Theorem dochlkr 42048

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 2769	. . . . . . . . 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 41773	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ LMod)
8		dochlkr.g	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ 𝐹)
9	2, 3, 4, 7, 8	lkrssv 39759	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝐿‘𝐺) ⊆ (Base‘𝑈))
10		dochlkr.o	. . . . . . . . 9 ⊢ ⊥ = ((ocH‘𝐾)‘𝑊)
11	5, 6, 2, 10	dochocss 42029	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻) ∧ (𝐿‘𝐺) ⊆ (Base‘𝑈)) → (𝐿‘𝐺) ⊆ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))))
12	1, 9, 11	syl2anc 595	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐿‘𝐺) ⊆ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))))
13	12	adantr 485	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ∈ 𝑌) → (𝐿‘𝐺) ⊆ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))))
14		dochlkr.y	. . . . . . 7 ⊢ 𝑌 = (LSHyp‘𝑈)
15	5, 6, 1	dvhlvec 41772	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ LVec)
16	15	adantr 485	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ∈ 𝑌) → 𝑈 ∈ LVec)
17	7	adantr 485	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ∈ 𝑌) → 𝑈 ∈ LMod)
18		simpr 489	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ∈ 𝑌) → ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ∈ 𝑌)
19	2, 14, 17, 18	lshpne 39645	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ∈ 𝑌) → ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ≠ (Base‘𝑈))
20	19	ex 417	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ∈ 𝑌 → ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ≠ (Base‘𝑈)))
21	2, 14, 3, 4, 15, 8	lkrshpor 39770	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → ((𝐿‘𝐺) ∈ 𝑌 ∨ (𝐿‘𝐺) = (Base‘𝑈)))
22	21	ord 877	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (¬ (𝐿‘𝐺) ∈ 𝑌 → (𝐿‘𝐺) = (Base‘𝑈)))
23		2fveq3 6887	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝐿‘𝐺) = (Base‘𝑈) → ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) = ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(Base‘𝑈))))
24	23	adantl 486	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐿‘𝐺) = (Base‘𝑈)) → ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) = ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(Base‘𝑈))))
25	1	adantr 485	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐿‘𝐺) = (Base‘𝑈)) → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))
26	5, 6, 10, 2, 25	dochoc1 42024	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐿‘𝐺) = (Base‘𝑈)) → ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(Base‘𝑈))) = (Base‘𝑈))
27	24, 26	eqtrd 2804	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐿‘𝐺) = (Base‘𝑈)) → ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) = (Base‘𝑈))
28	27	ex 417	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → ((𝐿‘𝐺) = (Base‘𝑈) → ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) = (Base‘𝑈)))
29	22, 28	syld 48	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (¬ (𝐿‘𝐺) ∈ 𝑌 → ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) = (Base‘𝑈)))
30	29	necon1ad 2981	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ≠ (Base‘𝑈) → (𝐿‘𝐺) ∈ 𝑌))
31	20, 30	syld 48	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ∈ 𝑌 → (𝐿‘𝐺) ∈ 𝑌))
32	31	imp 411	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ∈ 𝑌) → (𝐿‘𝐺) ∈ 𝑌)
33	14, 16, 32, 18	lshpcmp 39651	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ∈ 𝑌) → ((𝐿‘𝐺) ⊆ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ↔ (𝐿‘𝐺) = ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺)))))
34	13, 33	mpbid 235	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ∈ 𝑌) → (𝐿‘𝐺) = ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))))
35	34	eqcomd 2775	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ∈ 𝑌) → ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) = (𝐿‘𝐺))
36	35, 32	jca 520	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ∈ 𝑌) → (( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) = (𝐿‘𝐺) ∧ (𝐿‘𝐺) ∈ 𝑌))
37	36	ex 417	. 2 ⊢ (𝜑 → (( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ∈ 𝑌 → (( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) = (𝐿‘𝐺) ∧ (𝐿‘𝐺) ∈ 𝑌)))
38		eleq1 2857	. . 3 ⊢ (( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) = (𝐿‘𝐺) → (( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ∈ 𝑌 ↔ (𝐿‘𝐺) ∈ 𝑌))
39	38	biimpar 482	. 2 ⊢ ((( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) = (𝐿‘𝐺) ∧ (𝐿‘𝐺) ∈ 𝑌) → ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ∈ 𝑌)
40	37, 39	impbid1 228	1 ⊢ (𝜑 → (( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ∈ 𝑌 ↔ (( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) = (𝐿‘𝐺) ∧ (𝐿‘𝐺) ∈ 𝑌)))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 400   = wceq 1567   ∈ wcel 2149   ≠ wne 2964   ⊆ wss 3913  ‘cfv 6537  Basecbs 17268  LModclmod 20958  LVecclvec 21200  LSHypclsh 39638  LFnlclfn 39720  LKerclk 39748  HLchlt 40013  LHypclh 40647  DVecHcdvh 41741  ocHcoch 42010

