Theorem ellspds 30928

Description: Variation on ellspd 20940. (Contributed by Thierry Arnoux, 18-May-2023.)

Hypotheses

Ref	Expression
ellspds.n	⊢ 𝑁 = (LSpan‘𝑀)
ellspds.v	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑀)
ellspds.k	⊢ 𝐾 = (Base‘𝑆)
ellspds.s	⊢ 𝑆 = (Scalar‘𝑀)
ellspds.z	⊢ 0 = (0g‘𝑆)
ellspds.t	⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝑀)
ellspds.m	⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ LMod)
ellspds.1	⊢ (𝜑 → 𝑉 ⊆ 𝐵)

Assertion

Ref	Expression
ellspds	⊢ (𝜑 → (𝑋 ∈ (𝑁‘𝑉) ↔ ∃𝑎 ∈ (𝐾 ↑m 𝑉)(𝑎 finSupp 0 ∧ 𝑋 = (𝑀 Σg (𝑣 ∈ 𝑉 ↦ ((𝑎‘𝑣) · 𝑣))))))

Distinct variable groups:   𝐵,𝑎   𝐾,𝑎,𝑣   𝑁,𝑎   𝑀,𝑎   𝑆,𝑎   𝑋,𝑎   𝑉,𝑎,𝑣   𝜑,𝑎,𝑣   0 ,𝑎   · ,𝑎,𝑣

Allowed substitution hints:   𝐵(𝑣)   𝑆(𝑣)   𝑀(𝑣)   𝑁(𝑣)   𝑋(𝑣)   0 (𝑣)

