Theorem dihatexv2 37917

Description: There is a nonzero vector that maps to every lattice atom. (Contributed by NM, 17-Aug-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
dihatexv2.a	⊢ 𝐴 = (Atoms‘𝐾)
dihatexv2.h	⊢ 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
dihatexv2.u	⊢ 𝑈 = ((DVecH‘𝐾)‘𝑊)
dihatexv2.v	⊢ 𝑉 = (Base‘𝑈)
dihatexv2.o	⊢ 0 = (0g‘𝑈)
dihatexv2.n	⊢ 𝑁 = (LSpan‘𝑈)
dihatexv2.i	⊢ 𝐼 = ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊)
dihatexv2.k	⊢ (𝜑 → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))

Assertion

Ref	Expression
dihatexv2	⊢ (𝜑 → (𝑄 ∈ 𝐴 ↔ ∃𝑥 ∈ (𝑉 ∖ { 0 })𝑄 = (◡𝐼‘(𝑁‘{𝑥}))))

Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐼   𝑥,𝐾   𝑥,𝑁   𝑥,𝑄   𝑥,𝑉   𝑥,𝑊   𝜑,𝑥

Allowed substitution hints:   𝑈(𝑥)   𝐻(𝑥)   0 (𝑥)

Proof of Theorem dihatexv2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqid 2779	. . . 4 ⊢ (Base‘𝐾) = (Base‘𝐾)
2		dihatexv2.a	. . . 4 ⊢ 𝐴 = (Atoms‘𝐾)
3	1, 2	atbase 35867	. . 3 ⊢ (𝑄 ∈ 𝐴 → 𝑄 ∈ (Base‘𝐾))
4	3	anim2i 607	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) → (𝜑 ∧ 𝑄 ∈ (Base‘𝐾)))
5		dihatexv2.k	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))
6	5	adantr 473	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ { 0 })) → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))
7		eldifi 3994	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∈ (𝑉 ∖ { 0 }) → 𝑥 ∈ 𝑉)
8		dihatexv2.h	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
9		dihatexv2.u	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑈 = ((DVecH‘𝐾)‘𝑊)
10		dihatexv2.v	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑉 = (Base‘𝑈)
11		dihatexv2.n	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑁 = (LSpan‘𝑈)
12		dihatexv2.i	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐼 = ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊)
13	8, 9, 10, 11, 12	dihlsprn 37909	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻) ∧ 𝑥 ∈ 𝑉) → (𝑁‘{𝑥}) ∈ ran 𝐼)
14	5, 7, 13	syl2an 586	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ { 0 })) → (𝑁‘{𝑥}) ∈ ran 𝐼)
15	1, 8, 12	dihcnvcl 37849	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻) ∧ (𝑁‘{𝑥}) ∈ ran 𝐼) → (◡𝐼‘(𝑁‘{𝑥})) ∈ (Base‘𝐾))
16	6, 14, 15	syl2anc 576	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ { 0 })) → (◡𝐼‘(𝑁‘{𝑥})) ∈ (Base‘𝐾))
17		eleq1a 2862	. . . . 5 ⊢ ((◡𝐼‘(𝑁‘{𝑥})) ∈ (Base‘𝐾) → (𝑄 = (◡𝐼‘(𝑁‘{𝑥})) → 𝑄 ∈ (Base‘𝐾)))
18	16, 17	syl 17	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ { 0 })) → (𝑄 = (◡𝐼‘(𝑁‘{𝑥})) → 𝑄 ∈ (Base‘𝐾)))
19	18	rexlimdva 3230	. . 3 ⊢ (𝜑 → (∃𝑥 ∈ (𝑉 ∖ { 0 })𝑄 = (◡𝐼‘(𝑁‘{𝑥})) → 𝑄 ∈ (Base‘𝐾)))
20	19	imdistani 561	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ ∃𝑥 ∈ (𝑉 ∖ { 0 })𝑄 = (◡𝐼‘(𝑁‘{𝑥}))) → (𝜑 ∧ 𝑄 ∈ (Base‘𝐾)))
21		dihatexv2.o	. . . 4 ⊢ 0 = (0g‘𝑈)
