Users' Mathboxes Mathbox for Norm Megill < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  dvh4dimlem Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem dvh4dimlem 42217
Description: Lemma for dvh4dimN 42221. (Contributed by NM, 22-May-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 ∧ 𝑊𝐻))
dvh3dim.x (𝜑𝑋𝑉)
dvh4dim.y (𝜑𝑌𝑉)
dvhdim.z (𝜑𝑍𝑉)
dvh4dim.o 0 = (0g𝑈)
dvh4dim.x (𝜑𝑋0 )
dvh4dimlem.y (𝜑𝑌0 )
dvh4dimlem.z (𝜑𝑍0 )
Assertion
Ref Expression
dvh4dimlem (𝜑 → ∃𝑧𝑉 ¬ 𝑧 ∈ (𝑁‘{𝑋, 𝑌, 𝑍}))
Distinct variable groups:   𝑧,𝑁   𝑧, 0   𝑧,𝑈   𝑧,𝑉   𝑧,𝑋   𝑧,𝑌   𝑧,𝑍   𝜑,𝑧
Allowed substitution hints:   𝐻(𝑧)   𝐾(𝑧)   𝑊(𝑧)

Proof of Theorem dvh4dimlem
Dummy variable 𝑝 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 dvh3dim.h . . 3 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
2 dvh3dim.u . . 3 𝑈 = ((DVecH‘𝐾)‘𝑊)
3 eqid 2763 . . 3 (LSSum‘𝑈) = (LSSum‘𝑈)
4 eqid 2763 . . 3 (LSAtoms‘𝑈) = (LSAtoms‘𝑈)
5 dvh3dim.k . . 3 (𝜑 → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻))
6 dvh3dim.v . . . 4 𝑉 = (Base‘𝑈)
7 dvh3dim.n . . . 4 𝑁 = (LSpan‘𝑈)
8 dvh4dim.o . . . 4 0 = (0g𝑈)
91, 2, 5dvhlmod 41884 . . . 4 (𝜑𝑈 ∈ LMod)
10 dvh3dim.x . . . . 5 (𝜑𝑋𝑉)
11 dvh4dim.x . . . . 5 (𝜑𝑋0 )
12 eldifsn 4753 . . . . 5 (𝑋 ∈ (𝑉 ∖ { 0 }) ↔ (𝑋𝑉𝑋0 ))
1310, 11, 12sylanbrc 594 . . . 4 (𝜑𝑋 ∈ (𝑉 ∖ { 0 }))
146, 7, 8, 4, 9, 13lsatlspsn 39767 . . 3 (𝜑 → (𝑁‘{𝑋}) ∈ (LSAtoms‘𝑈))
15 dvh4dim.y . . . . 5 (𝜑𝑌𝑉)
16 dvh4dimlem.y . . . . 5 (𝜑𝑌0 )
17 eldifsn 4753 . . . . 5 (𝑌 ∈ (𝑉 ∖ { 0 }) ↔ (𝑌𝑉𝑌0 ))
1815, 16, 17sylanbrc 594 . . . 4 (𝜑𝑌 ∈ (𝑉 ∖ { 0 }))
196, 7, 8, 4, 9, 18lsatlspsn 39767 . . 3 (𝜑 → (𝑁‘{𝑌}) ∈ (LSAtoms‘𝑈))
20 dvhdim.z . . . . 5 (𝜑𝑍𝑉)
21 dvh4dimlem.z . . . . 5 (𝜑𝑍0 )
22 eldifsn 4753 . . . . 5 (𝑍 ∈ (𝑉 ∖ { 0 }) ↔ (𝑍𝑉𝑍0 ))
2320, 21, 22sylanbrc 594 . . . 4 (𝜑𝑍 ∈ (𝑉 ∖ { 0 }))
246, 7, 8, 4, 9, 23lsatlspsn 39767 . . 3 (𝜑 → (𝑁‘{𝑍}) ∈ (LSAtoms‘𝑈))
251, 2, 3, 4, 5, 14, 19, 24dvh4dimat 42212 . 2 (𝜑 → ∃𝑝 ∈ (LSAtoms‘𝑈) ¬ 𝑝 ⊆ (((𝑁‘{𝑋})(LSSum‘𝑈)(𝑁‘{𝑌}))(LSSum‘𝑈)(𝑁‘{𝑍})))
2693ad2ant1 1151 . . . . 5 ((𝜑𝑝 ∈ (LSAtoms‘𝑈) ∧ ¬ 𝑝 ⊆ (((𝑁‘{𝑋})(LSSum‘𝑈)(𝑁‘{𝑌}))(LSSum‘𝑈)(𝑁‘{𝑍}))) → 𝑈 ∈ LMod)
