ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  lsssetm GIF version

Theorem lsssetm 13449
Description: The set of all (not necessarily closed) linear subspaces of a left module or left vector space. (Contributed by NM, 8-Dec-2013.) (Revised by Mario Carneiro, 15-Jul-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
lssset.f 𝐹 = (Scalarβ€˜π‘Š)
lssset.b 𝐡 = (Baseβ€˜πΉ)
lssset.v 𝑉 = (Baseβ€˜π‘Š)
lssset.p + = (+gβ€˜π‘Š)
lssset.t Β· = ( ·𝑠 β€˜π‘Š)
lssset.s 𝑆 = (LSubSpβ€˜π‘Š)
Assertion
Ref Expression
lsssetm (π‘Š ∈ 𝑋 β†’ 𝑆 = {𝑠 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ (βˆƒπ‘— 𝑗 ∈ 𝑠 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐡 βˆ€π‘Ž ∈ 𝑠 βˆ€π‘ ∈ 𝑠 ((π‘₯ Β· π‘Ž) + 𝑏) ∈ 𝑠)})
Distinct variable groups:   + ,𝑠   π‘₯,𝑠,𝐡   𝑉,𝑠   π‘Ž,𝑏,𝑠,π‘₯,π‘Š   Β· ,𝑠   𝑗,π‘Ž,𝑏,𝑠,π‘₯
Allowed substitution hints:   𝐡(𝑗,π‘Ž,𝑏)   + (π‘₯,𝑗,π‘Ž,𝑏)   𝑆(π‘₯,𝑗,𝑠,π‘Ž,𝑏)   Β· (π‘₯,𝑗,π‘Ž,𝑏)   𝐹(π‘₯,𝑗,𝑠,π‘Ž,𝑏)   𝑉(π‘₯,𝑗,π‘Ž,𝑏)   π‘Š(𝑗)   𝑋(π‘₯,𝑗,𝑠,π‘Ž,𝑏)

Proof of Theorem lsssetm
Dummy variable 𝑀 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 lssset.s . 2 𝑆 = (LSubSpβ€˜π‘Š)
2 df-lssm 13448 . . 3 LSubSp = (𝑀 ∈ V ↦ {𝑠 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€) ∣ (βˆƒπ‘— 𝑗 ∈ 𝑠 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))βˆ€π‘Ž ∈ 𝑠 βˆ€π‘ ∈ 𝑠 ((π‘₯( ·𝑠 β€˜π‘€)π‘Ž)(+gβ€˜π‘€)𝑏) ∈ 𝑠)})
3 fveq2 5517 . . . . . 6 (𝑀 = π‘Š β†’ (Baseβ€˜π‘€) = (Baseβ€˜π‘Š))
4 lssset.v . . . . . 6 𝑉 = (Baseβ€˜π‘Š)
53, 4eqtr4di 2228 . . . . 5 (𝑀 = π‘Š β†’ (Baseβ€˜π‘€) = 𝑉)
65pweqd 3582 . . . 4 (𝑀 = π‘Š β†’ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€) = 𝒫 𝑉)
7 fveq2 5517 . . . . . . . . 9 (𝑀 = π‘Š β†’ (Scalarβ€˜π‘€) = (Scalarβ€˜π‘Š))
8 lssset.f . . . . . . . . 9 𝐹 = (Scalarβ€˜π‘Š)
97, 8eqtr4di 2228 . . . . . . . 8 (𝑀 = π‘Š β†’ (Scalarβ€˜π‘€) = 𝐹)
109fveq2d 5521 . . . . . . 7 (𝑀 = π‘Š β†’ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) = (Baseβ€˜πΉ))
11 lssset.b . . . . . . 7 𝐡 = (Baseβ€˜πΉ)
1210, 11eqtr4di 2228 . . . . . 6 (𝑀 = π‘Š β†’ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) = 𝐡)
13 fveq2 5517 . . . . . . . . . . . 12 (𝑀 = π‘Š β†’ ( ·𝑠 β€˜π‘€) = ( ·𝑠 β€˜π‘Š))
