Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  exsslsb Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem exsslsb 34222
Description: Any finite generating set 𝑆 of a vector space 𝑊 contains a basis. (Contributed by Thierry Arnoux, 13-Oct-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
exsslsb.b 𝐵 = (Base‘𝑊)
exsslsb.j 𝐽 = (LBasis‘𝑊)
exsslsb.k 𝐾 = (LSpan‘𝑊)
exsslsb.w (𝜑 → 𝑊 ∈ LVec)
exsslsb.s (𝜑 → 𝑆 ∈ Fin)
exsslsb.1 (𝜑 → 𝑆 ⊆ 𝐵)
exsslsb.2 (𝜑 → (𝐾‘𝑆) = 𝐵)
Assertion
Ref Expression
exsslsb (𝜑 → ∃𝑠 ∈ 𝐽 𝑠 ⊆ 𝑆)
Distinct variable groups:   𝐵,𝑠   𝐽,𝑠   𝐾,𝑠   𝑆,𝑠   𝜑,𝑠
Allowed substitution hint:   𝑊(𝑠)

Proof of Theorem exsslsb
Dummy variable 𝑢 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 nfv 1947 . 2 Ⅎ𝑠𝜑
2 exsslsb.w . . . 4 (𝜑 → 𝑊 ∈ LVec)
32ad2antrr 739 . . 3 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑊 ∈ LVec)
4 simplr 781 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))))
54elin2d 4151 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑠 ∈ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))
65elin1d 4150 . . . . 5 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑠 ∈ 𝒫 𝑆)
76elpwid 4566 . . . 4 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑠 ⊆ 𝑆)
8 exsslsb.1 . . . . 5 (𝜑 → 𝑆 ⊆ 𝐵)
98ad2antrr 739 . . . 4 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑆 ⊆ 𝐵)
107, 9sstrd 3941 . . 3 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑠 ⊆ 𝐵)
11 lveclmod 21374 . . . . . . 7 (𝑊 ∈ LVec → 𝑊 ∈ LMod)
12 exsslsb.b . . . . . . . 8 𝐵 = (Base‘𝑊)
13 eqid 2761 . . . . . . . 8 (LSubSp‘𝑊) = (LSubSp‘𝑊)
14 exsslsb.k . . . . . . . 8 𝐾 = (LSpan‘𝑊)
1512, 13, 14lspf 21242 . . . . . . 7 (𝑊 ∈ LMod → 𝐾:𝒫 𝐵⟶(LSubSp‘𝑊))
162, 11, 153syl 19 . . . . . 6 (𝜑 → 𝐾:𝒫 𝐵⟶(LSubSp‘𝑊))
1716ffnd 6708 . . . . 5 (𝜑 → 𝐾 Fn 𝒫 𝐵)
1817ad2antrr 739 . . . 4 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝐾 Fn 𝒫 𝐵)
195elin2d 4151 . . . 4 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑠 ∈ (◡𝐾 “ {𝐵}))
20 fniniseg 7057 . . . . 5 (𝐾 Fn 𝒫 𝐵 → (𝑠 ∈ (◡𝐾 “ {𝐵}) ↔ (𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ (𝐾‘𝑠) = 𝐵)))
2120simplbda 505 . . . 4 ((𝐾 Fn 𝒫 𝐵 ∧ 𝑠 ∈ (◡𝐾 “ {𝐵})) → (𝐾‘𝑠) = 𝐵)
2218, 19, 21syl2anc 596 . . 3 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → (𝐾‘𝑠) = 𝐵)
232, 11syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑊 ∈ LMod)
2423ad3antrrr 743 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) → 𝑊 ∈ LMod)
25 simpr 490 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) → 𝑢 ⊊ 𝑠)
2625pssssd 4048 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) → 𝑢 ⊆ 𝑠)
277adantr 486 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) → 𝑠 ⊆ 𝑆)
2826, 27sstrd 3941 . . . . . . . 8 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) → 𝑢 ⊆ 𝑆)
299adantr 486 . . . . . . . 8 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) → 𝑆 ⊆ 𝐵)
3028, 29sstrd 3941 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) → 𝑢 ⊆ 𝐵)
3112, 14lspssv 21251 . . . . . . 7 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑢 ⊆ 𝐵) → (𝐾‘𝑢) ⊆ 𝐵)
3224, 30, 31syl2anc 596 . . . . . 6 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) → (𝐾‘𝑢) ⊆ 𝐵)
33 hashf 14475 . . . . . . . . . . . 12 ♯:V⟶(ℕ0 ∪ {+∞})
34 ffun 6710 . . . . . . . . . . . 12 (♯:V⟶(ℕ0 ∪ {+∞}) → Fun ♯)
