Theorem dvh2dim 42596

Description: There is a vector that is outside the span of another. (Contributed by NM, 25-Apr-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
dvh3dim.h	⊢ 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
dvh3dim.u	⊢ 𝑈 = ((DVecH‘𝐾)‘𝑊)
dvh3dim.v	⊢ 𝑉 = (Base‘𝑈)
dvh3dim.n	⊢ 𝑁 = (LSpan‘𝑈)
dvh3dim.k	⊢ (𝜑 → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))
dvh3dim.x	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑉)

Assertion

Ref	Expression
dvh2dim	⊢ (𝜑 → ∃𝑧 ∈ 𝑉 ¬ 𝑧 ∈ (𝑁‘{𝑋}))

Distinct variable groups:   𝑧,𝑁   𝑧,𝑈   𝑧,𝑉   𝑧,𝑋   𝜑,𝑧

Allowed substitution hints:   𝐻(𝑧)   𝐾(𝑧)   𝑊(𝑧)

Proof of Theorem dvh2dim

Step	Hyp	Ref	Expression
1		dvh3dim.h	. . . . 5 ⊢ 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
2		dvh3dim.u	. . . . 5 ⊢ 𝑈 = ((DVecH‘𝐾)‘𝑊)
3		dvh3dim.v	. . . . 5 ⊢ 𝑉 = (Base‘𝑈)
4		eqid 2760	. . . . 5 ⊢ (0g‘𝑈) = (0g‘𝑈)
5		dvh3dim.k	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))
6	1, 2, 3, 4, 5	dvh1dim 42593	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ∃𝑧 ∈ 𝑉 𝑧 ≠ (0g‘𝑈))
7	6	adantr 486	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = (0g‘𝑈)) → ∃𝑧 ∈ 𝑉 𝑧 ≠ (0g‘𝑈))
8		simpr 490	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = (0g‘𝑈)) → 𝑋 = (0g‘𝑈))
9	8	sneqd 4592	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = (0g‘𝑈)) → {𝑋} = {(0g‘𝑈)})
10	9	fveq2d 6890	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = (0g‘𝑈)) → (𝑁‘{𝑋}) = (𝑁‘{(0g‘𝑈)}))
11	1, 2, 5	dvhlmod 42261	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ LMod)
12		dvh3dim.n	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 𝑁 = (LSpan‘𝑈)
13	4, 12	lspsn0 21289	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑈 ∈ LMod → (𝑁‘{(0g‘𝑈)}) = {(0g‘𝑈)})
14	11, 13	syl 18	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝑁‘{(0g‘𝑈)}) = {(0g‘𝑈)})
15	14	adantr 486	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = (0g‘𝑈)) → (𝑁‘{(0g‘𝑈)}) = {(0g‘𝑈)})
16	10, 15	eqtrd 2795	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = (0g‘𝑈)) → (𝑁‘{𝑋}) = {(0g‘𝑈)})
17	16	eleq2d 2846	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = (0g‘𝑈)) → (𝑧 ∈ (𝑁‘{𝑋}) ↔ 𝑧 ∈ {(0g‘𝑈)}))
18		velsn 4596	. . . . . 6 ⊢ (𝑧 ∈ {(0g‘𝑈)} ↔ 𝑧 = (0g‘𝑈))
19	17, 18	bitrdi 290	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = (0g‘𝑈)) → (𝑧 ∈ (𝑁‘{𝑋}) ↔ 𝑧 = (0g‘𝑈)))
20	19	necon3bbid 2992	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = (0g‘𝑈)) → (¬ 𝑧 ∈ (𝑁‘{𝑋}) ↔ 𝑧 ≠ (0g‘𝑈)))
21	20	rexbidv 3186	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = (0g‘𝑈)) → (∃𝑧 ∈ 𝑉 ¬ 𝑧 ∈ (𝑁‘{𝑋}) ↔ ∃𝑧 ∈ 𝑉 𝑧 ≠ (0g‘𝑈)))
22	7, 21	mpbird 260	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = (0g‘𝑈)) → ∃𝑧 ∈ 𝑉 ¬ 𝑧 ∈ (𝑁‘{𝑋}))
23	5	adantr 486	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ (0g‘𝑈)) → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))
24		dvh3dim.x	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑉)
25	24	adantr 486	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ (0g‘𝑈)) → 𝑋 ∈ 𝑉)
26		simpr 490	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ (0g‘𝑈)) → 𝑋 ≠ (0g‘𝑈))
27	1, 2, 3, 12, 23, 25, 25, 4, 26, 26	dvhdimlem 42595	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ (0g‘𝑈)) → ∃𝑧 ∈ 𝑉 ¬ 𝑧 ∈ (𝑁‘{𝑋, 𝑋}))
28		dfsn2 4593	. . . . . . 7 ⊢ {𝑋} = {𝑋, 𝑋}
29	28	fveq2i 6889	. . . . . 6 ⊢ (𝑁‘{𝑋}) = (𝑁‘{𝑋, 𝑋})
30	29	eleq2i 2852	. . . . 5 ⊢ (𝑧 ∈ (𝑁‘{𝑋}) ↔ 𝑧 ∈ (𝑁‘{𝑋, 𝑋}))
31	30	notbii 323	. . . 4 ⊢ (¬ 𝑧 ∈ (𝑁‘{𝑋}) ↔ ¬ 𝑧 ∈ (𝑁‘{𝑋, 𝑋}))
32	31	rexbii 3109	. . 3 ⊢ (∃𝑧 ∈ 𝑉 ¬ 𝑧 ∈ (𝑁‘{𝑋}) ↔ ∃𝑧 ∈ 𝑉 ¬ 𝑧 ∈ (𝑁‘{𝑋, 𝑋}))
33	27, 32	sylibr 237	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ (0g‘𝑈)) → ∃𝑧 ∈ 𝑉 ¬ 𝑧 ∈ (𝑁‘{𝑋}))
34	22, 33	pm2.61dane 3042	1 ⊢ (𝜑 → ∃𝑧 ∈ 𝑉 ¬ 𝑧 ∈ (𝑁‘{𝑋}))

