Theorem eqlkr2 37114

Description: Two functionals with the same kernel are the same up to a constant. (Contributed by NM, 10-Oct-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
eqlkr.d	⊢ 𝐷 = (Scalar‘𝑊)
eqlkr.k	⊢ 𝐾 = (Base‘𝐷)
eqlkr.t	⊢ · = (.r‘𝐷)
eqlkr.v	⊢ 𝑉 = (Base‘𝑊)
eqlkr.f	⊢ 𝐹 = (LFnl‘𝑊)
eqlkr.l	⊢ 𝐿 = (LKer‘𝑊)

Assertion

Ref	Expression
eqlkr2	⊢ ((𝑊 ∈ LVec ∧ (𝐺 ∈ 𝐹 ∧ 𝐻 ∈ 𝐹) ∧ (𝐿‘𝐺) = (𝐿‘𝐻)) → ∃𝑟 ∈ 𝐾 𝐻 = (𝐺 ∘f · (𝑉 × {𝑟})))

Distinct variable groups:   𝐷,𝑟   𝐺,𝑟   𝐻,𝑟   𝑉,𝑟   𝐾,𝑟   · ,𝑟   𝐹,𝑟   𝐿,𝑟   𝑊,𝑟

Proof of Theorem eqlkr2

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqlkr.d	. . 3 ⊢ 𝐷 = (Scalar‘𝑊)
2		eqlkr.k	. . 3 ⊢ 𝐾 = (Base‘𝐷)
3		eqlkr.t	. . 3 ⊢ · = (.r‘𝐷)
4		eqlkr.v	. . 3 ⊢ 𝑉 = (Base‘𝑊)
5		eqlkr.f	. . 3 ⊢ 𝐹 = (LFnl‘𝑊)
6		eqlkr.l	. . 3 ⊢ 𝐿 = (LKer‘𝑊)
7	1, 2, 3, 4, 5, 6	eqlkr 37113	. 2 ⊢ ((𝑊 ∈ LVec ∧ (𝐺 ∈ 𝐹 ∧ 𝐻 ∈ 𝐹) ∧ (𝐿‘𝐺) = (𝐿‘𝐻)) → ∃𝑟 ∈ 𝐾 ∀𝑥 ∈ 𝑉 (𝐻‘𝑥) = ((𝐺‘𝑥) · 𝑟))
8	4	fvexi 6788	. . . . 5 ⊢ 𝑉 ∈ V
9	8	a1i 11	. . . 4 ⊢ (((𝑊 ∈ LVec ∧ (𝐺 ∈ 𝐹 ∧ 𝐻 ∈ 𝐹) ∧ (𝐿‘𝐺) = (𝐿‘𝐻)) ∧ 𝑟 ∈ 𝐾) → 𝑉 ∈ V)
10		simpl1 1190	. . . . . 6 ⊢ (((𝑊 ∈ LVec ∧ (𝐺 ∈ 𝐹 ∧ 𝐻 ∈ 𝐹) ∧ (𝐿‘𝐺) = (𝐿‘𝐻)) ∧ 𝑟 ∈ 𝐾) → 𝑊 ∈ LVec)
11		simpl2l 1225	. . . . . 6 ⊢ (((𝑊 ∈ LVec ∧ (𝐺 ∈ 𝐹 ∧ 𝐻 ∈ 𝐹) ∧ (𝐿‘𝐺) = (𝐿‘𝐻)) ∧ 𝑟 ∈ 𝐾) → 𝐺 ∈ 𝐹)
12	1, 2, 4, 5	lflf 37077	. . . . . 6 ⊢ ((𝑊 ∈ LVec ∧ 𝐺 ∈ 𝐹) → 𝐺:𝑉⟶𝐾)
13	10, 11, 12	syl2anc 584	. . . . 5 ⊢ (((𝑊 ∈ LVec ∧ (𝐺 ∈ 𝐹 ∧ 𝐻 ∈ 𝐹) ∧ (𝐿‘𝐺) = (𝐿‘𝐻)) ∧ 𝑟 ∈ 𝐾) → 𝐺:𝑉⟶𝐾)
14	13	ffnd 6601	. . . 4 ⊢ (((𝑊 ∈ LVec ∧ (𝐺 ∈ 𝐹 ∧ 𝐻 ∈ 𝐹) ∧ (𝐿‘𝐺) = (𝐿‘𝐻)) ∧ 𝑟 ∈ 𝐾) → 𝐺 Fn 𝑉)
15		vex 3436	. . . . 5 ⊢ 𝑟 ∈ V
16		fnconstg 6662	. . . . 5 ⊢ (𝑟 ∈ V → (𝑉 × {𝑟}) Fn 𝑉)