27 simp2 1155 . . . . 5 ((𝜑𝑝 ∈ (LSAtoms‘𝑈) ∧ ¬ 𝑝 ⊆ (((𝑁‘{𝑋})(LSSum‘𝑈)(𝑁‘{𝑌}))(LSSum‘𝑈)(𝑁‘{𝑍}))) → 𝑝 ∈ (LSAtoms‘𝑈))
286, 7, 4islsati 39768 . . . . 5 ((𝑈 ∈ LMod ∧ 𝑝 ∈ (LSAtoms‘𝑈)) → ∃𝑧𝑉 𝑝 = (𝑁‘{𝑧}))
2926, 27, 28syl2anc 595 . . . 4 ((𝜑𝑝 ∈ (LSAtoms‘𝑈) ∧ ¬ 𝑝 ⊆ (((𝑁‘{𝑋})(LSSum‘𝑈)(𝑁‘{𝑌}))(LSSum‘𝑈)(𝑁‘{𝑍}))) → ∃𝑧𝑉 𝑝 = (𝑁‘{𝑧}))
30 simp2 1155 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑝 = (𝑁‘{𝑧}) ∧ 𝑧𝑉) → 𝑝 = (𝑁‘{𝑧}))
3193ad2ant1 1151 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑝 = (𝑁‘{𝑧}) ∧ 𝑧𝑉) → 𝑈 ∈ LMod)
32103ad2ant1 1151 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑝 = (𝑁‘{𝑧}) ∧ 𝑧𝑉) → 𝑋𝑉)
33153ad2ant1 1151 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑝 = (𝑁‘{𝑧}) ∧ 𝑧𝑉) → 𝑌𝑉)
346, 7, 3, 31, 32, 33lsmpr 21210 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑝 = (𝑁‘{𝑧}) ∧ 𝑧𝑉) → (𝑁‘{𝑋, 𝑌}) = ((𝑁‘{𝑋})(LSSum‘𝑈)(𝑁‘{𝑌})))
3534oveq1d 7425 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑝 = (𝑁‘{𝑧}) ∧ 𝑧𝑉) → ((𝑁‘{𝑋, 𝑌})(LSSum‘𝑈)(𝑁‘{𝑍})) = (((𝑁‘{𝑋})(LSSum‘𝑈)(𝑁‘{𝑌}))(LSSum‘𝑈)(𝑁‘{𝑍})))
36 prssi 4787 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑋𝑉𝑌𝑉) → {𝑋, 𝑌} ⊆ 𝑉)
3710, 15, 36syl2anc 595 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → {𝑋, 𝑌} ⊆ 𝑉)
38373ad2ant1 1151 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑝 = (𝑁‘{𝑧}) ∧ 𝑧𝑉) → {𝑋, 𝑌} ⊆ 𝑉)
3920snssd 4752 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → {𝑍} ⊆ 𝑉)
40393ad2ant1 1151 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑝 = (𝑁‘{𝑧}) ∧ 𝑧𝑉) → {𝑍} ⊆ 𝑉)
416, 7, 3lsmsp2 21208 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑈 ∈ LMod ∧ {𝑋, 𝑌} ⊆ 𝑉 ∧ {𝑍} ⊆ 𝑉) → ((𝑁‘{𝑋, 𝑌})(LSSum‘𝑈)(𝑁‘{𝑍})) = (𝑁‘({𝑋, 𝑌} ∪ {𝑍})))
4231, 38, 40, 41syl3anc 1398 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑝 = (𝑁‘{𝑧}) ∧ 𝑧𝑉) → ((𝑁‘{𝑋, 𝑌})(LSSum‘𝑈)(𝑁‘{𝑍})) = (𝑁‘({𝑋, 𝑌} ∪ {𝑍})))
4335, 42eqtr3d 2800 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑝 = (𝑁‘{𝑧}) ∧ 𝑧𝑉) → (((𝑁‘{𝑋})(LSSum‘𝑈)(𝑁‘{𝑌}))(LSSum‘𝑈)(𝑁‘{𝑍})) = (𝑁‘({𝑋, 𝑌} ∪ {𝑍})))
4430, 43sseq12d 3970 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑝 = (𝑁‘{𝑧}) ∧ 𝑧𝑉) → (𝑝 ⊆ (((𝑁‘{𝑋})(LSSum‘𝑈)(𝑁‘{𝑌}))(LSSum‘𝑈)(𝑁‘{𝑍})) ↔ (𝑁‘{𝑧}) ⊆ (𝑁‘({𝑋, 𝑌} ∪ {𝑍}))))
