Theorem ellspds 31699

Description: Variation on ellspd 21089. (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 6791	. . . . 5 ⊢ ( I ↾ 𝑉):𝑉–1-1-onto→𝑉
8		f1of 6753	. . . . 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 6655	. . 3 ⊢ (𝜑 → ( I ↾ 𝑉):𝑉⟶𝐵)
12		ellspds.m	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ LMod)
13	2	fvexi 6825	. . . . 5 ⊢ 𝐵 ∈ V
14	13	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ V)
15	14, 10	ssexd 5262	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑉 ∈ V)
16	1, 2, 3, 4, 5, 6, 11, 12, 15	ellspd 21089	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑋 ∈ (𝑁‘(( I ↾ 𝑉) “ 𝑉)) ↔ ∃𝑎 ∈ (𝐾 ↑m 𝑉)(𝑎 finSupp 0 ∧ 𝑋 = (𝑀 Σg (𝑎 ∘f · ( I ↾ 𝑉))))))
17		ssid 3952	. . . . 5 ⊢ 𝑉 ⊆ 𝑉
18		resiima 6001	. . . . 5 ⊢ (𝑉 ⊆ 𝑉 → (( I ↾ 𝑉) “ 𝑉) = 𝑉)
19	17, 18	mp1i 13	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (( I ↾ 𝑉) “ 𝑉) = 𝑉)
20	19	fveq2d 6815	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑁‘(( I ↾ 𝑉) “ 𝑉)) = (𝑁‘𝑉))
21	20	eleq2d 2822	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑋 ∈ (𝑁‘(( I ↾ 𝑉) “ 𝑉)) ↔ 𝑋 ∈ (𝑁‘𝑉)))
22		elmapfn 8702	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑎 ∈ (𝐾 ↑m 𝑉) → 𝑎 Fn 𝑉)
23	22	adantl 482	. . . . . . 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 6638	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ (𝐾 ↑m 𝑉)) → ( I ↾ 𝑉) Fn 𝑉)
26	15	adantr 481	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ (𝐾 ↑m 𝑉)) → 𝑉 ∈ V)
27		inidm 4162	. . . . . . 7 ⊢ (𝑉 ∩ 𝑉) = 𝑉
28		eqidd 2737	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ (𝐾 ↑m 𝑉)) ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) → (𝑎‘𝑣) = (𝑎‘𝑣))
29		fvresi 7084	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑣 ∈ 𝑉 → (( I ↾ 𝑉)‘𝑣) = 𝑣)
30	29	adantl 482	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ (𝐾 ↑m 𝑉)) ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) → (( I ↾ 𝑉)‘𝑣) = 𝑣)
31	23, 25, 26, 26, 27, 28, 30	offval 7583	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ (𝐾 ↑m 𝑉)) → (𝑎 ∘f · ( I ↾ 𝑉)) = (𝑣 ∈ 𝑉 ↦ ((𝑎‘𝑣) · 𝑣)))
32	31	oveq2d 7332	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ (𝐾 ↑m 𝑉)) → (𝑀 Σg (𝑎 ∘f · ( I ↾ 𝑉))) = (𝑀 Σg (𝑣 ∈ 𝑉 ↦ ((𝑎‘𝑣) · 𝑣))))
33	32	eqeq2d 2747	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ (𝐾 ↑m 𝑉)) → (𝑋 = (𝑀 Σg (𝑎 ∘f · ( I ↾ 𝑉))) ↔ 𝑋 = (𝑀 Σg (𝑣 ∈ 𝑉 ↦ ((𝑎‘𝑣) · 𝑣)))))
34	33	anbi2d 629	. . 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 3169	. 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 308	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 205   ∧ wa 396   = wceq 1540   ∈ wcel 2105  ∃wrex 3070  Vcvv 3440   ⊆ wss 3896   class class class wbr 5086   ↦ cmpt 5169   I cid 5505   ↾ cres 5609   “ cima 5610   Fn wfn 6460  ⟶wf 6461  –1-1-onto→wf1o 6464  ‘cfv 6465  (class class class)co 7316   ∘_f cof 7572   ↑_m cmap 8664   finSupp cfsupp 9204  Basecbs 16986  Scalarcsca 17039   ·_𝑠 cvsca 17040  0_gc0g 17224   Σ_g cgsu 17225  LModclmod 20203  LSpanclspn 20313

