Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  dimval Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem dimval 32681
Description: The dimension of a vector space 𝐹 is the cardinality of one of its bases. (Contributed by Thierry Arnoux, 6-May-2023.)
Hypothesis
Ref Expression
dimval.1 𝐽 = (LBasisβ€˜πΉ)
Assertion
Ref Expression
dimval ((𝐹 ∈ LVec ∧ 𝑆 ∈ 𝐽) β†’ (dimβ€˜πΉ) = (β™―β€˜π‘†))

Proof of Theorem dimval
Dummy variables 𝑑 π‘₯ 𝑓 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 elex 3492 . . . 4 (𝐹 ∈ LVec β†’ 𝐹 ∈ V)
2 fveq2 6891 . . . . . . . 8 (𝑓 = 𝐹 β†’ (LBasisβ€˜π‘“) = (LBasisβ€˜πΉ))
3 dimval.1 . . . . . . . 8 𝐽 = (LBasisβ€˜πΉ)
42, 3eqtr4di 2790 . . . . . . 7 (𝑓 = 𝐹 β†’ (LBasisβ€˜π‘“) = 𝐽)
54imaeq2d 6059 . . . . . 6 (𝑓 = 𝐹 β†’ (β™― β€œ (LBasisβ€˜π‘“)) = (β™― β€œ 𝐽))
65unieqd 4922 . . . . 5 (𝑓 = 𝐹 β†’ βˆͺ (β™― β€œ (LBasisβ€˜π‘“)) = βˆͺ (β™― β€œ 𝐽))
7 df-dim 32680 . . . . 5 dim = (𝑓 ∈ V ↦ βˆͺ (β™― β€œ (LBasisβ€˜π‘“)))
8 hashf 14297 . . . . . . 7 β™―:V⟢(β„•0 βˆͺ {+∞})
9 ffun 6720 . . . . . . 7 (β™―:V⟢(β„•0 βˆͺ {+∞}) β†’ Fun β™―)
103fvexi 6905 . . . . . . . 8 𝐽 ∈ V
1110funimaex 6636 . . . . . . 7 (Fun β™― β†’ (β™― β€œ 𝐽) ∈ V)
128, 9, 11mp2b 10 . . . . . 6 (β™― β€œ 𝐽) ∈ V
1312uniex 7730 . . . . 5 βˆͺ (β™― β€œ 𝐽) ∈ V
146, 7, 13fvmpt 6998 . . . 4 (𝐹 ∈ V β†’ (dimβ€˜πΉ) = βˆͺ (β™― β€œ 𝐽))
151, 14syl 17 . . 3 (𝐹 ∈ LVec β†’ (dimβ€˜πΉ) = βˆͺ (β™― β€œ 𝐽))
1615adantr 481 . 2 ((𝐹 ∈ LVec ∧ 𝑆 ∈ 𝐽) β†’ (dimβ€˜πΉ) = βˆͺ (β™― β€œ 𝐽))
173lvecdim 20769 . . . . . . . . . 10 ((𝐹 ∈ LVec ∧ 𝑆 ∈ 𝐽 ∧ 𝑑 ∈ 𝐽) β†’ 𝑆 β‰ˆ 𝑑)
1817ad4ant124 1173 . . . . . . . . 9 ((((𝐹 ∈ LVec ∧ 𝑆 ∈ 𝐽) ∧ π‘₯ ∈ (β™― β€œ 𝐽)) ∧ 𝑑 ∈ 𝐽) β†’ 𝑆 β‰ˆ 𝑑)
19 hasheni 14307 . . . . . . . . 9 (𝑆 β‰ˆ 𝑑 β†’ (β™―β€˜π‘†) = (β™―β€˜π‘‘))
2018, 19syl 17 . . . . . . . 8 ((((𝐹 ∈ LVec ∧ 𝑆 ∈ 𝐽) ∧ π‘₯ ∈ (β™― β€œ 𝐽)) ∧ 𝑑 ∈ 𝐽) β†’ (β™―β€˜π‘†) = (β™―β€˜π‘‘))
2120adantr 481 . . . . . . 7 (((((𝐹 ∈ LVec ∧ 𝑆 ∈ 𝐽) ∧ π‘₯ ∈ (β™― β€œ 𝐽)) ∧ 𝑑 ∈ 𝐽) ∧ (β™―β€˜π‘‘) = π‘₯) β†’ (β™―β€˜π‘†) = (β™―β€˜π‘‘))
22 simpr 485 . . . . . . 7 (((((𝐹 ∈ LVec ∧ 𝑆 ∈ 𝐽) ∧ π‘₯ ∈ (β™― β€œ 𝐽)) ∧ 𝑑 ∈ 𝐽) ∧ (β™―β€˜π‘‘) = π‘₯) β†’ (β™―β€˜π‘‘) = π‘₯)
2321, 22eqtr2d 2773 . . . . . 6 (((((𝐹 ∈ LVec ∧ 𝑆 ∈ 𝐽) ∧ π‘₯ ∈ (β™― β€œ 𝐽)) ∧ 𝑑 ∈ 𝐽) ∧ (β™―β€˜π‘‘) = π‘₯) β†’ π‘₯ = (β™―β€˜π‘†))