22	5	adantr 473	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑄 ∈ (Base‘𝐾)) → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))
23		simpr 477	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑄 ∈ (Base‘𝐾)) → 𝑄 ∈ (Base‘𝐾))
24	1, 2, 8, 9, 10, 21, 11, 12, 22, 23	dihatexv 37916	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑄 ∈ (Base‘𝐾)) → (𝑄 ∈ 𝐴 ↔ ∃𝑥 ∈ (𝑉 ∖ { 0 })(𝐼‘𝑄) = (𝑁‘{𝑥})))
25	22	adantr 473	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑄 ∈ (Base‘𝐾)) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ { 0 })) → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))
26	22, 7, 13	syl2an 586	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑄 ∈ (Base‘𝐾)) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ { 0 })) → (𝑁‘{𝑥}) ∈ ran 𝐼)
27	8, 12	dihcnvid2 37851	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻) ∧ (𝑁‘{𝑥}) ∈ ran 𝐼) → (𝐼‘(◡𝐼‘(𝑁‘{𝑥}))) = (𝑁‘{𝑥}))
28	25, 26, 27	syl2anc 576	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑄 ∈ (Base‘𝐾)) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ { 0 })) → (𝐼‘(◡𝐼‘(𝑁‘{𝑥}))) = (𝑁‘{𝑥}))
29	28	eqeq2d 2789	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑄 ∈ (Base‘𝐾)) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ { 0 })) → ((𝐼‘𝑄) = (𝐼‘(◡𝐼‘(𝑁‘{𝑥}))) ↔ (𝐼‘𝑄) = (𝑁‘{𝑥})))
30		simplr 756	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑄 ∈ (Base‘𝐾)) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ { 0 })) → 𝑄 ∈ (Base‘𝐾))
31	25, 26, 15	syl2anc 576	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑄 ∈ (Base‘𝐾)) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ { 0 })) → (◡𝐼‘(𝑁‘{𝑥})) ∈ (Base‘𝐾))
32	1, 8, 12	dih11 37843	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻) ∧ 𝑄 ∈ (Base‘𝐾) ∧ (◡𝐼‘(𝑁‘{𝑥})) ∈ (Base‘𝐾)) → ((𝐼‘𝑄) = (𝐼‘(◡𝐼‘(𝑁‘{𝑥}))) ↔ 𝑄 = (◡𝐼‘(𝑁‘{𝑥}))))
33	25, 30, 31, 32	syl3anc 1351	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑄 ∈ (Base‘𝐾)) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ { 0 })) → ((𝐼‘𝑄) = (𝐼‘(◡𝐼‘(𝑁‘{𝑥}))) ↔ 𝑄 = (◡𝐼‘(𝑁‘{𝑥}))))
34	29, 33	bitr3d 273	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑄 ∈ (Base‘𝐾)) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ { 0 })) → ((𝐼‘𝑄) = (𝑁‘{𝑥}) ↔ 𝑄 = (◡𝐼‘(𝑁‘{𝑥}))))
35	34	rexbidva 3242	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑄 ∈ (Base‘𝐾)) → (∃𝑥 ∈ (𝑉 ∖ { 0 })(𝐼‘𝑄) = (𝑁‘{𝑥}) ↔ ∃𝑥 ∈ (𝑉 ∖ { 0 })𝑄 = (◡𝐼‘(𝑁‘{𝑥}))))
36	24, 35	bitrd 271	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑄 ∈ (Base‘𝐾)) → (𝑄 ∈ 𝐴 ↔ ∃𝑥 ∈ (𝑉 ∖ { 0 })𝑄 = (◡𝐼‘(𝑁‘{𝑥}))))
37	4, 20, 36	pm5.21nd 789	1 ⊢ (𝜑 → (𝑄 ∈ 𝐴 ↔ ∃𝑥 ∈ (𝑉 ∖ { 0 })𝑄 = (◡𝐼‘(𝑁‘{𝑥}))))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 198   ∧ wa 387   = wceq 1507   ∈ wcel 2050  ∃wrex 3090   ∖ cdif 3827  {csn 4441  ^◡ccnv 5406  ran crn 5408  ‘cfv 6188  Basecbs 16339  0_gc0g 16569  LSpanclspn 19465  Atomscatm 35841  HLchlt 35928  LHypclh 36562  DVecHcdvh 37656  DIsoHcdih 37806

