  K  /\  y  e.  K  /\  X  e.  V )
)  ->  ( (
x ( .r `  F ) y ) 
.x.  X )  =  ( x  .x.  (
y  .x.  X )
) )
7762, 63, 64, 72, 76syl13anc 1280 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  /\  ( ( y  e.  K  /\  z  e.  K )  /\  x  e.  K ) )  -> 
( ( x ( .r `  F ) y )  .x.  X
)  =  ( x 
.x.  ( y  .x.  X ) ) )
7877oveq1d 6090 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  /\  ( ( y  e.  K  /\  z  e.  K )  /\  x  e.  K ) )  -> 
( ( ( x ( .r `  F
) y )  .x.  X ) ( +g  `  W ) ( z 
.x.  X ) )  =  ( ( x 
.x.  ( y  .x.  X ) ) ( +g  `  W ) ( z  .x.  X
) ) )
7975, 78eqtr2d 2272 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  /\  ( ( y  e.  K  /\  z  e.  K )  /\  x  e.  K ) )  -> 
( ( x  .x.  ( y  .x.  X
) ) ( +g  `  W ) ( z 
.x.  X ) )  =  ( ( ( x ( .r `  F ) y ) ( +g  `  F
) z )  .x.  X ) )
80 oveq1 6082 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( k  =  ( ( x ( .r `  F
) y ) ( +g  `  F ) z )  ->  (
k  .x.  X )  =  ( ( ( x ( .r `  F ) y ) ( +g  `  F
) z )  .x.  X ) )
8180rspceeqv 2948 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( x ( .r `  F ) y ) ( +g  `  F ) z )  e.  K  /\  (
( x  .x.  (
y  .x.  X )
) ( +g  `  W
) ( z  .x.  X ) )  =  ( ( ( x ( .r `  F
) y ) ( +g  `  F ) z )  .x.  X
) )  ->  E. k  e.  K  ( (
x  .x.  ( y  .x.  X ) ) ( +g  `  W ) ( z  .x.  X
) )  =  ( k  .x.  X ) )
8271, 79, 81syl2anc 415 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  /\  ( ( y  e.  K  /\  z  e.  K )  /\  x  e.  K ) )  ->  E. k  e.  K  ( ( x  .x.  ( y  .x.  X
) ) ( +g  `  W ) ( z 
.x.  X ) )  =  ( k  .x.  X ) )
83 oveq2 6083 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( a  =  ( y  .x.  X )  ->  (
x  .x.  a )  =  ( x  .x.  ( y  .x.  X
) ) )
84 oveq12 6084 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( x  .x.  a
)  =  ( x 
.x.  ( y  .x.  X ) )  /\  b  =  ( z  .x.  X ) )  -> 
( ( x  .x.  a ) ( +g  `  W ) b )  =  ( ( x 
.x.  ( y  .x.  X ) ) ( +g  `  W ) ( z  .x.  X
) ) )
8583, 84sylan 283 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( a  =  ( y 
.x.  X )  /\  b  =  ( z  .x.  X ) )  -> 
( ( x  .x.  a ) ( +g  `  W ) b )  =  ( ( x 
.x.  ( y  .x.  X ) ) ( +g  `  W ) ( z  .x.  X
) ) )
8685eqeq1d 2247 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( a  =  ( y 
.x.  X )  /\  b  =  ( z  .x.  X ) )  -> 
( ( ( x 
.x.  a ) ( +g  `  W ) b )  =  ( k  .x.  X )  <-> 
( ( x  .x.  ( y  .x.  X
) ) ( +g  `  W ) ( z 
.x.  X ) )  =  ( k  .x.  X ) ) )
8786rexbidv 2551 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( a  =  ( y 
.x.  X )  /\  b  =  ( z  .x.  X ) )  -> 
( E. k  e.  K  ( ( x 
.x.  a ) ( +g  `  W ) b )  =  ( k  .x.  X )  <->  E. k  e.  K  ( ( x  .x.  ( y  .x.  X
) ) ( +g  `  W ) ( z 
.x.  X ) )  =  ( k  .x.  X ) ) )
8882, 87syl5ibrcom 157 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  /\  ( ( y  e.  K  /\  z  e.  K )  /\  x  e.  K ) )  -> 
( ( a  =  ( y  .x.  X
)  /\  b  =  ( z  .x.  X
) )  ->  E. k  e.  K  ( (
x  .x.  a )
( +g  `  W ) b )  =  ( k  .x.  X ) ) )
8988expr 375 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  /\  ( y  e.  K  /\  z  e.  K ) )  -> 
( x  e.  K  ->  ( ( a  =  ( y  .x.  X
)  /\  b  =  ( z  .x.  X