248, 9ax-mp 5 . . . . . . . 8 Fun β™―
25 fvelima 6957 . . . . . . . 8 ((Fun β™― ∧ π‘₯ ∈ (β™― β€œ 𝐽)) β†’ βˆƒπ‘‘ ∈ 𝐽 (β™―β€˜π‘‘) = π‘₯)
2624, 25mpan 688 . . . . . . 7 (π‘₯ ∈ (β™― β€œ 𝐽) β†’ βˆƒπ‘‘ ∈ 𝐽 (β™―β€˜π‘‘) = π‘₯)
2726adantl 482 . . . . . 6 (((𝐹 ∈ LVec ∧ 𝑆 ∈ 𝐽) ∧ π‘₯ ∈ (β™― β€œ 𝐽)) β†’ βˆƒπ‘‘ ∈ 𝐽 (β™―β€˜π‘‘) = π‘₯)
2823, 27r19.29a 3162 . . . . 5 (((𝐹 ∈ LVec ∧ 𝑆 ∈ 𝐽) ∧ π‘₯ ∈ (β™― β€œ 𝐽)) β†’ π‘₯ = (β™―β€˜π‘†))
2928ralrimiva 3146 . . . 4 ((𝐹 ∈ LVec ∧ 𝑆 ∈ 𝐽) β†’ βˆ€π‘₯ ∈ (β™― β€œ 𝐽)π‘₯ = (β™―β€˜π‘†))
30 ne0i 4334 . . . . . . 7 (𝑆 ∈ 𝐽 β†’ 𝐽 β‰  βˆ…)
3130adantl 482 . . . . . 6 ((𝐹 ∈ LVec ∧ 𝑆 ∈ 𝐽) β†’ 𝐽 β‰  βˆ…)
32 ffn 6717 . . . . . . . . 9 (β™―:V⟢(β„•0 βˆͺ {+∞}) β†’ β™― Fn V)
338, 32ax-mp 5 . . . . . . . 8 β™― Fn V
34 ssv 4006 . . . . . . . 8 𝐽 βŠ† V
35 fnimaeq0 6683 . . . . . . . 8 ((β™― Fn V ∧ 𝐽 βŠ† V) β†’ ((β™― β€œ 𝐽) = βˆ… ↔ 𝐽 = βˆ…))
3633, 34, 35mp2an 690 . . . . . . 7 ((β™― β€œ 𝐽) = βˆ… ↔ 𝐽 = βˆ…)
3736necon3bii 2993 . . . . . 6 ((β™― β€œ 𝐽) β‰  βˆ… ↔ 𝐽 β‰  βˆ…)
3831, 37sylibr 233 . . . . 5 ((𝐹 ∈ LVec ∧ 𝑆 ∈ 𝐽) β†’ (β™― β€œ 𝐽) β‰  βˆ…)
39 eqsn 4832 . . . . 5 ((β™― β€œ 𝐽) β‰  βˆ… β†’ ((β™― β€œ 𝐽) = {(β™―β€˜π‘†)} ↔ βˆ€π‘₯ ∈ (β™― β€œ 𝐽)π‘₯ = (β™―β€˜π‘†)))
4038, 39syl 17 . . . 4 ((𝐹 ∈ LVec ∧ 𝑆 ∈ 𝐽) β†’ ((β™― β€œ 𝐽) = {(β™―β€˜π‘†)} ↔ βˆ€π‘₯ ∈ (β™― β€œ 𝐽)π‘₯ = (β™―β€˜π‘†)))
4129, 40mpbird 256 . . 3 ((𝐹 ∈ LVec ∧ 𝑆 ∈ 𝐽) β†’ (β™― β€œ 𝐽) = {(β™―β€˜π‘†)})
4241unieqd 4922 . 2 ((𝐹 ∈ LVec ∧ 𝑆 ∈ 𝐽) β†’ βˆͺ (β™― β€œ 𝐽) = βˆͺ {(β™―β€˜π‘†)})
43 fvex 6904 . . . 4 (β™―β€˜π‘†) ∈ V
4443unisn 4930 . . 3 βˆͺ {(β™―β€˜π‘†)} = (β™―β€˜π‘†)
4544a1i 11 . 2 ((𝐹 ∈ LVec ∧ 𝑆 ∈ 𝐽) β†’ βˆͺ {(β™―β€˜π‘†)} = (β™―β€˜π‘†))
4616, 42, 453eqtrd 2776 1 ((𝐹 ∈ LVec ∧ 𝑆 ∈ 𝐽) β†’ (dimβ€˜πΉ) = (β™―β€˜π‘†))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 396   = wceq 1541   ∈ wcel 2106   β‰  wne 2940  βˆ€wral 3061  βˆƒwrex 3070  Vcvv 3474   βˆͺ cun 3946   βŠ† wss 3948  βˆ…c0 4322  {csn 4628  βˆͺ cuni 4908   class class class wbr 5148   β€œ cima 5679  Fun wfun 6537   Fn wfn 6538  βŸΆwf 6539  β€˜cfv 6543   β‰ˆ cen 8935  +∞cpnf 11244  β„•0cn0 12471  β™―chash 14289  LBasisclbs 20684  LVecclvec 20712  dimcldim 32679
