Theorem dochlkr 37405

Description: Equivalent conditions for the closure of a kernel to be a hyperplane. (Contributed by NM, 29-Oct-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
dochlkr.h	⊢ 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
dochlkr.o	⊢ ⊥ = ((ocH‘𝐾)‘𝑊)
dochlkr.u	⊢ 𝑈 = ((DVecH‘𝐾)‘𝑊)
dochlkr.f	⊢ 𝐹 = (LFnl‘𝑈)
dochlkr.y	⊢ 𝑌 = (LSHyp‘𝑈)
dochlkr.l	⊢ 𝐿 = (LKer‘𝑈)
dochlkr.k	⊢ (𝜑 → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))
dochlkr.g	⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ 𝐹)

Assertion

Ref	Expression
dochlkr	⊢ (𝜑 → (( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ∈ 𝑌 ↔ (( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) = (𝐿‘𝐺) ∧ (𝐿‘𝐺) ∈ 𝑌)))

Proof of Theorem dochlkr

Step	Hyp	Ref	Expression
1		dochlkr.k	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))
2		eqid 2800	. . . . . . . . 9 ⊢ (Base‘𝑈) = (Base‘𝑈)
3		dochlkr.f	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝐹 = (LFnl‘𝑈)
4		dochlkr.l	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝐿 = (LKer‘𝑈)
5		dochlkr.h	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
6		dochlkr.u	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑈 = ((DVecH‘𝐾)‘𝑊)
7	5, 6, 1	dvhlmod 37130	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ LMod)
8		dochlkr.g	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ 𝐹)
9	2, 3, 4, 7, 8	lkrssv 35116	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝐿‘𝐺) ⊆ (Base‘𝑈))
10		dochlkr.o	. . . . . . . . 9 ⊢ ⊥ = ((ocH‘𝐾)‘𝑊)
11	5, 6, 2, 10	dochocss 37386	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻) ∧ (𝐿‘𝐺) ⊆ (Base‘𝑈)) → (𝐿‘𝐺) ⊆ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))))
12	1, 9, 11	syl2anc 580	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐿‘𝐺) ⊆ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))))
13	12	adantr 473	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ∈ 𝑌) → (𝐿‘𝐺) ⊆ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))))
14		dochlkr.y	. . . . . . 7 ⊢ 𝑌 = (LSHyp‘𝑈)
15	5, 6, 1	dvhlvec 37129	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ LVec)
16	15	adantr 473	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ∈ 𝑌) → 𝑈 ∈ LVec)
17	7	adantr 473	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ∈ 𝑌) → 𝑈 ∈ LMod)
18		simpr 478	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ∈ 𝑌) → ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ∈ 𝑌)
19	2, 14, 17, 18	lshpne 35002	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ∈ 𝑌) → ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ≠ (Base‘𝑈))
20	19	ex 402	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ∈ 𝑌 → ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ≠ (Base‘𝑈)))
21	2, 14, 3, 4, 15, 8	lkrshpor 35127	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → ((𝐿‘𝐺) ∈ 𝑌 ∨ (𝐿‘𝐺) = (Base‘𝑈)))
22	21	ord 891	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (¬ (𝐿‘𝐺) ∈ 𝑌 → (𝐿‘𝐺) = (Base‘𝑈)))
23		2fveq3 6417	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝐿‘𝐺) = (Base‘𝑈) → ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) = ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(Base‘𝑈))))
24	23	adantl 474	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐿‘𝐺) = (Base‘𝑈)) → ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) = ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(Base‘𝑈))))
25	1	adantr 473	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐿‘𝐺) = (Base‘𝑈)) → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))
26	5, 6, 10, 2, 25	dochoc1 37381	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐿‘𝐺) = (Base‘𝑈)) → ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(Base‘𝑈))) = (Base‘𝑈))
27	24, 26	eqtrd 2834	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐿‘𝐺) = (Base‘𝑈)) → ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) = (Base‘𝑈))
28	27	ex 402	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → ((𝐿‘𝐺) = (Base‘𝑈) → ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) = (Base‘𝑈)))
29	22, 28	syld 47	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (¬ (𝐿‘𝐺) ∈ 𝑌 → ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) = (Base‘𝑈)))
30	29	necon1ad 2989	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ≠ (Base‘𝑈) → (𝐿‘𝐺) ∈ 𝑌))
31	20, 30	syld 47	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ∈ 𝑌 → (𝐿‘𝐺) ∈ 𝑌))
32	31	imp 396	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ∈ 𝑌) → (𝐿‘𝐺) ∈ 𝑌)
33	14, 16, 32, 18	lshpcmp 35008	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ∈ 𝑌) → ((𝐿‘𝐺) ⊆ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ↔ (𝐿‘𝐺) = ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺)))))
34	13, 33	mpbid 224	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ∈ 𝑌) → (𝐿‘𝐺) = ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))))
35	34	eqcomd 2806	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ∈ 𝑌) → ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) = (𝐿‘𝐺))
36	35, 32	jca 508	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ∈ 𝑌) → (( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) = (𝐿‘𝐺) ∧ (𝐿‘𝐺) ∈ 𝑌))
37	36	ex 402	. 2 ⊢ (𝜑 → (( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ∈ 𝑌 → (( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) = (𝐿‘𝐺) ∧ (𝐿‘𝐺) ∈ 𝑌)))
38		eleq1 2867	. . 3 ⊢ (( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) = (𝐿‘𝐺) → (( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ∈ 𝑌 ↔ (𝐿‘𝐺) ∈ 𝑌))
39	38	biimpar 470	. 2 ⊢ ((( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) = (𝐿‘𝐺) ∧ (𝐿‘𝐺) ∈ 𝑌) → ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ∈ 𝑌)
40	37, 39	impbid1 217	1 ⊢ (𝜑 → (( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ∈ 𝑌 ↔ (( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) = (𝐿‘𝐺) ∧ (𝐿‘𝐺) ∈ 𝑌)))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 198   ∧ wa 385   = wceq 1653   ∈ wcel 2157   ≠ wne 2972   ⊆ wss 3770  ‘cfv 6102  Basecbs 16183  LModclmod 19180  LVecclvec 19422  LSHypclsh 34995  LFnlclfn 35077  LKerclk 35105  HLchlt 35370  LHypclh 36004  DVecHcdvh 37098  ocHcoch 37367