14 lssset.t . . . . . . . . . . . 12 Β· = ( ·𝑠 β€˜π‘Š)
1513, 14eqtr4di 2228 . . . . . . . . . . 11 (𝑀 = π‘Š β†’ ( ·𝑠 β€˜π‘€) = Β· )
1615oveqd 5894 . . . . . . . . . 10 (𝑀 = π‘Š β†’ (π‘₯( ·𝑠 β€˜π‘€)π‘Ž) = (π‘₯ Β· π‘Ž))
1716oveq1d 5892 . . . . . . . . 9 (𝑀 = π‘Š β†’ ((π‘₯( ·𝑠 β€˜π‘€)π‘Ž)(+gβ€˜π‘€)𝑏) = ((π‘₯ Β· π‘Ž)(+gβ€˜π‘€)𝑏))
18 fveq2 5517 . . . . . . . . . . 11 (𝑀 = π‘Š β†’ (+gβ€˜π‘€) = (+gβ€˜π‘Š))
19 lssset.p . . . . . . . . . . 11 + = (+gβ€˜π‘Š)
2018, 19eqtr4di 2228 . . . . . . . . . 10 (𝑀 = π‘Š β†’ (+gβ€˜π‘€) = + )
2120oveqd 5894 . . . . . . . . 9 (𝑀 = π‘Š β†’ ((π‘₯ Β· π‘Ž)(+gβ€˜π‘€)𝑏) = ((π‘₯ Β· π‘Ž) + 𝑏))
2217, 21eqtrd 2210 . . . . . . . 8 (𝑀 = π‘Š β†’ ((π‘₯( ·𝑠 β€˜π‘€)π‘Ž)(+gβ€˜π‘€)𝑏) = ((π‘₯ Β· π‘Ž) + 𝑏))
2322eleq1d 2246 . . . . . . 7 (𝑀 = π‘Š β†’ (((π‘₯( ·𝑠 β€˜π‘€)π‘Ž)(+gβ€˜π‘€)𝑏) ∈ 𝑠 ↔ ((π‘₯ Β· π‘Ž) + 𝑏) ∈ 𝑠))
24232ralbidv 2501 . . . . . 6 (𝑀 = π‘Š β†’ (βˆ€π‘Ž ∈ 𝑠 βˆ€π‘ ∈ 𝑠 ((π‘₯( ·𝑠 β€˜π‘€)π‘Ž)(+gβ€˜π‘€)𝑏) ∈ 𝑠 ↔ βˆ€π‘Ž ∈ 𝑠 βˆ€π‘ ∈ 𝑠 ((π‘₯ Β· π‘Ž) + 𝑏) ∈ 𝑠))
2512, 24raleqbidv 2685 . . . . 5 (𝑀 = π‘Š β†’ (βˆ€π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))βˆ€π‘Ž ∈ 𝑠 βˆ€π‘ ∈ 𝑠 ((π‘₯( ·𝑠 β€˜π‘€)π‘Ž)(+gβ€˜π‘€)𝑏) ∈ 𝑠 ↔ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐡 βˆ€π‘Ž ∈ 𝑠 βˆ€π‘ ∈ 𝑠 ((π‘₯ Β· π‘Ž) + 𝑏) ∈ 𝑠))
2625anbi2d 464 . . . 4 (𝑀 = π‘Š β†’ ((βˆƒπ‘— 𝑗 ∈ 𝑠 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))βˆ€π‘Ž ∈ 𝑠 βˆ€π‘ ∈ 𝑠 ((π‘₯( ·𝑠 β€˜π‘€)π‘Ž)(+gβ€˜π‘€)𝑏) ∈ 𝑠) ↔ (βˆƒπ‘— 𝑗 ∈ 𝑠 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐡 βˆ€π‘Ž ∈ 𝑠 βˆ€π‘ ∈ 𝑠 ((π‘₯ Β· π‘Ž) + 𝑏) ∈ 𝑠)))
276, 26rabeqbidv 2734 . . 3 (𝑀 = π‘Š β†’ {𝑠 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€) ∣ (βˆƒπ‘— 𝑗 ∈ 𝑠 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))βˆ€π‘Ž ∈ 𝑠 βˆ€π‘ ∈ 𝑠 ((π‘₯( ·𝑠 β€˜π‘€)π‘Ž)(+gβ€˜π‘€)𝑏) ∈ 𝑠)} = {𝑠 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ (βˆƒπ‘— 𝑗 ∈ 𝑠 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐡 βˆ€π‘Ž ∈ 𝑠 βˆ€π‘ ∈ 𝑠 ((π‘₯ Β· π‘Ž) + 𝑏) ∈ 𝑠)})
28 elex 2750 . . 3 (π‘Š ∈ 𝑋 β†’ π‘Š ∈ V)
29 basfn 12522 . . . . . . 7 Base Fn V
