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 33681
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 (𝜑𝑊 ∈ LVec)
exsslsb.s (𝜑𝑆 ∈ Fin)
exsslsb.1 (𝜑𝑆𝐵)
exsslsb.2 (𝜑 → (𝐾𝑆) = 𝐵)
Assertion
Ref Expression
exsslsb (𝜑 → ∃𝑠𝐽 𝑠𝑆)
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 1915 . 2 𝑠𝜑
2 exsslsb.w . . . 4 (𝜑𝑊 ∈ LVec)
32ad2antrr 726 . . 3 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑊 ∈ LVec)
4 simplr 768 . . . . . . 7 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))))
54elin2d 4154 . . . . . 6 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑠 ∈ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))
65elin1d 4153 . . . . 5 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑠 ∈ 𝒫 𝑆)
76elpwid 4560 . . . 4 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑠𝑆)
8 exsslsb.1 . . . . 5 (𝜑𝑆𝐵)
98ad2antrr 726 . . . 4 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑆𝐵)
107, 9sstrd 3941 . . 3 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑠𝐵)
11 lveclmod 21049 . . . . . . 7 (𝑊 ∈ LVec → 𝑊 ∈ LMod)
12 exsslsb.b . . . . . . . 8 𝐵 = (Base‘𝑊)
13 eqid 2733 . . . . . . . 8 (LSubSp‘𝑊) = (LSubSp‘𝑊)
14 exsslsb.k . . . . . . . 8 𝐾 = (LSpan‘𝑊)
1512, 13, 14lspf 20916 . . . . . . 7 (𝑊 ∈ LMod → 𝐾:𝒫 𝐵⟶(LSubSp‘𝑊))
162, 11, 153syl 18 . . . . . 6 (𝜑𝐾:𝒫 𝐵⟶(LSubSp‘𝑊))
1716ffnd 6660 . . . . 5 (𝜑𝐾 Fn 𝒫 𝐵)
1817ad2antrr 726 . . . 4 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝐾 Fn 𝒫 𝐵)
195elin2d 4154 . . . 4 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑠 ∈ (𝐾 “ {𝐵}))
20 fniniseg 7002 . . . . 5 (𝐾 Fn 𝒫 𝐵 → (𝑠 ∈ (𝐾 “ {𝐵}) ↔ (𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ (𝐾𝑠) = 𝐵)))
2120simplbda 499 . . . 4 ((𝐾 Fn 𝒫 𝐵𝑠 ∈ (𝐾 “ {𝐵})) → (𝐾𝑠) = 𝐵)
2218, 19, 21syl2anc 584 . . 3 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → (𝐾𝑠) = 𝐵)
232, 11syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑𝑊 ∈ LMod)
2423ad3antrrr 730 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → 𝑊 ∈ LMod)
25 simpr 484 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → 𝑢𝑠)
2625pssssd 4049 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → 𝑢𝑠)
277adantr 480 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → 𝑠𝑆)
2826, 27sstrd 3941 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → 𝑢𝑆)
299adantr 480 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → 𝑆𝐵)
3028, 29sstrd 3941 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → 𝑢𝐵)
3112, 14lspssv 20925 . . . . . . 7 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑢𝐵) → (𝐾𝑢) ⊆ 𝐵)
3224, 30, 31syl2anc 584 . . . . . 6 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → (𝐾𝑢) ⊆ 𝐵)
33 hashf 14252 . . . . . . . . . . . 12 ♯:V⟶(ℕ0 ∪ {+∞})
34 ffun 6662 . . . . . . . . . . . 12 (♯:V⟶(ℕ0 ∪ {+∞}) → Fun ♯)
3533, 34mp1i 13 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → Fun ♯)
36 exsslsb.s . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑𝑆 ∈ Fin)
37 pwssfi 9097 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑆 ∈ Fin → (𝑆 ∈ Fin ↔ 𝒫 𝑆 ⊆ Fin))
3837ibi 267 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑆 ∈ Fin → 𝒫 𝑆 ⊆ Fin)
3936, 38syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 𝒫 𝑆 ⊆ Fin)
4039ssinss1d 4196 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})) ⊆ Fin)
4140sselda 3930 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑠 ∈ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))) → 𝑠 ∈ Fin)
42 hashcl 14270 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑠 ∈ Fin → (♯‘𝑠) ∈ ℕ0)
4341, 42syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑠 ∈ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))) → (♯‘𝑠) ∈ ℕ0)
44 nn0uz 12780 . . . . . . . . . . . 12 0 = (ℤ‘0)
4543, 44eleqtrdi 2843 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑠 ∈ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))) → (♯‘𝑠) ∈ (ℤ‘0))