3533, 34mp1i 14 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → Fun ♯)
36 exsslsb.s . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 𝑆 ∈ Fin)
37 pwssfi 9185 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑆 ∈ Fin → (𝑆 ∈ Fin ↔ 𝒫 𝑆 ⊆ Fin))
3837ibi 270 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑆 ∈ Fin → 𝒫 𝑆 ⊆ Fin)
3936, 38syl 18 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 𝒫 𝑆 ⊆ Fin)
4039ssinss1d 4193 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})) ⊆ Fin)
4140sselda 3931 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))) → 𝑠 ∈ Fin)
42 hashcl 14493 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑠 ∈ Fin → (♯‘𝑠) ∈ ℕ0)
4341, 42syl 18 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))) → (♯‘𝑠) ∈ ℕ0)
44 nn0uz 12996 . . . . . . . . . . . 12 ℕ0 = (ℤ≥‘0)
4543, 44eleqtrdi 2871 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))) → (♯‘𝑠) ∈ (ℤ≥‘0))
461, 35, 45funimassd 6949 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))) ⊆ (ℤ≥‘0))
4746ad3antrrr 743 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) → (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))) ⊆ (ℤ≥‘0))
4833a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ♯:V⟶(ℕ0 ∪ {+∞}))
4948ffnd 6708 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ♯ Fn V)
5049ad3antrrr 743 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) → ♯ Fn V)
5150adantr 486 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) ∧ (𝐾‘𝑢) = 𝐵) → ♯ Fn V)
52 vex 3455 . . . . . . . . . . 11 𝑢 ∈ V
5352a1i 11 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) ∧ (𝐾‘𝑢) = 𝐵) → 𝑢 ∈ V)
5436ad3antrrr 743 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) → 𝑆 ∈ Fin)
5554, 28sselpwd 5290 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) → 𝑢 ∈ 𝒫 𝑆)
5655adantr 486 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) ∧ (𝐾‘𝑢) = 𝐵) → 𝑢 ∈ 𝒫 𝑆)
5718ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) ∧ (𝐾‘𝑢) = 𝐵) → 𝐾 Fn 𝒫 𝐵)
5812fvexi 6897 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝐵 ∈ V
5958a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) → 𝐵 ∈ V)
6059, 30sselpwd 5290 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) → 𝑢 ∈ 𝒫 𝐵)
6160adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) ∧ (𝐾‘𝑢) = 𝐵) → 𝑢 ∈ 𝒫 𝐵)
62 simpr 490 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) ∧ (𝐾‘𝑢) = 𝐵) → (𝐾‘𝑢) = 𝐵)
63 fvex 6896 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐾‘𝑢) ∈ V
6463elsn 4599 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐾‘𝑢) ∈ {𝐵} ↔ (𝐾‘𝑢) = 𝐵)
6562, 64sylibr 237 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) ∧ (𝐾‘𝑢) = 𝐵) → (𝐾‘𝑢) ∈ {𝐵})
6657, 61, 65elpreimad 7056 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) ∧ (𝐾‘𝑢) = 𝐵) → 𝑢 ∈ (◡𝐾 “ {𝐵}))
6756, 66elind 4146 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) ∧ (𝐾‘𝑢) = 𝐵) → 𝑢 ∈ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))
6851, 53, 67fnfvimad 7238 . . . . . . . . 9 (((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) ∧ (𝐾‘𝑢) = 𝐵) → (♯‘𝑢) ∈ (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))))
69 infssuzle 13051 . . . . . . . . 9 (((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))) ⊆ (ℤ≥‘0) ∧ (♯‘𝑢) ∈ (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) → inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < ) ≤ (♯‘𝑢))