45 eqid 2763 . . . . . . . . . . . . . 14 (LSubSp‘𝑈) = (LSubSp‘𝑈)
4637, 39unssd 4145 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → ({𝑋, 𝑌} ∪ {𝑍}) ⊆ 𝑉)
476, 45, 7lspcl 21097 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑈 ∈ LMod ∧ ({𝑋, 𝑌} ∪ {𝑍}) ⊆ 𝑉) → (𝑁‘({𝑋, 𝑌} ∪ {𝑍})) ∈ (LSubSp‘𝑈))
489, 46, 47syl2anc 595 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝑁‘({𝑋, 𝑌} ∪ {𝑍})) ∈ (LSubSp‘𝑈))
49483ad2ant1 1151 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑝 = (𝑁‘{𝑧}) ∧ 𝑧𝑉) → (𝑁‘({𝑋, 𝑌} ∪ {𝑍})) ∈ (LSubSp‘𝑈))
50 simp3 1156 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑝 = (𝑁‘{𝑧}) ∧ 𝑧𝑉) → 𝑧𝑉)
516, 45, 7, 31, 49, 50ellspsn5b 21116 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑝 = (𝑁‘{𝑧}) ∧ 𝑧𝑉) → (𝑧 ∈ (𝑁‘({𝑋, 𝑌} ∪ {𝑍})) ↔ (𝑁‘{𝑧}) ⊆ (𝑁‘({𝑋, 𝑌} ∪ {𝑍}))))
5244, 51bitr4d 285 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑝 = (𝑁‘{𝑧}) ∧ 𝑧𝑉) → (𝑝 ⊆ (((𝑁‘{𝑋})(LSSum‘𝑈)(𝑁‘{𝑌}))(LSSum‘𝑈)(𝑁‘{𝑍})) ↔ 𝑧 ∈ (𝑁‘({𝑋, 𝑌} ∪ {𝑍}))))
53 df-tp 4594 . . . . . . . . . . . . . 14 {𝑋, 𝑌, 𝑍} = ({𝑋, 𝑌} ∪ {𝑍})
5453fveq2i 6884 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑁‘{𝑋, 𝑌, 𝑍}) = (𝑁‘({𝑋, 𝑌} ∪ {𝑍}))
5554eleq2i 2855 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 ∈ (𝑁‘{𝑋, 𝑌, 𝑍}) ↔ 𝑧 ∈ (𝑁‘({𝑋, 𝑌} ∪ {𝑍})))
5652, 55bitr4di 292 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑝 = (𝑁‘{𝑧}) ∧ 𝑧𝑉) → (𝑝 ⊆ (((𝑁‘{𝑋})(LSSum‘𝑈)(𝑁‘{𝑌}))(LSSum‘𝑈)(𝑁‘{𝑍})) ↔ 𝑧 ∈ (𝑁‘{𝑋, 𝑌, 𝑍})))
5756notbid 321 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑝 = (𝑁‘{𝑧}) ∧ 𝑧𝑉) → (¬ 𝑝 ⊆ (((𝑁‘{𝑋})(LSSum‘𝑈)(𝑁‘{𝑌}))(LSSum‘𝑈)(𝑁‘{𝑍})) ↔ ¬ 𝑧 ∈ (𝑁‘{𝑋, 𝑌, 𝑍})))
5857biimpd 232 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑝 = (𝑁‘{𝑧}) ∧ 𝑧𝑉) → (¬ 𝑝 ⊆ (((𝑁‘{𝑋})(LSSum‘𝑈)(𝑁‘{𝑌}))(LSSum‘𝑈)(𝑁‘{𝑍})) → ¬ 𝑧 ∈ (𝑁‘{𝑋, 𝑌, 𝑍})))
59583exp 1137 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑝 = (𝑁‘{𝑧}) → (𝑧𝑉 → (¬ 𝑝 ⊆ (((𝑁‘{𝑋})(LSSum‘𝑈)(𝑁‘{𝑌}))(LSSum‘𝑈)(𝑁‘{𝑍})) → ¬ 𝑧 ∈ (𝑁‘{𝑋, 𝑌, 𝑍})))))
