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Theorem lss1d 13475
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 2178 . 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 13400 . . . . . . 7  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  k  e.  K  /\  X  e.  V )  ->  (
k  .x.  X )  e.  V )
13123expa 1203 . . . . . 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 2249 . . . . 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 2594 . . 3  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  ->  ( E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X )  ->  v  e.  V ) )
1817abssdv 3231 . 2  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  ->  { v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X ) }  C_  V )
19 eqid 2177 . . . . . 6  |-  ( 0g
`  F )  =  ( 0g `  F
)
201, 3, 19lmod0cl 13409 . . . . 5  |-  ( W  e.  LMod  ->  ( 0g
`  F )  e.  K )
21 elex2 2755 . . . . 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 1528 . . . 4  |-  F/ k ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )
25 nfre1 2520 . . . . . 6  |-  F/ k E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X )
2625nfsab 2169 . . . . 5  |-  F/ k  j  e.  { v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X ) }
2726nfex 1637 . . . 4  |-  F/ k E. j  j  e. 
{ v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X ) }
28 vex 2742 . . . . . . . 8  |-  k  e. 
_V
29 vscaslid 12623 . . . . . . . . . . 11  |-  ( .s  = Slot  ( .s `  ndx )  /\  ( .s `  ndx )  e.  NN )
3029slotex 12491 . . . . . . . . . 10  |-  ( W  e.  LMod  ->  ( .s
`  W )  e. 
_V )
318, 30eqeltrid 2264 . . . . . . . . 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 5911 . . . . . . . 8  |-  ( ( k  e.  _V  /\  .x. 
e.  _V  /\  X  e.  V )  ->  (
k  .x.  X )  e.  _V )
3528, 32, 33, 34mp3an2i 1342 . . . . . . 7  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  ->  (
k  .x.  X )  e.  _V )
36 elabrexg 5761 . . . . . . 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 2755 . . . . . 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 1597 . . 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 2742 . . . . . . . . . . 11  |-  a  e. 
_V
44 eqeq1 2184 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( v  =  a  ->  (
v  =  ( k 
.x.  X )  <->  a  =  ( k  .x.  X
) ) )
4544rexbidv 2478 . . . . . . . . . . 11  |-  ( v  =  a  ->  ( E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X )  <->  E. k  e.  K  a  =  ( k  .x.  X
) ) )
4643, 45elab 2883 . . . . . . . . . 10  |-  ( a  e.  { v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X ) }  <->  E. k  e.  K  a  =  ( k  .x.  X
) )
47 oveq1 5884 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( k  =  y  ->  (
k  .x.  X )  =  ( y  .x.  X ) )
4847eqeq2d 2189 . . . . . . . . . . 11  |-  ( k  =  y  ->  (
a  =  ( k 
.x.  X )  <->  a  =  ( y  .x.  X
) ) )
4948cbvrexvw 2710 . . . . . . . . . 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 2742 . . . . . . . . . . 11  |-  b  e. 
_V
52 eqeq1 2184 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( v  =  b  ->  (
v  =  ( k 
.x.  X )  <->  b  =  ( k  .x.  X
) ) )
5352rexbidv 2478 . . . . . . . . . . 11  |-  ( v  =  b  ->  ( E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X )  <->  E. k  e.  K  b  =  ( k  .x.  X
) ) )
5451, 53elab 2883 . . . . . . . . . 10  |-  ( b  e.  { v  |  E. k  e.  K  v  =  ( k  .x.  X ) }  <->  E. k  e.  K  b  =  ( k  .x.  X
) )
55 oveq1 5884 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( k  =  z  ->  (
k  .x.  X )  =  ( z  .x.  X ) )
5655eqeq2d 2189 . . . . . . . . . . 11  |-  ( k  =  z  ->  (
b  =  ( k 
.x.  X )  <->  b  =  ( z  .x.  X
) ) )
5756cbvrexvw 2710 . . . . . . . . . 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 2647 . . . . . . . 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 2177 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( .r
`  F )  =  ( .r `  F
)
661, 3, 65lmodmcl 13395 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  x  e.  K  /\  y  e.  K )  ->  (
x ( .r `  F ) y )  e.  K )
6762, 63, 64, 66syl3anc 1238 . . . . . . . . . . . . 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 2177 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( +g  `  F )  =  ( +g  `  F )
701, 3, 69lmodacl 13394 . . . . . . . . . . . . 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 1238 . . . . . . . . . . . 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 2177 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( +g  `  W )  =  ( +g  `  W )
745, 73, 1, 8, 3, 69lmodvsdir 13407 . . . . . . . . . . . . . 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 1240 . . . . . . . . . . . . 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 13408 . . . . . . . . . . . . . . 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 1240 . . . . . . . . . . . . . 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 5892 . . . . . . . . . . . . 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 2211 . . . . . . . . . . . 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 5884 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( k  =  ( ( x ( .r `  F
) y ) ( +g  `  F ) z )  ->  (
k  .x.  X )  =  ( ( ( x ( .r `  F ) y ) ( +g  `  F
) z )  .x.  X ) )
8180rspceeqv 2861 . . . . . . . . . . . 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 5885 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( a  =  ( y  .x.  X )  ->  (
x  .x.  a )  =  ( x  .x.  ( y  .x.  X
) ) )
84 oveq12 5886 . . . . . . . . . . . . . 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 2186 . . . . . . . . . . . 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 2478 . . . . . . . . . . 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 2602 . . . . . . 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 1441 . . . . 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 1222 . . 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 2742 . . . . . . 7  |-  x  e. 
