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Theorem lss1d 13879
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 2194 . 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 13801 . . . . . . 7  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  k  e.  K  /\  X  e.  V )  ->  (
k  .x.  X )  e.  V )
13123expa 1205 . . . . . 6  |-  ( ( ( W  e.  LMod  /\  k  e.  K )  /\  X  e.  V
)  ->  ( k  .x.  X )  e.  V
)
1413an32s 568 . . . . 5  |-  ( ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  /\  k  e.  K
)  ->  ( k  .x.  X )  e.  V
)
15 eleq1a 2265 . . . . 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 2611 . . 3  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  ->  ( E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X )  ->  v  e.  V ) )
1817abssdv 3253 . 2  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  ->  { v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X ) }  C_  V )
19 eqid 2193 . . . . . 6  |-  ( 0g
`  F )  =  ( 0g `  F
)
201, 3, 19lmod0cl 13810 . . . . 5  |-  ( W  e.  LMod  ->  ( 0g
`  F )  e.  K )
21 elex2 2776 . . . . 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 1539 . . . 4  |-  F/ k ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )
25 nfre1 2537 . . . . . 6  |-  F/ k E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X )
2625nfsab 2185 . . . . 5  |-  F/ k  j  e.  { v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X ) }
2726nfex 1648 . . . 4  |-  F/ k E. j  j  e. 
{ v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X ) }
28 vex 2763 . . . . . . . 8  |-  k  e. 
_V
29 vscaslid 12780 . . . . . . . . . . 11  |-  ( .s  = Slot  ( .s `  ndx )  /\  ( .s `  ndx )  e.  NN )
3029slotex 12645 . . . . . . . . . 10  |-  ( W  e.  LMod  ->  ( .s
`  W )  e. 
_V )
318, 30eqeltrid 2280 . . . . . . . . 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 5952 . . . . . . . 8  |-  ( ( k  e.  _V  /\  .x. 
e.  _V  /\  X  e.  V )  ->  (
k  .x.  X )  e.  _V )
3528, 32, 33, 34mp3an2i 1353 . . . . . . 7  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  ->  (
k  .x.  X )  e.  _V )
36 elabrexg 5801 . . . . . . 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 2776 . . . . . 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 1608 . . 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 2763 . . . . . . . . . . 11  |-  a  e. 
_V
44 eqeq1 2200 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( v  =  a  ->  (
v  =  ( k 
.x.  X )  <->  a  =  ( k  .x.  X
) ) )
4544rexbidv 2495 . . . . . . . . . . 11  |-  ( v  =  a  ->  ( E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X )  <->  E. k  e.  K  a  =  ( k  .x.  X
) ) )
4643, 45elab 2904 . . . . . . . . . 10  |-  ( a  e.  { v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X ) }  <->  E. k  e.  K  a  =  ( k  .x.  X
) )
47 oveq1 5925 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( k  =  y  ->  (
k  .x.  X )  =  ( y  .x.  X ) )
4847eqeq2d 2205 . . . . . . . . . . 11  |-  ( k  =  y  ->  (
a  =  ( k 
.x.  X )  <->  a  =  ( y  .x.  X
) ) )
4948cbvrexvw 2731 . . . . . . . . . 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 2763 . . . . . . . . . . 11  |-  b  e. 
_V
52 eqeq1 2200 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( v  =  b  ->  (
v  =  ( k 
.x.  X )  <->  b  =  ( k  .x.  X
) ) )
5352rexbidv 2495 . . . . . . . . . . 11  |-  ( v  =  b  ->  ( E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X )  <->  E. k  e.  K  b  =  ( k  .x.  X
) ) )
5451, 53elab 2904 . . . . . . . . . 10  |-  ( b  e.  { v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X ) }  <->  E. k  e.  K  b  =  ( k  .x.  X
) )
55 oveq1 5925 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( k  =  z  ->  (
k  .x.  X )  =  ( z  .x.  X ) )
5655eqeq2d 2205 . . . . . . . . . . 11  |-  ( k  =  z  ->  (
b  =  ( k 
.x.  X )  <->  b  =  ( z  .x.  X
) ) )
5756cbvrexvw 2731 . . . . . . . . . 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 460 . . . . . . . 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 2664 . . . . . . . 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 527 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  /\  ( ( y  e.  K  /\  z  e.  K )  /\  x  e.  K ) )  ->  W  e.  LMod )
63 simprr 531 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  /\  ( ( y  e.  K  /\  z  e.  K )  /\  x  e.  K ) )  ->  x  e.  K )
64 simprll 537 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  /\  ( ( y  e.  K  /\  z  e.  K )  /\  x  e.  K ) )  -> 
y  e.  K )
65 eqid 2193 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( .r
`  F )  =  ( .r `  F
)
661, 3, 65lmodmcl 13796 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  x  e.  K  /\  y  e.  K )  ->  (
x ( .r `  F ) y )  e.  K )
6762, 63, 64, 66syl3anc 1249 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  /\  ( ( y  e.  K  /\  z  e.  K )  /\  x  e.  K ) )  -> 
( x ( .r
`  F ) y )  e.  K )
68 simprlr 538 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  /\  ( ( y  e.  K  /\  z  e.  K )  /\  x  e.  K ) )  -> 
z  e.  K )
69 eqid 2193 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( +g  `  F )  =  ( +g  `  F )
701, 3, 69lmodacl 13795 . . . . . . . . . . . . 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 1249 . . . . . . . . . . . 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 528 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  /\  ( ( y  e.  K  /\  z  e.  K )  /\  x  e.  K ) )  ->  X  e.  V )
73 eqid 2193 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( +g  `  W )  =  ( +g  `  W )
745, 73, 1, 8, 3, 69lmodvsdir 13808 . . . . . . . . . . . . . 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 1251 . . . . . . . . . . . . 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 13809 . . . . . . . . . . . . . . 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 1251 . . . . . . . . . . . . . 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 5933 . . . . . . . . . . . . 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 2227 . . . . . . . . . . . 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 5925 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( k  =  ( ( x ( .r `  F
) y ) ( +g  `  F ) z )  ->  (
k  .x.  X )  =  ( ( ( x ( .r `  F ) y ) ( +g  `  F
) z )  .x.  X ) )
8180rspceeqv 2882 . . . . . . . . . . . 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 411 . . . . . . . . . . 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 5926 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( a  =  ( y  .x.  X )  ->  (
x  .x.  a )  =  ( x  .x.  ( y  .x.  X
) ) )
84 oveq12 5927 . . . . . . . . . . . . . 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 2202 . . . . . . . . . . . 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 2495 . . . . . . . . . . 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 2619 . . . . . . 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 1452 . . . . 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 1224 . . 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 2763 . . . . . . 7  |-  x  e. 