6059com24 96 . . . . . . 7 (𝜑 → (¬ 𝑝 ⊆ (((𝑁‘{𝑋})(LSSum‘𝑈)(𝑁‘{𝑌}))(LSSum‘𝑈)(𝑁‘{𝑍})) → (𝑧𝑉 → (𝑝 = (𝑁‘{𝑧}) → ¬ 𝑧 ∈ (𝑁‘{𝑋, 𝑌, 𝑍})))))
6160a1d 26 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑝 ∈ (LSAtoms‘𝑈) → (¬ 𝑝 ⊆ (((𝑁‘{𝑋})(LSSum‘𝑈)(𝑁‘{𝑌}))(LSSum‘𝑈)(𝑁‘{𝑍})) → (𝑧𝑉 → (𝑝 = (𝑁‘{𝑧}) → ¬ 𝑧 ∈ (𝑁‘{𝑋, 𝑌, 𝑍}))))))
62613imp 1128 . . . . 5 ((𝜑𝑝 ∈ (LSAtoms‘𝑈) ∧ ¬ 𝑝 ⊆ (((𝑁‘{𝑋})(LSSum‘𝑈)(𝑁‘{𝑌}))(LSSum‘𝑈)(𝑁‘{𝑍}))) → (𝑧𝑉 → (𝑝 = (𝑁‘{𝑧}) → ¬ 𝑧 ∈ (𝑁‘{𝑋, 𝑌, 𝑍}))))
6362reximdvai 3176 . . . 4 ((𝜑𝑝 ∈ (LSAtoms‘𝑈) ∧ ¬ 𝑝 ⊆ (((𝑁‘{𝑋})(LSSum‘𝑈)(𝑁‘{𝑌}))(LSSum‘𝑈)(𝑁‘{𝑍}))) → (∃𝑧𝑉 𝑝 = (𝑁‘{𝑧}) → ∃𝑧𝑉 ¬ 𝑧 ∈ (𝑁‘{𝑋, 𝑌, 𝑍})))
6429, 63mpd 16 . . 3 ((𝜑𝑝 ∈ (LSAtoms‘𝑈) ∧ ¬ 𝑝 ⊆ (((𝑁‘{𝑋})(LSSum‘𝑈)(𝑁‘{𝑌}))(LSSum‘𝑈)(𝑁‘{𝑍}))) → ∃𝑧𝑉 ¬ 𝑧 ∈ (𝑁‘{𝑋, 𝑌, 𝑍}))
6564rexlimdv3a 3170 . 2 (𝜑 → (∃𝑝 ∈ (LSAtoms‘𝑈) ¬ 𝑝 ⊆ (((𝑁‘{𝑋})(LSSum‘𝑈)(𝑁‘{𝑌}))(LSSum‘𝑈)(𝑁‘{𝑍})) → ∃𝑧𝑉 ¬ 𝑧 ∈ (𝑁‘{𝑋, 𝑌, 𝑍})))
6625, 65mpd 16 1 (𝜑 → ∃𝑧𝑉 ¬ 𝑧 ∈ (𝑁‘{𝑋, 𝑌, 𝑍}))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 400  w3a 1103   = wceq 1570  wcel 2143  wne 2958  wrex 3089  cdif 3902  cun 3903  wss 3905  {csn 4589  {cpr 4591  {ctp 4593  cfv 6536  (class class class)co 7410  Basecbs 17264  0gc0g 17487  LSSumclsm 19699  LModclmod 20981  LSubSpclss 21052  LSpanclspn 21092  LSAtomsclsa 39748  HLchlt 40124  LHypclh 40758  DVecHcdvh 41852
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5257  ax-nul 5269  ax-pow 5336  ax-pr 5404  ax-un 7732  ax-cnex 11151  ax-resscn 11152  ax-1cn 11153  ax-icn 11154  ax-addcl 11155  ax-addrcl 11156  ax-mulcl 11157  ax-mulrcl 11158  ax-mulcom 11159  ax-addass 11160  ax-mulass 11161  ax-distr 11162  ax-i2m1 11163  ax-1ne0 11164  ax-1rid 11165  ax-rnegex 11166  ax-rrecex 11167  ax-cnre 11168  ax-pre-lttri 11169  ax-pre-lttrn 11170  ax-pre-ltadd 11171  ax-pre-mulgt0 11172  ax-riotaBAD 39727
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3745  df-csb 3854  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-pss 3925  df-nul 4287  df-if 4488  df-pw 4564  df-sn 4590  df-pr 4592  df-tp 4594  df-op 4596  df-uni 4873  df-int 4913  df-iun 4958  df-iin 4959  df-br 5110  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5556  df-eprel 5561  