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1891  ax-4 1905  ax-5 2006  ax-6 2072  ax-7 2107  ax-8 2159  ax-9 2166  ax-10 2185  ax-11 2200  ax-12 2213  ax-13 2378  ax-ext 2778  ax-rep 4965  ax-sep 4976  ax-nul 4984  ax-pow 5036  ax-pr 5098  ax-un 7184  ax-cnex 10281  ax-resscn 10282  ax-1cn 10283  ax-icn 10284  ax-addcl 10285  ax-addrcl 10286  ax-mulcl 10287  ax-mulrcl 10288  ax-mulcom 10289  ax-addass 10290  ax-mulass 10291  ax-distr 10292  ax-i2m1 10293  ax-1ne0 10294  ax-1rid 10295  ax-rnegex 10296  ax-rrecex 10297  ax-cnre 10298  ax-pre-lttri 10299  ax-pre-lttrn 10300  ax-pre-ltadd 10301  ax-pre-mulgt0 10302  ax-riotaBAD 34973

This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 386  df-or 875  df-3or 1109  df-3an 1110  df-tru 1657  df-fal 1667  df-ex 1876  df-nf 1880  df-sb 2065  df-mo 2592  df-eu 2610  df-clab 2787  df-cleq 2793  df-clel 2796  df-nfc 2931  df-ne 2973  df-nel 3076  df-ral 3095  df-rex 3096  df-reu 3097  df-rmo 3098  df-rab 3099  df-v 3388  df-sbc 3635  df-csb 3730  df-dif 3773  df-un 3775  df-in 3777  df-ss 3784  df-pss 3786  df-nul 4117  df-if 4279  df-pw 4352  df-sn 4370  df-pr 4372  df-tp 4374  df-op 4376  df-uni 4630  df-int 4669  df-iun 4713  df-iin 4714  df-br 4845  df-opab 4907  df-mpt 4924  df-tr 4947  df-id 5221  df-eprel 5226  df-po 5234  df-so 5235  df-fr 5272  df-we 5274  df-xp 5319  df-rel 5320  df-cnv 5321  df-co 5322  df-dm 5323  df-rn 5324  df-res 5325  df-ima 5326  df-pred 5899  df-ord 5945  df-on 5946  df-lim 5947  df-suc 5948  df-iota 6065  df-fun 6104  df-fn 6105  df-f 6106  df-f1 6107  df-fo 6108  df-f1o 6109  df-fv 6110  df-riota 6840  df-ov 6882  df-oprab 6883  df-mpt2 6884  df-om 7301  df-1st 7402  df-2nd 7403  df-tpos 7591  df-undef 7638  df-wrecs 7646  df-recs 7708  df-rdg 7746  df-1o 7800  df-oadd 7804  df-er 7983  df-map 8098  df-en 8197  df-dom 8198  df-sdom 8199  df-fin 8200  df-pnf 10366  df-mnf 10367  df-xr 10368  df-ltxr 10369  df-le 10370  df-sub 10559  df-neg 10560  df-nn 11314  df-2 11375  df-3 11376  df-4 11377  df-5 11378  df-6 11379  df-n0 11580  df-z 11666  df-uz 11930  df-fz 12580  df-struct 16185  df-ndx 16186  df-slot 16187  df-base 16189  df-sets 16190  df-ress 16191  df-plusg 16279  df-mulr 16280  df-sca 16282  df-vsca 16283  df-0g 16416  df-proset 17242  df-poset 17260  df-plt 17272  df-lub 17288  df-glb 17289  df-join 17290  df-meet 17291  df-p0 17353  df-p1 17354  df-lat 17360  df-clat 17422  df-mgm 17556  df-sgrp 17598  df-mnd 17609  df-submnd 17650  df-grp 17740  df-minusg 17741  df-sbg 17742  df-subg 17903  df-cntz 18061  df-lsm 18363  df-cmn 18509  df-abl 18510  df-mgp 18805  df-ur 18817  df-ring 18864  df-oppr 18938  df-dvdsr 18956  df-unit 18957  df-invr 18987  df-dvr 18998  df-drng 19066  df-lmod 19182  df-lss 19250  df-lsp 19292  df-lvec 19423  df-lsatoms 34996  df-lshyp 34997  df-lfl 35078  df-lkr 35106  df-oposet 35196  df-ol 35198  df-oml 35199  df-covers 35286  df-ats 35287  df-atl 35318  df-cvlat 35342  df-hlat 35371  df-llines 35518  df-lplanes 35519  df-lvols 35520  df-lines 35521  df-psubsp 35523  df-pmap 35524  df-padd 35816  df-lhyp 36008  df-laut 36009  df-ldil 36124  df-ltrn 36125  df-trl 36179  df-tendo 36775  df-edring 36777  df-disoa 37049  df-dvech 37099  df-dib 37159  df-dic 37193  df-dih 37249  df-doch 37368

This theorem is referenced by:  dochkrshp  37406  dochkrshp2  37407  mapdordlem1a  37654  mapdordlem2  37657