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1758  ax-4 1772  ax-5 1869  ax-6 1928  ax-7 1965  ax-8 2052  ax-9 2059  ax-10 2079  ax-11 2093  ax-12 2106  ax-13 2301  ax-ext 2751  ax-rep 5049  ax-sep 5060  ax-nul 5067  ax-pow 5119  ax-pr 5186  ax-un 7279  ax-cnex 10391  ax-resscn 10392  ax-1cn 10393  ax-icn 10394  ax-addcl 10395  ax-addrcl 10396  ax-mulcl 10397  ax-mulrcl 10398  ax-mulcom 10399  ax-addass 10400  ax-mulass 10401  ax-distr 10402  ax-i2m1 10403  ax-1ne0 10404  ax-1rid 10405  ax-rnegex 10406  ax-rrecex 10407  ax-cnre 10408  ax-pre-lttri 10409  ax-pre-lttrn 10410  ax-pre-ltadd 10411  ax-pre-mulgt0 10412  ax-riotaBAD 35531

This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 388  df-or 834  df-3or 1069  df-3an 1070  df-tru 1510  df-fal 1520  df-ex 1743  df-nf 1747  df-sb 2016  df-mo 2547  df-eu 2584  df-clab 2760  df-cleq 2772  df-clel 2847  df-nfc 2919  df-ne 2969  df-nel 3075  df-ral 3094  df-rex 3095  df-reu 3096  df-rmo 3097  df-rab 3098  df-v 3418  df-sbc 3683  df-csb 3788  df-dif 3833  df-un 3835  df-in 3837  df-ss 3844  df-pss 3846  df-nul 4180  df-if 4351  df-pw 4424  df-sn 4442  df-pr 4444  df-tp 4446  df-op 4448  df-uni 4713  df-int 4750  df-iun 4794  df-iin 4795  df-br 4930  df-opab 4992  df-mpt 5009  df-tr 5031  df-id 5312  df-eprel 5317  df-po 5326  df-so 5327  df-fr 5366  df-we 5368  df-xp 5413  df-rel 5414  df-cnv 5415  df-co 5416  df-dm 5417  df-rn 5418  df-res 5419  df-ima 5420  df-pred 5986  df-ord 6032  df-on 6033  df-lim 6034  df-suc 6035  df-iota 6152  df-fun 6190  df-fn 6191  df-f 6192  df-f1 6193  df-fo 6194  df-f1o 6195  df-fv 6196  df-riota 6937  df-ov 6979  df-oprab 6980  df-mpo 6981  df-om 7397  df-1st 7501  df-2nd 7502  df-tpos 7695  df-undef 7742  df-wrecs 7750  df-recs 7812  df-rdg 7850  df-1o 7905  df-oadd 7909  df-er 8089  df-map 8208  df-en 8307  df-dom 8308  df-sdom 8309  df-fin 8310  df-pnf 10476  df-mnf 10477  df-xr 10478  df-ltxr 10479  df-le 10480  df-sub 10672  df-neg 10673  df-nn 11440  df-2 11503  df-3 11504  df-4 11505  df-5 11506  df-6 11507  df-n0 11708  df-z 11794  df-uz 12059  df-fz 12709  df-struct 16341  df-ndx 16342  df-slot 16343  df-base 16345  df-sets 16346  df-ress 16347  df-plusg 16434  df-mulr 16435  df-sca 16437  df-vsca 16438  df-0g 16571  df-proset 17396  df-poset 17414  df-plt 17426  df-lub 17442  df-glb 17443  df-join 17444  df-meet 17445  df-p0 17507  df-p1 17508  df-lat 17514  df-clat 17576  df-mgm 17710  df-sgrp 17752  df-mnd 17763  df-submnd 17804  df-grp 17894  df-minusg 17895  df-sbg 17896  df-subg 18060  df-cntz 18218  df-lsm 18522  df-cmn 18668  df-abl 18669  df-mgp 18963  df-ur 18975  df-ring 19022  df-oppr 19096  df-dvdsr 19114  df-unit 19115  df-invr 19145  df-dvr 19156  df-drng 19227  df-lmod 19358  df-lss 19426  df-lsp 19466  df-lvec 19597  df-lsatoms 35554  df-oposet 35754  df-ol 35756  df-oml 35757  df-covers 35844  df-ats 35845  df-atl 35876  df-cvlat 35900  df-hlat 35929  df-llines 36076  df-lplanes 36077  df-lvols 36078  df-lines 36079  df-psubsp 36081  df-pmap 36082  df-padd 36374  df-lhyp 36566  df-laut 36567  df-ldil 36682  df-ltrn 36683  df-trl 36737  df-tendo 37333  df-edring 37335  df-disoa 37607  df-dvech 37657  df-dib 37717  df-dic 37751  df-dih 37807

This theorem is referenced by:  djhcvat42  37993