Theorem elspansn4 29511

Description: A span membership condition implying two vectors belong to the same subspace. (Contributed by NM, 17-Dec-2004.) (New usage is discouraged.)

Assertion

Ref	Expression
elspansn4	⊢ (((𝐴 ∈ Sℋ ∧ 𝐵 ∈ ℋ) ∧ (𝐶 ∈ (span‘{𝐵}) ∧ 𝐶 ≠ 0ℎ)) → (𝐵 ∈ 𝐴 ↔ 𝐶 ∈ 𝐴))

Proof of Theorem elspansn4

Step	Hyp	Ref	Expression
1		elspansn3 29510	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ Sℋ ∧ 𝐵 ∈ 𝐴 ∧ 𝐶 ∈ (span‘{𝐵})) → 𝐶 ∈ 𝐴)
2	1	3exp 1120	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ Sℋ → (𝐵 ∈ 𝐴 → (𝐶 ∈ (span‘{𝐵}) → 𝐶 ∈ 𝐴)))
3	2	com23 86	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ Sℋ → (𝐶 ∈ (span‘{𝐵}) → (𝐵 ∈ 𝐴 → 𝐶 ∈ 𝐴)))
4	3	imp 410	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ Sℋ ∧ 𝐶 ∈ (span‘{𝐵})) → (𝐵 ∈ 𝐴 → 𝐶 ∈ 𝐴))
5	4	ad2ant2r 747	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ Sℋ ∧ 𝐵 ∈ ℋ) ∧ (𝐶 ∈ (span‘{𝐵}) ∧ 𝐶 ≠ 0ℎ)) → (𝐵 ∈ 𝐴 → 𝐶 ∈ 𝐴))
6		spansnid 29501	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐵 ∈ ℋ → 𝐵 ∈ (span‘{𝐵}))
7	6	ad2antrr 726	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐵 ∈ ℋ ∧ 𝐶 ≠ 0ℎ) ∧ 𝐶 ∈ (span‘{𝐵})) → 𝐵 ∈ (span‘{𝐵}))
8		spansneleq 29508	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐵 ∈ ℋ ∧ 𝐶 ≠ 0ℎ) → (𝐶 ∈ (span‘{𝐵}) → (span‘{𝐶}) = (span‘{𝐵})))
9	8	imp 410	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐵 ∈ ℋ ∧ 𝐶 ≠ 0ℎ) ∧ 𝐶 ∈ (span‘{𝐵})) → (span‘{𝐶}) = (span‘{𝐵}))
10	7, 9	eleqtrrd 2837	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐵 ∈ ℋ ∧ 𝐶 ≠ 0ℎ) ∧ 𝐶 ∈ (span‘{𝐵})) → 𝐵 ∈ (span‘{𝐶}))
11		elspansn3 29510	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ Sℋ ∧ 𝐶 ∈ 𝐴 ∧ 𝐵 ∈ (span‘{𝐶})) → 𝐵 ∈ 𝐴)
12	11	3expia 1122	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ Sℋ ∧ 𝐶 ∈ 𝐴) → (𝐵 ∈ (span‘{𝐶}) → 𝐵 ∈ 𝐴))
13	10, 12	syl5 34	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ Sℋ ∧ 𝐶 ∈ 𝐴) → (((𝐵 ∈ ℋ ∧ 𝐶 ≠ 0ℎ) ∧ 𝐶 ∈ (span‘{𝐵})) → 𝐵 ∈ 𝐴))
14	13	exp4b 434	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ Sℋ → (𝐶 ∈ 𝐴 → ((𝐵 ∈ ℋ ∧ 𝐶 ≠ 0ℎ) → (𝐶 ∈ (span‘{𝐵}) → 𝐵 ∈ 𝐴))))
15	14	com24 95	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ Sℋ → (𝐶 ∈ (span‘{𝐵}) → ((𝐵 ∈ ℋ ∧ 𝐶 ≠ 0ℎ) → (𝐶 ∈ 𝐴 → 𝐵 ∈ 𝐴))))
16	15	exp4a 435	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ Sℋ → (𝐶 ∈ (span‘{𝐵}) → (𝐵 ∈ ℋ → (𝐶 ≠ 0ℎ → (𝐶 ∈ 𝐴 → 𝐵 ∈ 𝐴)))))
17	16	com23 86	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ Sℋ → (𝐵 ∈ ℋ → (𝐶 ∈ (span‘{𝐵}) → (𝐶 ≠ 0ℎ → (𝐶 ∈ 𝐴 → 𝐵 ∈ 𝐴)))))
18	17	imp43 431	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ Sℋ ∧ 𝐵 ∈ ℋ) ∧ (𝐶 ∈ (span‘{𝐵}) ∧ 𝐶 ≠ 0ℎ)) → (𝐶 ∈ 𝐴 → 𝐵 ∈ 𝐴))
19	5, 18	impbid 215	1 ⊢ (((𝐴 ∈ Sℋ ∧ 𝐵 ∈ ℋ) ∧ (𝐶 ∈ (span‘{𝐵}) ∧ 𝐶 ≠ 0ℎ)) → (𝐵 ∈ 𝐴 ↔ 𝐶 ∈ 𝐴))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 399   = wceq 1542   ∈ wcel 2114   ≠ wne 2935  {csn 4517  ‘cfv 6340   ℋchba 28857  0_ℎc0v 28862   S_ℋ csh 28866  spancspn 28870