) )  ->  E. k  e.  K  ( (
x  .x.  a )
( +g  `  W ) b )  =  ( k  .x.  X ) ) ) )
9089com23 78 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  /\  ( y  e.  K  /\  z  e.  K ) )  -> 
( ( a  =  ( y  .x.  X
)  /\  b  =  ( z  .x.  X
) )  ->  (
x  e.  K  ->  E. k  e.  K  ( ( x  .x.  a ) ( +g  `  W ) b )  =  ( k  .x.  X ) ) ) )
9190rexlimdvva 2676 . . . . . . 7  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  ->  ( E. y  e.  K  E. z  e.  K  ( a  =  ( y  .x.  X )  /\  b  =  ( z  .x.  X ) )  ->  ( x  e.  K  ->  E. k  e.  K  ( (
x  .x.  a )
( +g  `  W ) b )  =  ( k  .x.  X ) ) ) )
9261, 91biimtrid 152 . . . . . 6  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  ->  (
( a  e.  {
v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X
) }  /\  b  e.  { v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X ) } )  ->  ( x  e.  K  ->  E. k  e.  K  ( (
x  .x.  a )
( +g  `  W ) b )  =  ( k  .x.  X ) ) ) )
9392expcomd 1491 . . . . 5  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  ->  (
b  e.  { v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X ) }  ->  ( a  e.  { v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X ) }  ->  ( x  e.  K  ->  E. k  e.  K  ( ( x  .x.  a ) ( +g  `  W ) b )  =  ( k  .x.  X ) ) ) ) )
9493com24 87 . . . 4  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  ->  (
x  e.  K  -> 
( a  e.  {
v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X
) }  ->  (
b  e.  { v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X ) }  ->  E. k  e.  K  ( (
x  .x.  a )
( +g  `  W ) b )  =  ( k  .x.  X ) ) ) ) )
95943imp2 1253 . . 3  |-  ( ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  /\  ( x  e.  K  /\  a  e. 
{ v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X ) }  /\  b  e.  { v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X ) } ) )  ->  E. k  e.  K  ( (
x  .x.  a )
( +g  `  W ) b )  =  ( k  .x.  X ) )
96 vex 2824 . . . . . . 7  |-  x  e. 
_V
9743a1i 9 . . . . . . 7  |-  ( W  e.  LMod  ->  a  e. 
_V )
98 ovexg 6109 . . . . . . 7  |-  ( ( x  e.  _V  /\  .x. 
e.  _V  /\  a  e.  _V )  ->  (
x  .x.  a )  e.  _V )
9996, 31, 97, 98mp3an2i 1383 . . . . . 6  |-  ( W  e.  LMod  ->  ( x 
.x.  a )  e. 
_V )
100 plusgslid 13443 . . . . . . 7  |-  ( +g  = Slot  ( +g  `  ndx )  /\  ( +g  `  ndx )  e.  NN )
101100slotex 13357 . . . . . 6  |-  ( W  e.  LMod  ->  ( +g  `  W )  e.  _V )
10251a1i 9 . . . . . 6  |-  ( W  e.  LMod  ->  b  e. 
_V )
103 ovexg 6109 . . . . . 6  |-  ( ( ( x  .x.  a
)  e.  _V  /\  ( +g  `  W )  e.  _V  /\  b  e.  _V )  ->  (
( x  .x.  a
) ( +g  `  W
) b )  e. 
_V )
10499, 101, 102, 103syl3anc 1278 . . . . 5  |-  ( W  e.  LMod  ->  ( ( x  .x.  a ) ( +g  `  W
) b )  e. 
_V )
105 eqeq1 2245 . . . . . . 7  |-  ( v  =  ( ( x 
.x.  a ) ( +g  `  W ) b )  ->  (
v  =  ( k 
.x.  X )  <->  ( (
x  .x.  a )
( +g  `  W ) b )  =  ( k  .x.  X ) ) )
106105rexbidv 2551 . . . . . 6  |-  ( v  =  ( ( x 
.x.  a ) ( +g  `  W ) b )  ->  ( E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X )  <->  E. k  e.  K  ( (
x  .x.  a )
( +g  `  W ) b )  =  ( k  .x.  X ) ) )
107106elabg 2972 . . . . 5  |-  ( ( ( x  .x.  a
) ( +g  `  W
) b )  e. 
