Theorem eqlkr2 40137

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 40136	. 2 ⊢ ((𝑊 ∈ LVec ∧ (𝐺 ∈ 𝐹 ∧ 𝐻 ∈ 𝐹) ∧ (𝐿‘𝐺) = (𝐿‘𝐻)) → ∃𝑟 ∈ 𝐾 ∀𝑥 ∈ 𝑉 (𝐻‘𝑥) = ((𝐺‘𝑥) · 𝑟))
8	4	fvexi 6897	. . . . 5 ⊢ 𝑉 ∈ V
9	8	a1i 11	. . . 4 ⊢ (((𝑊 ∈ LVec ∧ (𝐺 ∈ 𝐹 ∧ 𝐻 ∈ 𝐹) ∧ (𝐿‘𝐺) = (𝐿‘𝐻)) ∧ 𝑟 ∈ 𝐾) → 𝑉 ∈ V)
10		simpl1 1210	. . . . . 6 ⊢ (((𝑊 ∈ LVec ∧ (𝐺 ∈ 𝐹 ∧ 𝐻 ∈ 𝐹) ∧ (𝐿‘𝐺) = (𝐿‘𝐻)) ∧ 𝑟 ∈ 𝐾) → 𝑊 ∈ LVec)
11		simpl2l 1245	. . . . . 6 ⊢ (((𝑊 ∈ LVec ∧ (𝐺 ∈ 𝐹 ∧ 𝐻 ∈ 𝐹) ∧ (𝐿‘𝐺) = (𝐿‘𝐻)) ∧ 𝑟 ∈ 𝐾) → 𝐺 ∈ 𝐹)
12	1, 2, 4, 5	lflf 40100	. . . . . 6 ⊢ ((𝑊 ∈ LVec ∧ 𝐺 ∈ 𝐹) → 𝐺:𝑉⟶𝐾)
13	10, 11, 12	syl2anc 596	. . . . 5 ⊢ (((𝑊 ∈ LVec ∧ (𝐺 ∈ 𝐹 ∧ 𝐻 ∈ 𝐹) ∧ (𝐿‘𝐺) = (𝐿‘𝐻)) ∧ 𝑟 ∈ 𝐾) → 𝐺:𝑉⟶𝐾)
14	13	ffnd 6708	. . . 4 ⊢ (((𝑊 ∈ LVec ∧ (𝐺 ∈ 𝐹 ∧ 𝐻 ∈ 𝐹) ∧ (𝐿‘𝐺) = (𝐿‘𝐻)) ∧ 𝑟 ∈ 𝐾) → 𝐺 Fn 𝑉)
15		vex 3455	. . . . 5 ⊢ 𝑟 ∈ V
16		fnconstg 6768	. . . . 5 ⊢ (𝑟 ∈ V → (𝑉 × {𝑟}) Fn 𝑉)
17	15, 16	mp1i 14	. . . 4 ⊢ (((𝑊 ∈ LVec ∧ (𝐺 ∈ 𝐹 ∧ 𝐻 ∈ 𝐹) ∧ (𝐿‘𝐺) = (𝐿‘𝐻)) ∧ 𝑟 ∈ 𝐾) → (𝑉 × {𝑟}) Fn 𝑉)
18		simpl2r 1246	. . . . . 6 ⊢ (((𝑊 ∈ LVec ∧ (𝐺 ∈ 𝐹 ∧ 𝐻 ∈ 𝐹) ∧ (𝐿‘𝐺) = (𝐿‘𝐻)) ∧ 𝑟 ∈ 𝐾) → 𝐻 ∈ 𝐹)
19	1, 2, 4, 5	lflf 40100	. . . . . 6 ⊢ ((𝑊 ∈ LVec ∧ 𝐻 ∈ 𝐹) → 𝐻:𝑉⟶𝐾)
20	10, 18, 19	syl2anc 596	. . . . 5 ⊢ (((𝑊 ∈ LVec ∧ (𝐺 ∈ 𝐹 ∧ 𝐻 ∈ 𝐹) ∧ (𝐿‘𝐺) = (𝐿‘𝐻)) ∧ 𝑟 ∈ 𝐾) → 𝐻:𝑉⟶𝐾)
21	20	ffnd 6708	. . . 4 ⊢ (((𝑊 ∈ LVec ∧ (𝐺 ∈ 𝐹 ∧ 𝐻 ∈ 𝐹) ∧ (𝐿‘𝐺) = (𝐿‘𝐻)) ∧ 𝑟 ∈ 𝐾) → 𝐻 Fn 𝑉)
22		eqidd 2762	. . . 4 ⊢ ((((𝑊 ∈ LVec ∧ (𝐺 ∈ 𝐹 ∧ 𝐻 ∈ 𝐹) ∧ (𝐿‘𝐺) = (𝐿‘𝐻)) ∧ 𝑟 ∈ 𝐾) ∧ 𝑥 ∈ 𝑉) → (𝐺‘𝑥) = (𝐺‘𝑥))
23	15	fvconst2 7208	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ 𝑉 → ((𝑉 × {𝑟})‘𝑥) = 𝑟)
24	23	adantl 487	. . . 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 7718	. . 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 3185	. 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 260	1 ⊢ ((𝑊 ∈ LVec ∧ (𝐺 ∈ 𝐹 ∧ 𝐻 ∈ 𝐹) ∧ (𝐿‘𝐺) = (𝐿‘𝐻)) → ∃𝑟 ∈ 𝐾 𝐻 = (𝐺 ∘f · (𝑉 × {𝑟})))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  ∀wral 3077  ∃wrex 3087  Vcvv 3451  {csn 4584   × cxp 5649   Fn wfn 6532  ⟶wf 6533  ‘cfv 6537  (class class class)co 7418   ∘_f cof 7689  Basecbs 17380  ._rcmulr 17422  Scalarcsca 17424  LVecclvec 21370  LFnlclfn 40094  LKerclk 40122