7047, 68, 69syl2an2r 698 . . . . . . . 8 (((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) ∧ (𝐾‘𝑢) = 𝐵) → inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < ) ≤ (♯‘𝑢))
7154, 27ssfid 9253 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) → 𝑠 ∈ Fin)
7271adantr 486 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) ∧ (𝐾‘𝑢) = 𝐵) → 𝑠 ∈ Fin)
73 simplr 781 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) ∧ (𝐾‘𝑢) = 𝐵) → 𝑢 ⊊ 𝑠)
74 hashpss 14547 . . . . . . . . . . 11 ((𝑠 ∈ Fin ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) → (♯‘𝑢) < (♯‘𝑠))
7572, 73, 74syl2anc 596 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) ∧ (𝐾‘𝑢) = 𝐵) → (♯‘𝑢) < (♯‘𝑠))
76 simpllr 788 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) ∧ (𝐾‘𝑢) = 𝐵) → (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < ))
7775, 76breqtrd 5131 . . . . . . . . 9 (((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) ∧ (𝐾‘𝑢) = 𝐵) → (♯‘𝑢) < inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < ))
7826adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) ∧ (𝐾‘𝑢) = 𝐵) → 𝑢 ⊆ 𝑠)
7972, 78ssfid 9253 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) ∧ (𝐾‘𝑢) = 𝐵) → 𝑢 ∈ Fin)
80 hashcl 14493 . . . . . . . . . . . 12 (𝑢 ∈ Fin → (♯‘𝑢) ∈ ℕ0)
8179, 80syl 18 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) ∧ (𝐾‘𝑢) = 𝐵) → (♯‘𝑢) ∈ ℕ0)
8281nn0red 12661 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) ∧ (𝐾‘𝑢) = 𝐵) → (♯‘𝑢) ∈ ℝ)
8372, 42syl 18 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) ∧ (𝐾‘𝑢) = 𝐵) → (♯‘𝑠) ∈ ℕ0)
8483nn0red 12661 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) ∧ (𝐾‘𝑢) = 𝐵) → (♯‘𝑠) ∈ ℝ)
8576, 84eqeltrrd 2862 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) ∧ (𝐾‘𝑢) = 𝐵) → inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < ) ∈ ℝ)
8682, 85ltnled 11450 . . . . . . . . 9 (((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) ∧ (𝐾‘𝑢) = 𝐵) → ((♯‘𝑢) < inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < ) ↔ ¬ inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < ) ≤ (♯‘𝑢)))
8777, 86mpbid 235 . . . . . . . 8 (((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) ∧ (𝐾‘𝑢) = 𝐵) → ¬ inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < ) ≤ (♯‘𝑢))
8870, 87pm2.65da 829 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) → ¬ (𝐾‘𝑢) = 𝐵)
8988neqned 2963 . . . . . 6 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) → (𝐾‘𝑢) ≠ 𝐵)
90 df-pss 3919 . . . . . 6 ((𝐾‘𝑢) ⊊ 𝐵 ↔ ((𝐾‘𝑢) ⊆ 𝐵 ∧ (𝐾‘𝑢) ≠ 𝐵))
9132, 89, 90sylanbrc 595 . . . . 5 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢 ⊊ 𝑠) → (𝐾‘𝑢) ⊊ 𝐵)
9291ex 418 . . . 4 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → (𝑢 ⊊ 𝑠 → (𝐾‘𝑢) ⊊ 𝐵))
9392alrimiv 1960 . . 3 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → ∀𝑢(𝑢 ⊊ 𝑠 → (𝐾‘𝑢) ⊊ 𝐵))
94 exsslsb.j . . . . 5 𝐽 = (LBasis‘𝑊)
9512, 94, 14islbs3 21426 . . . 4 (𝑊 ∈ LVec → (𝑠 ∈ 𝐽 ↔ (𝑠 ⊆ 𝐵 ∧ (𝐾‘𝑠) = 𝐵 ∧ ∀𝑢(𝑢 ⊊ 𝑠 → (𝐾‘𝑢) ⊊ 𝐵))))
9695biimpar 483 . . 3 ((𝑊 ∈ LVec ∧ (𝑠 ⊆ 𝐵 ∧ (𝐾‘𝑠) = 𝐵 ∧ ∀𝑢(𝑢 ⊊ 𝑠 → (𝐾‘𝑢) ⊊ 𝐵))) → 𝑠 ∈ 𝐽)
973, 10, 22, 93, 96syl13anc 1399 . 2 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑠 ∈ 𝐽)