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7724  ax-reg 9586  ax-inf2 9635  ax-ac2 10457  ax-cnex 11165  ax-resscn 11166  ax-1cn 11167  ax-icn 11168  ax-addcl 11169  ax-addrcl 11170  ax-mulcl 11171  ax-mulrcl 11172  ax-mulcom 11173  ax-addass 11174  ax-mulass 11175  ax-distr 11176  ax-i2m1 11177  ax-1ne0 11178  ax-1rid 11179  ax-rnegex 11180  ax-rrecex 11181  ax-cnre 11182  ax-pre-lttri 11183  ax-pre-lttrn 11184  ax-pre-ltadd 11185  ax-pre-mulgt0 11186
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-int 4951  df-iun 4999  df-iin 5000  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-se 5632  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-isom 6552  df-riota 7364  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-om 7855  df-1st 7974  df-2nd 7975  df-tpos 8210  df-frecs 8265  df-wrecs 8296  df-recs 8370  df-rdg 8409  df-1o 8465  df-er 8702  df-map 8821  df-en 8939  df-dom 8940  df-sdom 8941  df-fin 8942  df-oi 9504  df-r1 9758  df-rank 9759  df-card 9933  df-acn 9936  df-ac 10110  df-pnf 11249  df-mnf 11250  df-xr 11251  df-ltxr 11252  df-le 11253  df-sub 11445  df-neg 11446  df-nn 12212  df-2 12274  df-3 12275  df-4 12276  df-5 12277  df-6 12278  df-7 12279  df-8 12280  df-9 12281  df-n0 12472  df-xnn0 12544  df-z 12558  df-dec 12677  df-uz 12822  df-fz 13484  df-hash 14290  df-struct 17079  df-sets 17096  df-slot 17114  df-ndx 17126  df-base 17144  df-ress 17173  df-plusg 17209  df-mulr 17210  df-tset 17215  df-ple 17216  df-ocomp 17217  df-0g 17386  df-mre 17529  df-mrc 17530  df-mri 17531  df-acs 17532  df-proset 18247  df-drs 18248  df-poset 18265  df-ipo 18480  df-mgm 18560  df-sgrp 18609  df-mnd 18625  df-submnd 18671  df-grp 18821  df-minusg 18822  df-sbg 18823  df-subg 19002  df-cmn 19649  df-abl 19650  df-mgp 19987  df-ur 20004  df-ring 20057  df-oppr 20149  df-dvdsr 20170  df-unit 20171  df-invr 20201  df-drng 20358  df-lmod 20472  df-lss 20542  df-lsp 20582  df-lbs 20685  df-lvec 20713  df-dim 32680
This theorem is referenced by:  dimcl  32683  lmimdim  32684  lvecdim0i  32685  lvecdim0  32686  lssdimle  32687  dimpropd  32688  rlmdim  32689  rgmoddimOLD  32690  frlmdim  32691  lsatdim  32697  dimkerim  32707  fedgmul  32711  extdg1id  32737  ccfldextdgrr  32741
  Copyright terms: Public domain W3C validator