_V
9743a1i 9 . . . . . . 7  |-  ( W  e.  LMod  ->  a  e. 
_V )
98 ovexg 5911 . . . . . . 7  |-  ( ( x  e.  _V  /\  .x. 
e.  _V  /\  a  e.  _V )  ->  (
x  .x.  a )  e.  _V )
9996, 31, 97, 98mp3an2i 1342 . . . . . 6  |-  ( W  e.  LMod  ->  ( x 
.x.  a )  e. 
_V )
100 plusgslid 12573 . . . . . . 7  |-  ( +g  = Slot  ( +g  `  ndx )  /\  ( +g  `  ndx )  e.  NN )
101100slotex 12491 . . . . . 6  |-  ( W  e.  LMod  ->  ( +g  `  W )  e.  _V )
10251a1i 9 . . . . . 6  |-  ( W  e.  LMod  ->  b  e. 
_V )
103 ovexg 5911 . . . . . 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 1238 . . . . 5  |-  ( W  e.  LMod  ->  ( ( x  .x.  a ) ( +g  `  W
) b )  e. 
_V )
105 eqeq1 2184 . . . . . . 7  |-  ( v  =  ( ( x 
.x.  a ) ( +g  `  W ) b )  ->  (
v  =  ( k 
.x.  X )  <->  ( (
x  .x.  a )
( +g  `  W ) b )  =  ( k  .x.  X ) ) )
106105rexbidv 2478 . . . . . 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 2885 . . . . 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 13451 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 978    = wceq 1353   E.wex 1492    e. wcel 2148   {cab 2163   E.wrex 2456   _Vcvv 2739   ` cfv 5218  (class class class)co 5877   Basecbs 12464   +g cplusg 12538   .rcmulr 12539  Scalarcsca 12541   .scvsca 12542   0gc0g 12710   LModclmod 13382   LSubSpclss 13447
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 614  ax-in2 615  ax-io 709  ax-5 1447  ax-7 1448  ax-gen 1449  ax-ie1 1493  ax-ie2 1494  ax-8 1504  ax-10 1505  ax-11 1506  ax-i12 1507  ax-bndl 1509  ax-4 1510  ax-17 1526  ax-i9 1530  ax-ial 1534  ax-i5r 1535  ax-13 2150  ax-14 2151  ax-ext 2159  ax-sep 4123  ax-pow 4176  ax-pr 4211  ax-un 4435  ax-setind 4538  ax-cnex 7904  ax-resscn 7905  ax-1cn 7906  ax-1re 7907  ax-icn 7908  ax-addcl 7909  ax-addrcl 7910  ax-mulcl 7911  ax-addcom 7913  ax-addass 7915  ax-i2m1 7918  ax-0lt1 7919  ax-0id 7921  ax-rnegex 7922  ax-pre-ltirr 7925  ax-pre-ltadd 7929
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 980  df-tru 1356  df-fal 1359  df-nf 1461  df-sb 1763  df-eu 2029  df-mo 2030  df-clab 2164  df-cleq 2170  df-clel 2173  df-nfc 2308  df-ne 2348  df-nel 2443  df-ral 2460  df-rex 2461  df-reu 2462  df-rmo 2463  df-rab 2464  df-v 2741  df-sbc 2965  df-csb 3060  df-dif 3133  df-un 3135  df-in 3137  df-ss 3144  df-nul 3425  df-pw 3579  df-sn 3600  df-pr 3601  df-op 3603  df-uni 3812  df-int 3847  df-br 4006  df-opab 4067  df-mpt 4068  df-id 4295  df-xp 4634  df-rel 4635  df-cnv 4636  df-co 4637  df-dm 4638  df-rn 4639  df-res 4640  df-iota 5180  df-fun 5220  df-fn 5221  df-fv 5226  df-riota 5833  df-ov 5880  df-oprab 5881  df-mpo 5882  df-pnf 7996  df-mnf 7997  df-ltxr 7999  df-inn 8922  df-2 8980  df-3 8981  df-4 8982  df-5 8983  df-6 8984  df-ndx 12467  df-slot 12468  df-base 12470  df-sets 12471  df-plusg 12551  df-mulr 12552  df-sca 12554  df-vsca 12555  df-0g 12712  df-mgm 12780  df-sgrp 12813  df-mnd 12823  df-grp 12885  df-mgp 13136  df-ring 13186  df-lmod 13384  df-lssm 13448
This theorem is referenced by:  lspsn  13507
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