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1917  ax-6 1975  ax-7 2020  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2145  ax-11 2162  ax-12 2179  ax-ext 2711  ax-rep 5155  ax-sep 5168  ax-nul 5175  ax-pow 5233  ax-pr 5297  ax-un 7482  ax-inf2 9180  ax-cc 9938  ax-cnex 10674  ax-resscn 10675  ax-1cn 10676  ax-icn 10677  ax-addcl 10678  ax-addrcl 10679  ax-mulcl 10680  ax-mulrcl 10681  ax-mulcom 10682  ax-addass 10683  ax-mulass 10684  ax-distr 10685  ax-i2m1 10686  ax-1ne0 10687  ax-1rid 10688  ax-rnegex 10689  ax-rrecex 10690  ax-cnre 10691  ax-pre-lttri 10692  ax-pre-lttrn 10693  ax-pre-ltadd 10694  ax-pre-mulgt0 10695  ax-pre-sup 10696  ax-addf 10697  ax-mulf 10698  ax-hilex 28937  ax-hfvadd 28938  ax-hvcom 28939  ax-hvass 28940  ax-hv0cl 28941  ax-hvaddid 28942  ax-hfvmul 28943  ax-hvmulid 28944  ax-hvmulass 28945  ax-hvdistr1 28946  ax-hvdistr2 28947  ax-hvmul0 28948  ax-hfi 29017  ax-his1 29020  ax-his2 29021  ax-his3 29022  ax-his4 29023  ax-hcompl 29140

