Theorem ellspsn4 21041

Description: A member of the span of the singleton of a vector is a member of a subspace containing the vector. (elspansn4 31509 analog.) (Contributed by NM, 4-Jul-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
ellspsn4.v	⊢ 𝑉 = (Base‘𝑊)
ellspsn4.o	⊢ 0 = (0g‘𝑊)
ellspsn4.s	⊢ 𝑆 = (LSubSp‘𝑊)
ellspsn4.n	⊢ 𝑁 = (LSpan‘𝑊)
ellspsn4.w	⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ LVec)
ellspsn4.u	⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝑆)
ellspsn4.x	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑉)
ellspsn4.y	⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ (𝑁‘{𝑋}))
ellspsn4.z	⊢ (𝜑 → 𝑌 ≠ 0 )

Assertion

Ref	Expression
ellspsn4	⊢ (𝜑 → (𝑋 ∈ 𝑈 ↔ 𝑌 ∈ 𝑈))

Proof of Theorem ellspsn4

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ellspsn4.s	. . 3 ⊢ 𝑆 = (LSubSp‘𝑊)
2		ellspsn4.n	. . 3 ⊢ 𝑁 = (LSpan‘𝑊)
3		ellspsn4.w	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ LVec)
4		lveclmod 21020	. . . . 5 ⊢ (𝑊 ∈ LVec → 𝑊 ∈ LMod)
5	3, 4	syl 17	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ LMod)
6	5	adantr 480	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ 𝑈) → 𝑊 ∈ LMod)
7		ellspsn4.u	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝑆)
8	7	adantr 480	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ 𝑈) → 𝑈 ∈ 𝑆)
9		simpr 484	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ 𝑈) → 𝑋 ∈ 𝑈)
10		ellspsn4.y	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ (𝑁‘{𝑋}))
11	10	adantr 480	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ 𝑈) → 𝑌 ∈ (𝑁‘{𝑋}))
12	1, 2, 6, 8, 9, 11	ellspsn3 20904	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ 𝑈) → 𝑌 ∈ 𝑈)
13	5	adantr 480	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑌 ∈ 𝑈) → 𝑊 ∈ LMod)
14	7	adantr 480	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑌 ∈ 𝑈) → 𝑈 ∈ 𝑆)
15		simpr 484	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑌 ∈ 𝑈) → 𝑌 ∈ 𝑈)
16		ellspsn4.x	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑉)
17		ellspsn4.v	. . . . . . 7 ⊢ 𝑉 = (Base‘𝑊)
18	17, 2	lspsnid 20906	. . . . . 6 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) → 𝑋 ∈ (𝑁‘{𝑋}))
19	5, 16, 18	syl2anc 584	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (𝑁‘{𝑋}))
20		ellspsn4.o	. . . . . 6 ⊢ 0 = (0g‘𝑊)
21		ellspsn4.z	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ≠ 0 )
22	17, 20, 2, 3, 16, 10, 21	lspsneleq 21032	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑁‘{𝑌}) = (𝑁‘{𝑋}))
23	19, 22	eleqtrrd 2832	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (𝑁‘{𝑌}))
24	23	adantr 480	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑌 ∈ 𝑈) → 𝑋 ∈ (𝑁‘{𝑌}))
25	1, 2, 13, 14, 15, 24	ellspsn3 20904	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑌 ∈ 𝑈) → 𝑋 ∈ 𝑈)
26	12, 25	impbida 800	1 ⊢ (𝜑 → (𝑋 ∈ 𝑈 ↔ 𝑌 ∈ 𝑈))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1540   ∈ wcel 2109   ≠ wne 2926  {csn 4592  ‘cfv 6514  Basecbs 17186  0_gc0g 17409  LModclmod 20773  LSubSpclss 20844  LSpanclspn 20884  LVecclvec 21016

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2702  ax-rep 5237  ax-sep 5254  ax-nul 5264  ax-pow 5323  ax-pr 5390  ax-un 7714  ax-cnex 11131  ax-resscn 11132  ax-1cn 11133  ax-icn 11134  ax-addcl 11135  ax-addrcl 11136  ax-mulcl 11137  ax-mulrcl 11138  ax-mulcom 11139  ax-addass 11140  ax-mulass 11141  ax-distr 11142  ax-i2m1 11143  ax-1ne0 11144  ax-1rid 11145  ax-rnegex 11146  ax-rrecex 11147  ax-cnre 11148  ax-pre-lttri 11149  ax-pre-lttrn 11150  ax-pre-ltadd 11151  ax-pre-mulgt0 11152

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2709  df-cleq 2722  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2927  df-nel 3031  df-ral 3046  df-rex 3055  df-rmo 3356  df-reu 3357  df-rab 3409  df-v 3452  df-sbc 3757  df-csb 3866  df-dif 3920  df-un 3922  df-in 3924  df-ss 3934  df-pss 3937  df-nul 4300  df-if 4492  df-pw 4568  df-sn 4593  df-pr 4595  df-op 4599  df-uni 4875  df-int 4914  df-iun 4960  df-br 5111  df-opab 5173  df-mpt 5192  df-tr 5218  df-id 5536  df-eprel 5541  df-po 5549  df-so 5550  df-fr 5594  df-we 5596  df-xp 5647  df-rel 5648  df-cnv 5649  df-co 5650  df-dm 5651  df-rn 5652  df-res 5653  df-ima 5654  df-pred 6277  df-ord 6338  df-on 6339  df-lim 6340  df-suc 6341  df-iota 6467  df-fun 6516  df-fn 6517  df-f 6518  df-f1 6519  df-fo 6520  df-f1o 6521  df-fv 6522  df-riota 7347  df-ov 7393  df-oprab 7394  df-mpo 7395  df-om 7846  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-tpos 8208  df-frecs 8263  df-wrecs 8294  df-recs 8343  df-rdg 8381  df-er 8674  df-en 8922  df-dom 8923  df-sdom 8924  df-pnf 11217  df-mnf 11218  df-xr 11219  df-ltxr 11220  df-le 11221  df-sub 11414  df-neg 11415  df-nn 12194  df-2 12256  df-3 12257  df-sets 17141  df-slot 17159  df-ndx 17171  df-base 17187  df-ress 17208  df-plusg 17240  df-mulr 17241  df-0g 17411  df-mgm 18574  df-sgrp 18653  df-mnd 18669  df-grp 18875  df-minusg 18876  df-sbg 18877  df-cmn 19719  df-abl 19720  df-mgp 20057  df-rng 20069  df-ur 20098  df-ring 20151  df-oppr 20253  df-dvdsr 20273  df-unit 20274  df-invr 20304  df-drng 20647  df-lmod 20775  df-lss 20845  df-lsp 20885  df-lvec 21017

This theorem is referenced by:  lshpdisj  38987