Proof of Theorem ellspds

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ellspds.n	. . 3 ⊢ 𝑁 = (LSpan‘𝑀)
2		ellspds.v	. . 3 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑀)
3		ellspds.k	. . 3 ⊢ 𝐾 = (Base‘𝑆)
4		ellspds.s	. . 3 ⊢ 𝑆 = (Scalar‘𝑀)
5		ellspds.z	. . 3 ⊢ 0 = (0g‘𝑆)
6		ellspds.t	. . 3 ⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝑀)
7		f1oi 6646	. . . . 5 ⊢ ( I ↾ 𝑉):𝑉–1-1-onto→𝑉
8		f1of 6609	. . . . 5 ⊢ (( I ↾ 𝑉):𝑉–1-1-onto→𝑉 → ( I ↾ 𝑉):𝑉⟶𝑉)
9	7, 8	mp1i 13	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ( I ↾ 𝑉):𝑉⟶𝑉)
10		ellspds.1	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑉 ⊆ 𝐵)
11	9, 10	fssd 6522	. . 3 ⊢ (𝜑 → ( I ↾ 𝑉):𝑉⟶𝐵)
12		ellspds.m	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ LMod)
13	2	fvexi 6678	. . . . 5 ⊢ 𝐵 ∈ V
14	13	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ V)
15	14, 10	ssexd 5220	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑉 ∈ V)
16	1, 2, 3, 4, 5, 6, 11, 12, 15	ellspd 20940	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑋 ∈ (𝑁‘(( I ↾ 𝑉) “ 𝑉)) ↔ ∃𝑎 ∈ (𝐾 ↑m 𝑉)(𝑎 finSupp 0 ∧ 𝑋 = (𝑀 Σg (𝑎 ∘f · ( I ↾ 𝑉))))))
17		ssid 3988	. . . . 5 ⊢ 𝑉 ⊆ 𝑉
18		resiima 5938	. . . . 5 ⊢ (𝑉 ⊆ 𝑉 → (( I ↾ 𝑉) “ 𝑉) = 𝑉)
19	17, 18	mp1i 13	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (( I ↾ 𝑉) “ 𝑉) = 𝑉)
20	19	fveq2d 6668	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑁‘(( I ↾ 𝑉) “ 𝑉)) = (𝑁‘𝑉))
21	20	eleq2d 2898	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑋 ∈ (𝑁‘(( I ↾ 𝑉) “ 𝑉)) ↔ 𝑋 ∈ (𝑁‘𝑉)))
22		elmapfn 8423	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑎 ∈ (𝐾 ↑m 𝑉) → 𝑎 Fn 𝑉)
23	22	adantl 484	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ (𝐾 ↑m 𝑉)) → 𝑎 Fn 𝑉)
24	7, 8	mp1i 13	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ (𝐾 ↑m 𝑉)) → ( I ↾ 𝑉):𝑉⟶𝑉)
25	24	ffnd 6509	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ (𝐾 ↑m 𝑉)) → ( I ↾ 𝑉) Fn 𝑉)
26	15	adantr 483	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ (𝐾 ↑m 𝑉)) → 𝑉 ∈ V)
27		inidm 4194	. . . . . . 7 ⊢ (𝑉 ∩ 𝑉) = 𝑉
28		eqidd 2822	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ (𝐾 ↑m 𝑉)) ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) → (𝑎‘𝑣) = (𝑎‘𝑣))
29		fvresi 6929	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑣 ∈ 𝑉 → (( I ↾ 𝑉)‘𝑣) = 𝑣)
30	29	adantl 484	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ (𝐾 ↑m 𝑉)) ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) → (( I ↾ 𝑉)‘𝑣) = 𝑣)
31	23, 25, 26, 26, 27, 28, 30	offval 7410	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ (𝐾 ↑m 𝑉)) → (𝑎 ∘f · ( I ↾ 𝑉)) = (𝑣 ∈ 𝑉 ↦ ((𝑎‘𝑣) · 𝑣)))
32	31	oveq2d 7166	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ (𝐾 ↑m 𝑉)) → (𝑀 Σg (𝑎 ∘f · ( I ↾ 𝑉))) = (𝑀 Σg (𝑣 ∈ 𝑉 ↦ ((𝑎‘𝑣) · 𝑣))))
33	32	eqeq2d 2832	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ (𝐾 ↑m 𝑉)) → (𝑋 = (𝑀 Σg (𝑎 ∘f · ( I ↾ 𝑉))) ↔ 𝑋 = (𝑀 Σg (𝑣 ∈ 𝑉 ↦ ((𝑎‘𝑣) · 𝑣)))))
34	33	anbi2d 630	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ (𝐾 ↑m 𝑉)) → ((𝑎 finSupp 0 ∧ 𝑋 = (𝑀 Σg (𝑎 ∘f · ( I ↾ 𝑉)))) ↔ (𝑎 finSupp 0 ∧ 𝑋 = (𝑀 Σg (𝑣 ∈ 𝑉 ↦ ((𝑎‘𝑣) · 𝑣))))))
35	34	rexbidva 3296	. 2 ⊢ (𝜑 → (∃𝑎 ∈ (𝐾 ↑m 𝑉)(𝑎 finSupp 0 ∧ 𝑋 = (𝑀 Σg (𝑎 ∘f · ( I ↾ 𝑉)))) ↔ ∃𝑎 ∈ (𝐾 ↑m 𝑉)(𝑎 finSupp 0 ∧ 𝑋 = (𝑀 Σg (𝑣 ∈ 𝑉 ↦ ((𝑎‘𝑣) · 𝑣))))))
36	16, 21, 35	3bitr3d 311	1 ⊢ (𝜑 → (𝑋 ∈ (𝑁‘𝑉) ↔ ∃𝑎 ∈ (𝐾 ↑m 𝑉)(𝑎 finSupp 0 ∧ 𝑋 = (𝑀 Σg (𝑣 ∈ 𝑉 ↦ ((𝑎‘𝑣) · 𝑣))))))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 208   ∧ wa 398   = wceq 1533   ∈ wcel 2110  ∃wrex 3139  Vcvv 3494   ⊆ wss 3935   class class class wbr 5058   ↦ cmpt 5138   I cid 5453   ↾ cres 5551   “ cima 5552   Fn wfn 6344  ⟶wf 6345  –1-1-onto→wf1o 6348  ‘cfv 6349  (class class class)co 7150   ∘_f cof 7401   ↑_m cmap 8400   finSupp cfsupp 8827  Basecbs 16477  Scalarcsca 16562   ·_𝑠 cvsca 16563  0_gc0g 16707   Σ_g cgsu 16708  LModclmod 19628  LSpanclspn 19737