30 funfvex 5534 . . . . . . . 8 ((Fun Base ∧ π‘Š ∈ dom Base) β†’ (Baseβ€˜π‘Š) ∈ V)
3130funfni 5318 . . . . . . 7 ((Base Fn V ∧ π‘Š ∈ V) β†’ (Baseβ€˜π‘Š) ∈ V)
3229, 28, 31sylancr 414 . . . . . 6 (π‘Š ∈ 𝑋 β†’ (Baseβ€˜π‘Š) ∈ V)
334, 32eqeltrid 2264 . . . . 5 (π‘Š ∈ 𝑋 β†’ 𝑉 ∈ V)
3433pwexd 4183 . . . 4 (π‘Š ∈ 𝑋 β†’ 𝒫 𝑉 ∈ V)
35 rabexg 4148 . . . 4 (𝒫 𝑉 ∈ V β†’ {𝑠 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ (βˆƒπ‘— 𝑗 ∈ 𝑠 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐡 βˆ€π‘Ž ∈ 𝑠 βˆ€π‘ ∈ 𝑠 ((π‘₯ Β· π‘Ž) + 𝑏) ∈ 𝑠)} ∈ V)
3634, 35syl 14 . . 3 (π‘Š ∈ 𝑋 β†’ {𝑠 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ (βˆƒπ‘— 𝑗 ∈ 𝑠 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐡 βˆ€π‘Ž ∈ 𝑠 βˆ€π‘ ∈ 𝑠 ((π‘₯ Β· π‘Ž) + 𝑏) ∈ 𝑠)} ∈ V)
372, 27, 28, 36fvmptd3 5611 . 2 (π‘Š ∈ 𝑋 β†’ (LSubSpβ€˜π‘Š) = {𝑠 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ (βˆƒπ‘— 𝑗 ∈ 𝑠 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐡 βˆ€π‘Ž ∈ 𝑠 βˆ€π‘ ∈ 𝑠 ((π‘₯ Β· π‘Ž) + 𝑏) ∈ 𝑠)})
381, 37eqtrid 2222 1 (π‘Š ∈ 𝑋 β†’ 𝑆 = {𝑠 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ (βˆƒπ‘— 𝑗 ∈ 𝑠 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐡 βˆ€π‘Ž ∈ 𝑠 βˆ€π‘ ∈ 𝑠 ((π‘₯ Β· π‘Ž) + 𝑏) ∈ 𝑠)})
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ∧ wa 104   = wceq 1353  βˆƒwex 1492   ∈ wcel 2148  βˆ€wral 2455  {crab 2459  Vcvv 2739  π’« cpw 3577   Fn wfn 5213  β€˜cfv 5218  (class class class)co 5877  Basecbs 12464  +gcplusg 12538  Scalarcsca 12541   ·𝑠 cvsca 12542  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-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-cnex 7904  ax-resscn 7905  ax-1re 7907  ax-addrcl 7910
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 980  df-tru 1356  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-ral 2460  df-rex 2461  df-rab 2464  df-v 2741  df-sbc 2965  df-csb 3060  df-un 3135  df-in 3137  df-ss 3144  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-ov 5880  df-inn 8922  df-ndx 12467  df-slot 12468  df-base 12470  df-lssm 13448
This theorem is referenced by:  islssm  13450
  Copyright terms: Public domain W3C validator