17	15, 16	mp1i 13	. . . 4 ⊢ (((𝑊 ∈ LVec ∧ (𝐺 ∈ 𝐹 ∧ 𝐻 ∈ 𝐹) ∧ (𝐿‘𝐺) = (𝐿‘𝐻)) ∧ 𝑟 ∈ 𝐾) → (𝑉 × {𝑟}) Fn 𝑉)
18		simpl2r 1226	. . . . . 6 ⊢ (((𝑊 ∈ LVec ∧ (𝐺 ∈ 𝐹 ∧ 𝐻 ∈ 𝐹) ∧ (𝐿‘𝐺) = (𝐿‘𝐻)) ∧ 𝑟 ∈ 𝐾) → 𝐻 ∈ 𝐹)
19	1, 2, 4, 5	lflf 37077	. . . . . 6 ⊢ ((𝑊 ∈ LVec ∧ 𝐻 ∈ 𝐹) → 𝐻:𝑉⟶𝐾)
20	10, 18, 19	syl2anc 584	. . . . 5 ⊢ (((𝑊 ∈ LVec ∧ (𝐺 ∈ 𝐹 ∧ 𝐻 ∈ 𝐹) ∧ (𝐿‘𝐺) = (𝐿‘𝐻)) ∧ 𝑟 ∈ 𝐾) → 𝐻:𝑉⟶𝐾)
21	20	ffnd 6601	. . . 4 ⊢ (((𝑊 ∈ LVec ∧ (𝐺 ∈ 𝐹 ∧ 𝐻 ∈ 𝐹) ∧ (𝐿‘𝐺) = (𝐿‘𝐻)) ∧ 𝑟 ∈ 𝐾) → 𝐻 Fn 𝑉)
22		eqidd 2739	. . . 4 ⊢ ((((𝑊 ∈ LVec ∧ (𝐺 ∈ 𝐹 ∧ 𝐻 ∈ 𝐹) ∧ (𝐿‘𝐺) = (𝐿‘𝐻)) ∧ 𝑟 ∈ 𝐾) ∧ 𝑥 ∈ 𝑉) → (𝐺‘𝑥) = (𝐺‘𝑥))
23	15	fvconst2 7079	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ 𝑉 → ((𝑉 × {𝑟})‘𝑥) = 𝑟)
24	23	adantl 482	. . . 4 ⊢ ((((𝑊 ∈ LVec ∧ (𝐺 ∈ 𝐹 ∧ 𝐻 ∈ 𝐹) ∧ (𝐿‘𝐺) = (𝐿‘𝐻)) ∧ 𝑟 ∈ 𝐾) ∧ 𝑥 ∈ 𝑉) → ((𝑉 × {𝑟})‘𝑥) = 𝑟)
25	9, 14, 17, 21, 22, 24	offveqb 7558	. . 3 ⊢ (((𝑊 ∈ LVec ∧ (𝐺 ∈ 𝐹 ∧ 𝐻 ∈ 𝐹) ∧ (𝐿‘𝐺) = (𝐿‘𝐻)) ∧ 𝑟 ∈ 𝐾) → (𝐻 = (𝐺 ∘f · (𝑉 × {𝑟})) ↔ ∀𝑥 ∈ 𝑉 (𝐻‘𝑥) = ((𝐺‘𝑥) · 𝑟)))
26	25	rexbidva 3225	. 2 ⊢ ((𝑊 ∈ LVec ∧ (𝐺 ∈ 𝐹 ∧ 𝐻 ∈ 𝐹) ∧ (𝐿‘𝐺) = (𝐿‘𝐻)) → (∃𝑟 ∈ 𝐾 𝐻 = (𝐺 ∘f · (𝑉 × {𝑟})) ↔ ∃𝑟 ∈ 𝐾 ∀𝑥 ∈ 𝑉 (𝐻‘𝑥) = ((𝐺‘𝑥) · 𝑟)))
27	7, 26	mpbird 256	1 ⊢ ((𝑊 ∈ LVec ∧ (𝐺 ∈ 𝐹 ∧ 𝐻 ∈ 𝐹) ∧ (𝐿‘𝐺) = (𝐿‘𝐻)) → ∃𝑟 ∈ 𝐾 𝐻 = (𝐺 ∘f · (𝑉 × {𝑟})))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 396   ∧ w3a 1086   = wceq 1539   ∈ wcel 2106  ∀wral 3064  ∃wrex 3065  Vcvv 3432  {csn 4561   × cxp 5587   Fn wfn 6428  ⟶wf 6429  ‘cfv 6433  (class class class)co 7275   ∘_f cof 7531  Basecbs 16912  ._rcmulr 16963  Scalarcsca 16965  LVecclvec 20364  LFnlclfn 37071  LKerclk 37099