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1792  ax-4 1806  ax-5 1907  ax-6 1966  ax-7 2011  ax-8 2112  ax-9 2120  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2173  ax-ext 2793  ax-rep 5182  ax-sep 5195  ax-nul 5202  ax-pow 5258  ax-pr 5321  ax-un 7455  ax-cnex 10587  ax-resscn 10588  ax-1cn 10589  ax-icn 10590  ax-addcl 10591  ax-addrcl 10592  ax-mulcl 10593  ax-mulrcl 10594  ax-mulcom 10595  ax-addass 10596  ax-mulass 10597  ax-distr 10598  ax-i2m1 10599  ax-1ne0 10600  ax-1rid 10601  ax-rnegex 10602  ax-rrecex 10603  ax-cnre 10604  ax-pre-lttri 10605  ax-pre-lttrn 10606  ax-pre-ltadd 10607  ax-pre-mulgt0 10608

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1084  df-3an 1085  df-tru 1536  df-ex 1777  df-nf 1781  df-sb 2066  df-mo 2618  df-eu 2650  df-clab 2800  df-cleq 2814  df-clel 2893  df-nfc 2963  df-ne 3017  df-nel 3124  df-ral 3143  df-rex 3144  df-reu 3145  df-rmo 3146  df-rab 3147  df-v 3496  df-sbc 3772  df-csb 3883  df-dif 3938  df-un 3940  df-in 3942  df-ss 3951  df-pss 3953  df-nul 4291  df-if 4467  df-pw 4540  df-sn 4561  df-pr 4563  df-tp 4565  df-op 4567  df-uni 4832  df-int 4869  df-iun 4913  df-iin 4914  df-br 5059  df-opab 5121  df-mpt 5139  df-tr 5165  df-id 5454  df-eprel 5459  df-po 5468  df-so 5469  df-fr 5508  df-se 5509  df-we 5510  df-xp 5555  df-rel 5556  df-cnv 5557  df-co 5558  df-dm 5559  df-rn 5560  df-res 5561  df-ima 5562  df-pred 6142  df-ord 6188  df-on 6189  df-lim 6190  df-suc 6191  df-iota 6308  df-fun 6351  df-fn 6352  df-f 6353  df-f1 6354  df-fo 6355  df-f1o 6356  df-fv 6357  df-isom 6358  df-riota 7108  df-ov 7153  df-oprab 7154  df-mpo 7155  df-of 7403  df-om 7575  df-1st 7683  df-2nd 7684  df-supp 7825  df-wrecs 7941  df-recs 8002  df-rdg 8040  df-1o 8096  df-oadd 8100  df-er 8283  df-map 8402  df-ixp 8456  df-en 8504  df-dom 8505  df-sdom 8506  df-fin 8507  df-fsupp 8828  df-sup 8900  df-oi 8968  df-card 9362  df-pnf 10671  df-mnf 10672  df-xr 10673  df-ltxr 10674  df-le 10675  df-sub 10866  df-neg 10867  df-nn 11633  df-2 11694  df-3 11695  df-4 11696  df-5 11697  df-6 11698  df-7 11699  df-8 11700  df-9 11701  df-n0 11892  df-z 11976  df-dec 12093  df-uz 12238  df-fz 12887  df-fzo 13028  df-seq 13364  df-hash 13685  df-struct 16479  df-ndx 16480  df-slot 16481  df-base 16483  df-sets 16484  df-ress 16485  df-plusg 16572  df-mulr 16573  df-sca 16575  df-vsca 16576  df-ip 16577  df-tset 16578  df-ple 16579  df-ds 16581  df-hom 16583  df-cco 16584  df-0g 16709  df-gsum 16710  df-prds 16715  df-pws 16717  df-mre 16851  df-mrc 16852  df-acs 16854  df-mgm 17846  df-sgrp 17895  df-mnd 17906  df-mhm 17950  df-submnd 17951  df-grp 18100  df-minusg 18101  df-sbg 18102  df-mulg 18219  df-subg 18270  df-ghm 18350  df-cntz 18441  df-cmn 18902  df-abl 18903  df-mgp 19234  df-ur 19246  df-ring 19293  df-subrg 19527  df-lmod 19630  df-lss 19698  df-lsp 19738  df-lmhm 19788  df-lbs 19841  df-sra 19938  df-rgmod 19939  df-nzr 20025  df-dsmm 20870  df-frlm 20885  df-uvc 20921

This theorem is referenced by:  lbslsp  30933  lbsdiflsp0  31017  fedgmul  31022