9836elexd 3474 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑆 ∈ V)
99 pwidg 4577 . . . . . . . 8 (𝑆 ∈ Fin → 𝑆 ∈ 𝒫 𝑆)
10036, 99syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑆 ∈ 𝒫 𝑆)
10136, 8elpwd 4563 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵)
102 exsslsb.2 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐾‘𝑆) = 𝐵)
103 fvex 6896 . . . . . . . . . 10 (𝐾‘𝑆) ∈ V
104103elsn 4599 . . . . . . . . 9 ((𝐾‘𝑆) ∈ {𝐵} ↔ (𝐾‘𝑆) = 𝐵)
105102, 104sylibr 237 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐾‘𝑆) ∈ {𝐵})
10617, 101, 105elpreimad 7056 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑆 ∈ (◡𝐾 “ {𝐵}))
107100, 106elind 4146 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑆 ∈ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))
10849, 98, 107fnfvimad 7238 . . . . 5 (𝜑 → (♯‘𝑆) ∈ (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))))
109108ne0d 4288 . . . 4 (𝜑 → (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))) ≠ ∅)
110 infssuzcl 13052 . . . 4 (((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))) ⊆ (ℤ≥‘0) ∧ (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))) ≠ ∅) → inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < ) ∈ (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))))
11146, 109, 110syl2anc 596 . . 3 (𝜑 → inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < ) ∈ (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))))
112 fvelima2 6935 . . 3 ((♯ Fn V ∧ inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < ) ∈ (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))) → ∃𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))(♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < ))
11349, 111, 112syl2anc 596 . 2 (𝜑 → ∃𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵})))(♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (◡𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < ))
1141, 97, 7, 113reximd2a 3273 1 (𝜑 → ∃𝑠 ∈ 𝐽 𝑠 ⊆ 𝑆)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103  ∀wal 1568   = wceq 1570   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2956  ∃wrex 3087  Vcvv 3451   ∪ cun 3897   ∩ cin 3898   ⊆ wss 3899   ⊊ wpss 3900  ∅c0 4279  𝒫 cpw 4557  {csn 4584   class class class wbr 5103  ◡ccnv 5650   “ cima 5654  Fun wfun 6531   Fn wfn 6532  ⟶wf 6533  ‘cfv 6537  Fincfn 8966  infcinf 9426  ℝcr 11192  0cc0 11193  +∞cpnf 11333   < clt 11336   ≤ cle 11337  ℕ0cn0 12599  ℤ≥cuz 12958  ♯chash 14467  Basecbs 17380  LModclmod 21128  LSubSpclss 21199  LSpanclspn 21239  LBasisclbs 21342  LVecclvec 21370
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-int 4908  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-om 7876  df-1st 7999  df-2nd 8000  df-tpos 8236  df-frecs 8292  df-wrecs 8323  df-recs 8372  df-rdg 8411  df-1o 8469  df-oadd 8473  df-er 8710  df-en 8967  df-dom 8968  df-sdom 8969  df-fin 8970  df-sup 9427  df-inf 9428  df-card 10013  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-n0 12600  df-xnn0 12673  df-z 12687  df-uz 12959  df-fz 13633  df-hash 14468  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-lss 21200  df-lsp 21240  df-lbs 21343  df-lvec 21371
This theorem is used by:  lbslelsp  34223
  Copyright terms: Public domain W3C validator