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1912  ax-6 1970  ax-7 2010  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2136  ax-11 2153  ax-12 2170  ax-ext 2707  ax-rep 5223  ax-sep 5237  ax-nul 5244  ax-pow 5302  ax-pr 5366  ax-un 7629  ax-cnex 11006  ax-resscn 11007  ax-1cn 11008  ax-icn 11009  ax-addcl 11010  ax-addrcl 11011  ax-mulcl 11012  ax-mulrcl 11013  ax-mulcom 11014  ax-addass 11015  ax-mulass 11016  ax-distr 11017  ax-i2m1 11018  ax-1ne0 11019  ax-1rid 11020  ax-rnegex 11021  ax-rrecex 11022  ax-cnre 11023  ax-pre-lttri 11024  ax-pre-lttrn 11025  ax-pre-ltadd 11026  ax-pre-mulgt0 11027

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2067  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2814  df-nfc 2886  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3349  df-reu 3350  df-rab 3404  df-v 3442  df-sbc 3726  df-csb 3842  df-dif 3899  df-un 3901  df-in 3903  df-ss 3913  df-pss 3915  df-nul 4267  df-if 4471  df-pw 4546  df-sn 4571  df-pr 4573  df-tp 4575  df-op 4577  df-uni 4850  df-int 4892  df-iun 4938  df-iin 4939  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5170  df-tr 5204  df-id 5506  df-eprel 5512  df-po 5520  df-so 5521  df-fr 5562  df-se 5563  df-we 5564  df-xp 5613  df-rel 5614  df-cnv 5615  df-co 5616  df-dm 5617  df-rn 5618  df-res 5619  df-ima 5620  df-pred 6224  df-ord 6291  df-on 6292  df-lim 6293  df-suc 6294  df-iota 6417  df-fun 6467  df-fn 6468  df-f 6469  df-f1 6470  df-fo 6471  df-f1o 6472  df-fv 6473  df-isom 6474  df-riota 7273  df-ov 7319  df-oprab 7320  df-mpo 7321  df-of 7574  df-om 7759  df-1st 7877  df-2nd 7878  df-supp 8026  df-frecs 8145  df-wrecs 8176  df-recs 8250  df-rdg 8289  df-1o 8345  df-er 8547  df-map 8666  df-ixp 8735  df-en 8783  df-dom 8784  df-sdom 8785  df-fin 8786  df-fsupp 9205  df-sup 9277  df-oi 9345  df-card 9774  df-pnf 11090  df-mnf 11091  df-xr 11092  df-ltxr 11093  df-le 11094  df-sub 11286  df-neg 11287  df-nn 12053  df-2 12115  df-3 12116  df-4 12117  df-5 12118  df-6 12119  df-7 12120  df-8 12121  df-9 12122  df-n0 12313  df-z 12399  df-dec 12517  df-uz 12662  df-fz 13319  df-fzo 13462  df-seq 13801  df-hash 14124  df-struct 16922  df-sets 16939  df-slot 16957  df-ndx 16969  df-base 16987  df-ress 17016  df-plusg 17049  df-mulr 17050  df-sca 17052  df-vsca 17053  df-ip 17054  df-tset 17055  df-ple 17056  df-ds 17058  df-hom 17060  df-cco 17061  df-0g 17226  df-gsum 17227  df-prds 17232  df-pws 17234  df-mre 17369  df-mrc 17370  df-acs 17372  df-mgm 18400  df-sgrp 18449  df-mnd 18460  df-mhm 18504  df-submnd 18505  df-grp 18653  df-minusg 18654  df-sbg 18655  df-mulg 18774  df-subg 18825  df-ghm 18905  df-cntz 18996  df-cmn 19460  df-abl 19461  df-mgp 19793  df-ur 19810  df-ring 19857  df-subrg 20101  df-lmod 20205  df-lss 20274  df-lsp 20314  df-lmhm 20364  df-lbs 20417  df-sra 20514  df-rgmod 20515  df-nzr 20609  df-dsmm 21019  df-frlm 21034  df-uvc 21070

This theorem is referenced by:  elrsp  31704  lbslsp  31707  lbsdiflsp0  31843  fedgmul  31848