df-po 5569  df-so 5570  df-fr 5614  df-we 5616  df-xp 5667  df-rel 5668  df-cnv 5669  df-co 5670  df-dm 5671  df-rn 5672  df-res 5673  df-ima 5674  df-pred 6302  df-ord 6363  df-on 6364  df-lim 6365  df-suc 6366  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7367  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-om 7859  df-1st 7982  df-2nd 7983  df-tpos 8218  df-undef 8265  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-1o 8449  df-er 8690  df-map 8822  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-pnf 11240  df-mnf 11241  df-xr 11242  df-ltxr 11243  df-le 11244  df-sub 11438  df-neg 11439  df-nn 12229  df-2 12298  df-3 12299  df-4 12300  df-5 12301  df-6 12302  df-n0 12500  df-z 12587  df-uz 12858  df-fz 13531  df-struct 17202  df-sets 17219  df-slot 17237  df-ndx 17249  df-base 17265  df-ress 17286  df-plusg 17318  df-mulr 17319  df-sca 17321  df-vsca 17322  df-0g 17489  df-proset 18345  df-poset 18364  df-plt 18379  df-lub 18395  df-glb 18396  df-join 18397  df-meet 18398  df-p0 18474  df-p1 18475  df-lat 18483  df-clat 18550  df-mgm 18693  df-sgrp 18772  df-mnd 18788  df-submnd 18837  df-grp 18998  df-minusg 18999  df-sbg 19000  df-subg 19184  df-cntz 19382  df-lsm 19701  df-cmn 19847  df-abl 19848  df-mgp 20212  df-rng 20226  df-ur 20259  df-ring 20312  df-oppr 20415  df-dvdsr 20435  df-unit 20436  df-invr 20466  df-dvr 20479  df-drng 20829  df-lmod 20983  df-lss 21053  df-lsp 21093  df-lvec 21224  df-lsatoms 39750  df-oposet 39950  df-ol 39952  df-oml 39953  df-covers 40040  df-ats 40041  df-atl 40072  df-cvlat 40096  df-hlat 40125  df-llines 40272  df-lplanes 40273  df-lvols 40274  df-lines 40275  df-psubsp 40277  df-pmap 40278  df-padd 40570  df-lhyp 40762  df-laut 40763  df-ldil 40878  df-ltrn 40879  df-trl 40933  df-tgrp 41517  df-tendo 41529  df-edring 41531  df-dveca 41777  df-disoa 41803  df-dvech 41853  df-dib 41913  df-dic 41947  df-dih 42003  df-doch 42122  df-djh 42169
This theorem is referenced by:  dvhdimlem  42218  dvh4dimN  42221
  Copyright terms: Public domain W3C validator