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2709  ax-rep 5209  ax-sep 5223  ax-nul 5230  ax-pow 5288  ax-pr 5352  ax-un 7588  ax-cnex 10927  ax-resscn 10928  ax-1cn 10929  ax-icn 10930  ax-addcl 10931  ax-addrcl 10932  ax-mulcl 10933  ax-mulrcl 10934  ax-mulcom 10935  ax-addass 10936  ax-mulass 10937  ax-distr 10938  ax-i2m1 10939  ax-1ne0 10940  ax-1rid 10941  ax-rnegex 10942  ax-rrecex 10943  ax-cnre 10944  ax-pre-lttri 10945  ax-pre-lttrn 10946  ax-pre-ltadd 10947  ax-pre-mulgt0 10948

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2068  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2816  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3069  df-rex 3070  df-rmo 3071  df-reu 3072  df-rab 3073  df-v 3434  df-sbc 3717  df-csb 3833  df-dif 3890  df-un 3892  df-in 3894  df-ss 3904  df-pss 3906  df-nul 4257  df-if 4460  df-pw 4535  df-sn 4562  df-pr 4564  df-op 4568  df-uni 4840  df-iun 4926  df-br 5075  df-opab 5137  df-mpt 5158  df-tr 5192  df-id 5489  df-eprel 5495  df-po 5503  df-so 5504  df-fr 5544  df-we 5546  df-xp 5595  df-rel 5596  df-cnv 5597  df-co 5598  df-dm 5599  df-rn 5600  df-res 5601  df-ima 5602  df-pred 6202  df-ord 6269  df-on 6270  df-lim 6271  df-suc 6272  df-iota 6391  df-fun 6435  df-fn 6436  df-f 6437  df-f1 6438  df-fo 6439  df-f1o 6440  df-fv 6441  df-riota 7232  df-ov 7278  df-oprab 7279  df-mpo 7280  df-of 7533  df-om 7713  df-1st 7831  df-2nd 7832  df-tpos 8042  df-frecs 8097  df-wrecs 8128  df-recs 8202  df-rdg 8241  df-er 8498  df-map 8617  df-en 8734  df-dom 8735  df-sdom 8736  df-pnf 11011  df-mnf 11012  df-xr 11013  df-ltxr 11014  df-le 11015  df-sub 11207  df-neg 11208  df-nn 11974  df-2 12036  df-3 12037  df-sets 16865  df-slot 16883  df-ndx 16895  df-base 16913  df-ress 16942  df-plusg 16975  df-mulr 16976  df-0g 17152  df-mgm 18326  df-sgrp 18375  df-mnd 18386  df-grp 18580  df-minusg 18581  df-sbg 18582  df-cmn 19388  df-abl 19389  df-mgp 19721  df-ur 19738  df-ring 19785  df-oppr 19862  df-dvdsr 19883  df-unit 19884  df-invr 19914  df-drng 19993  df-lmod 20125  df-lvec 20365  df-lfl 37072  df-lkr 37100

This theorem is referenced by:  lfl1dim  37135  lfl1dim2N  37136  eqlkr4  37179