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955  ∃wrex 3086  {csn 4584  {cpr 4586  ‘cfv 6539  Basecbs 17393  0_gc0g 17616  LModclmod 21141  LSpanclspn 21252  HLchlt 40501  LHypclh 41135  DVecHcdvh 42229

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7752  ax-cnex 11260  ax-resscn 11261  ax-1cn 11262  ax-icn 11263  ax-addcl 11264  ax-addrcl 11265  ax-mulcl 11266  ax-mulrcl 11267  ax-mulcom 11268  ax-addass 11269  ax-mulass 11270  ax-distr 11271  ax-i2m1 11272  ax-1ne0 11273  ax-1rid 11274  ax-rnegex 11275  ax-rrecex 11276  ax-cnre 11277  ax-pre-lttri 11278  ax-pre-lttrn 11279  ax-pre-ltadd 11280  ax-pre-mulgt0 11281  ax-riotaBAD 40104

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4835  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-iin 4953  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6541  df-fn 6542  df-f 6543  df-f1 6544  df-fo 6545  df-f1o 6546  df-fv 6547  df-riota 7378  df-ov 7424  df-oprab 7425  df-mpo 7426  df-om 7879  df-1st 8002  df-2nd 8003  df-tpos 8247  df-undef 8294  df-frecs 8303  df-wrecs 8334  df-recs 8383  df-rdg 8422  df-1o 8480  df-er 8721  df-map 8853  df-en 8978  df-dom 8979  df-sdom 8980  df-fin 8981  df-pnf 11349  df-mnf 11350  df-xr 11351  df-ltxr 11352  df-le 11353  df-sub 11547  df-neg 11548  df-nn 12340  df-2 12409  df-3 12410  df-4 12411  df-5 12412  df-6 12413  df-n0 12611  df-z 12698  df-uz 12970  df-fz 13644  df-struct 17331  df-sets 17348  df-slot 17366  df-ndx 17378  df-base 17394  df-ress 17415  df-plusg 17447  df-mulr 17448  df-sca 17450  df-vsca 17451  df-0g 17618  df-proset 18474  df-poset 18493  df-plt 18508  df-lub 18524  df-glb 18525  df-join 18526  df-meet 18527  df-p0 18603  df-p1 18604  df-lat 18612  df-clat 18679  df-mgm 18822  df-sgrp 18914  df-mnd 18930  df-submnd 18985  df-grp 19153  df-minusg 19154  df-sbg 19155  df-subg 19339  df-cntz 19537  df-lsm 19856  df-cmn 20002  df-abl 20003  df-mgp 20367  df-rng 20381  df-ur 20414  df-ring 20467  df-oppr 20573  df-dvdsr 20593  df-unit 20594  df-invr 20624  df-dvr 20637  df-drng 20988  df-lmod 21143  df-lss 21213  df-lsp 21253  df-lvec 21384  df-lsatoms 40127  df-oposet 40327  df-ol 40329  df-oml 40330  df-covers 40417  df-ats 40418  df-atl 40449  df-cvlat 40473  df-hlat 40502  df-llines 40649  df-lplanes 40650  df-lvols 40651  df-lines 40652  df-psubsp 40654  df-pmap 40655  df-padd 40947  df-lhyp 41139  df-laut 41140  df-ldil 41255  df-ltrn 41256  df-trl 41310  df-tgrp 41894  df-tendo 41906  df-edring 41908  df-dveca 42154  df-disoa 42180  df-dvech 42230  df-dib 42290  df-dic 42324  df-dih 42380  df-doch 42499  df-djh 42546

This theorem is used by:  dvh3dim  42597  dochsnnz  42601  hdmapevec  42986  hdmaprnlem15N  43012