_V  ->  ( ( ( x  .x.  a ) ( +g  `  W
) b )  e. 
{ v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X ) }  <->  E. k  e.  K  ( (
x  .x.  a )
( +g  `  W ) b )  =  ( k  .x.  X ) ) )
108104, 107syl 14 . . . 4  |-  ( W  e.  LMod  ->  ( ( ( x  .x.  a
) ( +g  `  W
) b )  e. 
{ v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X ) }  <->  E. k  e.  K  ( (
x  .x.  a )
( +g  `  W ) b )  =  ( k  .x.  X ) ) )
109108ad2antrr 492 . . 3  |-  ( ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  /\  ( x  e.  K  /\  a  e. 
{ v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X ) }  /\  b  e.  { v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X ) } ) )  ->  ( (
( x  .x.  a
) ( +g  `  W
) b )  e. 
{ v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X ) }  <->  E. k  e.  K  ( (
x  .x.  a )
( +g  `  W ) b )  =  ( k  .x.  X ) ) )
11095, 109mpbird 167 . 2  |-  ( ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  /\  ( x  e.  K  /\  a  e. 
{ v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X ) }  /\  b  e.  { v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X ) } ) )  ->  ( (
x  .x.  a )
( +g  `  W ) b )  e.  {
v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X
) } )
111 simpl 109 . 2  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  ->  W  e.  LMod )
1122, 4, 6, 7, 9, 11, 18, 42, 110, 111islssmd 14668 1  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  ->  { v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X ) }  e.  S )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 104    <-> wb 105    /\ w3a 1009    = wceq 1402   E.wex 1545    e. wcel 2209   {cab 2224   E.wrex 2529   _Vcvv 2821   ` cfv 5372  (class class class)co 6075   Basecbs 13330   +g cplusg 13408   .rcmulr 13409  Scalarcsca 13411   .scvsca 13412   0gc0g 13587   LModclmod 14596   LSubSpclss 14661
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 623  ax-in2 624  ax-io 721  ax-5 1500  ax-7 1501  ax-gen 1502  ax-ie1 1546  ax-ie2 1547  ax-8 1557  ax-10 1558  ax-11 1559  ax-i12 1560  ax-bndl 1562  ax-4 1563  ax-17 1579  ax-i9 1583  ax-ial 1587  ax-i5r 1588  ax-14 2212  ax-ext 2220  ax-sep 4244  ax-pow 4306  ax-pr 4341  ax-un 4573  ax-setind 4679  ax-cnex 8260  ax-resscn 8261  ax-1cn 8262  ax-1re 8263  ax-icn 8264  ax-addcl 8265  ax-addrcl 8266  ax-mulcl 8267  ax-addcom 8269  ax-addass 8271  ax-i2m1 8274  ax-0lt1 8275  ax-0id 8277  ax-rnegex 8278  ax-pre-ltirr 8281  ax-pre-ltadd 8285
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 1011  df-tru 1405  df-fal 1408  df-nf 1514  df-sb 1816  df-eu 2089  df-mo 2090  df-clab 2225  df-cleq 2231  df-clel 2234  df-nfc 2381  df-ne 2421  df-nel 2516  df-ral 2533  df-rex 2534  df-reu 2535  df-rmo 2536  df-rab 2537  df-v 2823  df-sbc 3052  df-csb 3148  df-dif 3222  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-nul 3521  df-pw 3687  df-sn 3711  df-pr 3712  df-op 3714  df-uni 3931  df-int 3966  df-br 4126  df-opab 4188  df-mpt 4189  df-id 4433  df-xp 4775  df-rel 4776  df-cnv 4777  df-co 4778  df-dm 4779  df-rn 4780  df-res 4781  df-iota 5332  df-fun 5374  df-fn 5375  df-fv 5380  df-riota 6028  df-ov 6078  df-oprab 6079  df-mpo 6080  df-pnf 8352  df-mnf 8353  df-ltxr 8355  df-inn 9284  df-2 9342  df-3 9343  df-4 9344  df-5 9345  df-6 9346  df-ndx 13333  df-slot 13334  df-base 13336  df-sets 13337  df-plusg 13421  df-mulr 13422  df-sca 13424  df-vsca 13425  df-0g 13589  df-mgm 13653  df-sgrp 13694  df-mnd 13707  df-grp 13785  df-mgp 14195  df-ring 14276  df-lmod 14598  df-lssm 14662
This theorem is referenced by:  lspsn  14725
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