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7749  ax-cnex 11249  ax-resscn 11250  ax-1cn 11251  ax-icn 11252  ax-addcl 11253  ax-addrcl 11254  ax-mulcl 11255  ax-mulrcl 11256  ax-mulcom 11257  ax-addass 11258  ax-mulass 11259  ax-distr 11260  ax-i2m1 11261  ax-1ne0 11262  ax-1rid 11263  ax-rnegex 11264  ax-rrecex 11265  ax-cnre 11266  ax-pre-lttri 11267  ax-pre-lttrn 11268  ax-pre-ltadd 11269  ax-pre-mulgt0 11270

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-riota 7375  df-ov 7421  df-oprab 7422  df-mpo 7423  df-of 7691  df-om 7876  df-1st 7999  df-2nd 8000  df-tpos 8236  df-frecs 8292  df-wrecs 8323  df-recs 8372  df-rdg 8411  df-er 8710  df-map 8842  df-en 8967  df-dom 8968  df-sdom 8969  df-pnf 11338  df-mnf 11339  df-xr 11340  df-ltxr 11341  df-le 11342  df-sub 11536  df-neg 11537  df-nn 12329  df-2 12398  df-3 12399  df-sets 17335  df-slot 17353  df-ndx 17365  df-base 17381  df-ress 17402  df-plusg 17434  df-mulr 17435  df-0g 17605  df-mgm 18809  df-sgrp 18901  df-mnd 18917  df-grp 19140  df-minusg 19141  df-sbg 19142  df-cmn 19989  df-abl 19990  df-mgp 20354  df-rng 20368  df-ur 20401  df-ring 20454  df-oppr 20560  df-dvdsr 20580  df-unit 20581  df-invr 20611  df-drng 20975  df-lmod 21130  df-lvec 21371  df-lfl 40095  df-lkr 40123

This theorem is used by:  lfl1dim  40158  lfl1dim2N  40159  eqlkr4  40202