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1822  ax-4 1836  ax-5 1937  ax-6 1994  ax-7 2035  ax-8 2151  ax-9 2159  ax-10 2182  ax-11 2198  ax-12 2219  ax-ext 2741  ax-rep 5242  ax-sep 5261  ax-nul 5271  ax-pow 5337  ax-pr 5405  ax-un 7733  ax-cnex 11155  ax-resscn 11156  ax-1cn 11157  ax-icn 11158  ax-addcl 11159  ax-addrcl 11160  ax-mulcl 11161  ax-mulrcl 11162  ax-mulcom 11163  ax-addass 11164  ax-mulass 11165  ax-distr 11166  ax-i2m1 11167  ax-1ne0 11168  ax-1rid 11169  ax-rnegex 11170  ax-rrecex 11171  ax-cnre 11172  ax-pre-lttri 11173  ax-pre-lttrn 11174  ax-pre-ltadd 11175  ax-pre-mulgt0 11176  ax-riotaBAD 39616

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1570  df-fal 1580  df-ex 1807  df-nf 1811  df-sb 2098  df-mo 2573  df-eu 2603  df-clab 2748  df-cleq 2761  df-clel 2844  df-nfc 2918  df-ne 2965  df-nel 3071  df-ral 3086  df-rex 3096  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3424  df-v 3465  df-sbc 3754  df-csb 3862  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-pss 3933  df-nul 4295  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-tp 4599  df-op 4601  df-uni 4877  df-int 4917  df-iun 4962  df-iin 4963  df-br 5114  df-opab 5178  df-mpt 5197  df-tr 5223  df-id 5557  df-eprel 5562  df-po 5570  df-so 5571  df-fr 5615  df-we 5617  df-xp 5668  df-rel 5669  df-cnv 5670  df-co 5671  df-dm 5672  df-rn 5673  df-res 5674  df-ima 5675  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-riota 7368  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-om 7862  df-1st 7985  df-2nd 7986  df-tpos 8221  df-undef 8268  df-frecs 8277  df-wrecs 8308  df-recs 8357  df-rdg 8396  df-1o 8452  df-er 8693  df-map 8825  df-en 8943  df-dom 8944  df-sdom 8945  df-fin 8946  df-pnf 11244  df-mnf 11245  df-xr 11246  df-ltxr 11247  df-le 11248  df-sub 11442  df-neg 11443  df-nn 12233  df-2 12302  df-3 12303  df-4 12304  df-5 12305  df-6 12306  df-n0 12504  df-z 12591  df-uz 12862  df-fz 13535  df-struct 17206  df-sets 17223  df-slot 17241  df-ndx 17253  df-base 17269  df-ress 17290  df-plusg 17322  df-mulr 17323  df-sca 17325  df-vsca 17326  df-0g 17493  df-proset 18349  df-poset 18368  df-plt 18383  df-lub 18399  df-glb 18400  df-join 18401  df-meet 18402  df-p0 18478  df-p1 18479  df-lat 18487  df-clat 18554  df-mgm 18697  df-sgrp 18776  df-mnd 18792  df-submnd 18841  df-grp 19002  df-minusg 19003  df-sbg 19004  df-subg 19188  df-cntz 19386  df-lsm 19705  df-cmn 19851  df-abl 19852  df-mgp 20216  df-rng 20230  df-ur 20263  df-ring 20316  df-oppr 20418  df-dvdsr 20438  df-unit 20439  df-invr 20469  df-dvr 20482  df-drng 20814  df-lmod 20960  df-lss 21030  df-lsp 21070  df-lvec 21201  df-lsatoms 39639  df-lshyp 39640  df-lfl 39721  df-lkr 39749  df-oposet 39839  df-ol 39841  df-oml 39842  df-covers 39929  df-ats 39930  df-atl 39961  df-cvlat 39985  df-hlat 40014  df-llines 40161  df-lplanes 40162  df-lvols 40163  df-lines 40164  df-psubsp 40166  df-pmap 40167  df-padd 40459  df-lhyp 40651  df-laut 40652  df-ldil 40767  df-ltrn 40768  df-trl 40822  df-tendo 41418  df-edring 41420  df-disoa 41692  df-dvech 41742  df-dib 41802  df-dic 41836  df-dih 41892  df-doch 42011

This theorem is referenced by:  dochkrshp  42049  dochkrshp2  42050  mapdordlem1a  42297  mapdordlem2  42300