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2075  df-mo 2541  df-eu 2571  df-clab 2718  df-cleq 2731  df-clel 2812  df-nfc 2882  df-ne 2936  df-nel 3040  df-ral 3059  df-rex 3060  df-reu 3061  df-rmo 3062  df-rab 3063  df-v 3401  df-sbc 3682  df-csb 3792  df-dif 3847  df-un 3849  df-in 3851  df-ss 3861  df-pss 3863  df-nul 4213  df-if 4416  df-pw 4491  df-sn 4518  df-pr 4520  df-tp 4522  df-op 4524  df-uni 4798  df-int 4838  df-iun 4884  df-iin 4885  df-br 5032  df-opab 5094  df-mpt 5112  df-tr 5138  df-id 5430  df-eprel 5435  df-po 5443  df-so 5444  df-fr 5484  df-se 5485  df-we 5486  df-xp 5532  df-rel 5533  df-cnv 5534  df-co 5535  df-dm 5536  df-rn 5537  df-res 5538  df-ima 5539  df-pred 6130  df-ord 6176  df-on 6177  df-lim 6178  df-suc 6179  df-iota 6298  df-fun 6342  df-fn 6343  df-f 6344  df-f1 6345  df-fo 6346  df-f1o 6347  df-fv 6348  df-isom 6349  df-riota 7130  df-ov 7176  df-oprab 7177  df-mpo 7178  df-of 7428  df-om 7603  df-1st 7717  df-2nd 7718  df-supp 7860  df-wrecs 7979  df-recs 8040  df-rdg 8078  df-1o 8134  df-2o 8135  df-oadd 8138  df-omul 8139  df-er 8323  df-map 8442  df-pm 8443  df-ixp 8511  df-en 8559  df-dom 8560  df-sdom 8561  df-fin 8562  df-fsupp 8910  df-fi 8951  df-sup 8982  df-inf 8983  df-oi 9050  df-card 9444  df-acn 9447  df-pnf 10758  df-mnf 10759  df-xr 10760  df-ltxr 10761  df-le 10762  df-sub 10953  df-neg 10954  df-div 11379  df-nn 11720  df-2 11782  df-3 11783  df-4 11784  df-5 11785  df-6 11786  df-7 11787  df-8 11788  df-9 11789  df-n0 11980  df-z 12066  df-dec 12183  df-uz 12328  df-q 12434  df-rp 12476  df-xneg 12593  df-xadd 12594  df-xmul 12595  df-ioo 12828  df-ico 12830  df-icc 12831  df-fz 12985  df-fzo 13128  df-fl 13256  df-seq 13464  df-exp 13525  df-hash 13786  df-cj 14551  df-re 14552  df-im 14553  df-sqrt 14687  df-abs 14688  df-clim 14938  df-rlim 14939  df-sum 15139  df-struct 16591  df-ndx 16592  df-slot 16593  df-base 16595  df-sets 16596  df-ress 16597  df-plusg 16684  df-mulr 16685  df-starv 16686  df-sca 16687  df-vsca 16688  df-ip 16689  df-tset 16690  df-ple 16691  df-ds 16693  df-unif 16694  df-hom 16695  df-cco 16696  df-rest 16802  df-topn 16803  df-0g 16821  df-gsum 16822  df-topgen 16823  df-pt 16824  df-prds 16827  df-xrs 16881  df-qtop 16886  df-imas 16887  df-xps 16889  df-mre 16963  df-mrc 16964  df-acs 16966  df-mgm 17971  df-sgrp 18020  df-mnd 18031  df-submnd 18076  df-mulg 18346  df-cntz 18568  df-cmn 19029  df-psmet 20212  df-xmet 20213  df-met 20214  df-bl 20215  df-mopn 20216  df-fbas 20217  df-fg 20218  df-cnfld 20221  df-top 21648  df-topon 21665  df-topsp 21687  df-bases 21700  df-cld 21773  df-ntr 21774  df-cls 21775  df-nei 21852  df-cn 21981  df-cnp 21982  df-lm 21983  df-haus 22069  df-tx 22316  df-hmeo 22509  df-fil 22600  df-fm 22692  df-flim 22693  df-flf 22694  df-xms 23076  df-ms 23077  df-tms 23078  df-cfil 24010  df-cau 24011  df-cmet 24012  df-grpo 28431  df-gid 28432  df-ginv 28433  df-gdiv 28434  df-ablo 28483  df-vc 28497  df-nv 28530  df-va 28533  df-ba 28534  df-sm 28535  df-0v 28536  df-vs 28537  df-nmcv 28538  df-ims 28539  df-dip 28639  df-ssp 28660  df-ph 28751  df-cbn 28801  df-hnorm 28906  df-hba 28907  df-hvsub 28909  df-hlim 28910  df-hcau 28911  df-sh 29145  df-ch 29159  df-oc 29190  df-ch0 29191  df-span 29247

This theorem is referenced by:  elspansn5  29512