_V
9743a1i 9 . . . . . . 7  |-  ( W  e.  LMod  ->  a  e. 
_V )
98 ovexg 5952 . . . . . . 7  |-  ( ( x  e.  _V  /\  .x. 
e.  _V  /\  a  e.  _V )  ->  (
x  .x.  a )  e.  _V )
9996, 31, 97, 98mp3an2i 1353 . . . . . 6  |-  ( W  e.  LMod  ->  ( x 
.x.  a )  e. 
_V )
100 plusgslid 12730 . . . . . . 7  |-  ( +g  = Slot  ( +g  `  ndx )  /\  ( +g  `  ndx )  e.  NN )
101100slotex 12645 . . . . . 6  |-  ( W  e.  LMod  ->  ( +g  `  W )  e.  _V )
10251a1i 9 . . . . . 6  |-  ( W  e.  LMod  ->  b  e. 
_V )
103 ovexg 5952 . . . . . 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 1249 . . . . 5  |-  ( W  e.  LMod  ->  ( ( x  .x.  a ) ( +g  `  W
) b )  e. 
_V )
105 eqeq1 2200 . . . . . . 7  |-  ( v  =  ( ( x 
.x.  a ) ( +g  `  W ) b )  ->  (
v  =  ( k 
.x.  X )  <->  ( (
x  .x.  a )
( +g  `  W ) b )  =  ( k  .x.  X ) ) )
106105rexbidv 2495 . . . . . 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 2906 . . . . 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 488 . . 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 13855 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 980    = wceq 1364   E.wex 1503    e. wcel 2164   {cab 2179   E.wrex 2473   _Vcvv 2760   ` cfv 5254  (class class class)co 5918   Basecbs 12618   +g cplusg 12695   .rcmulr 12696  Scalarcsca 12698   .scvsca 12699   0gc0g 12867   LModclmod 13783   LSubSpclss 13848
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 1458  ax-7 1459  ax-gen 1460  ax-ie1 1504  ax-ie2 1505  ax-8 1515  ax-10 1516  ax-11 1517  ax-i12 1518  ax-bndl 1520  ax-4 1521  ax-17 1537  ax-i9 1541  ax-ial 1545  ax-i5r 1546  ax-13 2166  ax-14 2167  ax-ext 2175  ax-sep 4147  ax-pow 4203  ax-pr 4238  ax-un 4464  ax-setind 4569  ax-cnex 7963  ax-resscn 7964  ax-1cn 7965  ax-1re 7966  ax-icn 7967  ax-addcl 7968  ax-addrcl 7969  ax-mulcl 7970  ax-addcom 7972  ax-addass 7974  ax-i2m1 7977  ax-0lt1 7978  ax-0id 7980  ax-rnegex 7981  ax-pre-ltirr 7984  ax-pre-ltadd 7988
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1472  df-sb 1774  df-eu 2045  df-mo 2046  df-clab 2180  df-cleq 2186  df-clel 2189  df-nfc 2325  df-ne 2365  df-nel 2460  df-ral 2477  df-rex 2478  df-reu 2479  df-rmo 2480  df-rab 2481  df-v 2762  df-sbc 2986  df-csb 3081  df-dif 3155  df-un 3157  df-in 3159  df-ss 3166  df-nul 3447  df-pw 3603  df-sn 3624  df-pr 3625  df-op 3627  df-uni 3836  df-int 3871  df-br 4030  df-opab 4091  df-mpt 4092  df-id 4324  df-xp 4665  df-rel 4666  df-cnv 4667  df-co 4668  df-dm 4669  df-rn 4670  df-res 4671  df-iota 5215  df-fun 5256  df-fn 5257  df-fv 5262  df-riota 5873  df-ov 5921  df-oprab 5922  df-mpo 5923  df-pnf 8056  df-mnf 8057  df-ltxr 8059  df-inn 8983  df-2 9041  df-3 9042  df-4 9043  df-5 9044  df-6 9045  df-ndx 12621  df-slot 12622  df-base 12624  df-sets 12625  df-plusg 12708  df-mulr 12709  df-sca 12711  df-vsca 12712  df-0g 12869  df-mgm 12939  df-sgrp 12985  df-mnd 12998  df-grp 13075  df-mgp 13417  df-ring 13494  df-lmod 13785  df-lssm 13849
This theorem is referenced by:  lspsn  13912
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