461, 35, 45funimassd 6897 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))) ⊆ (ℤ‘0))
4746ad3antrrr 730 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))) ⊆ (ℤ‘0))
4833a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ♯:V⟶(ℕ0 ∪ {+∞}))
4948ffnd 6660 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ♯ Fn V)
5049ad3antrrr 730 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → ♯ Fn V)
5150adantr 480 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → ♯ Fn V)
52 vex 3441 . . . . . . . . . . 11 𝑢 ∈ V
5352a1i 11 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → 𝑢 ∈ V)
5436ad3antrrr 730 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → 𝑆 ∈ Fin)
5554, 28sselpwd 5270 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → 𝑢 ∈ 𝒫 𝑆)
5655adantr 480 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → 𝑢 ∈ 𝒫 𝑆)
5718ad2antrr 726 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → 𝐾 Fn 𝒫 𝐵)
5812fvexi 6845 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝐵 ∈ V
5958a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → 𝐵 ∈ V)
6059, 30sselpwd 5270 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → 𝑢 ∈ 𝒫 𝐵)
6160adantr 480 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → 𝑢 ∈ 𝒫 𝐵)
62 simpr 484 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → (𝐾𝑢) = 𝐵)
63 fvex 6844 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐾𝑢) ∈ V
6463elsn 4592 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐾𝑢) ∈ {𝐵} ↔ (𝐾𝑢) = 𝐵)
6562, 64sylibr 234 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → (𝐾𝑢) ∈ {𝐵})
6657, 61, 65elpreimad 7001 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → 𝑢 ∈ (𝐾 “ {𝐵}))
6756, 66elind 4149 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → 𝑢 ∈ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))
6851, 53, 67fnfvimad 7177 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → (♯‘𝑢) ∈ (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))))
69 infssuzle 12835 . . . . . . . . 9 (((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))) ⊆ (ℤ‘0) ∧ (♯‘𝑢) ∈ (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) → inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < ) ≤ (♯‘𝑢))
7047, 68, 69syl2an2r 685 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < ) ≤ (♯‘𝑢))
7154, 27ssfid 9164 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → 𝑠 ∈ Fin)
7271adantr 480 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → 𝑠 ∈ Fin)
73 simplr 768 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → 𝑢𝑠)
74 hashpss 32817 . . . . . . . . . . 11 ((𝑠 ∈ Fin ∧ 𝑢𝑠) → (♯‘𝑢) < (♯‘𝑠))
7572, 73, 74syl2anc 584 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → (♯‘𝑢) < (♯‘𝑠))
76 simpllr 775 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < ))
7775, 76breqtrd 5121 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → (♯‘𝑢) < inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < ))
7826adantr 480 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → 𝑢𝑠)
7972, 78ssfid 9164 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → 𝑢 ∈ Fin)
80 hashcl 14270 . . . . . . . . . . . 12 (𝑢 ∈ Fin → (♯‘𝑢) ∈ ℕ0)
8179, 80syl 17 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → (♯‘𝑢) ∈ ℕ0)
8281nn0red 12454 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → (♯‘𝑢) ∈ ℝ)
8372, 42syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → (♯‘𝑠) ∈ ℕ0)
8483nn0red 12454 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → (♯‘𝑠) ∈ ℝ)
8576, 84eqeltrrd 2834 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < ) ∈ ℝ)
8682, 85ltnled 11271 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → ((♯‘𝑢) < inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < ) ↔ ¬ inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < ) ≤ (♯‘𝑢)))
8777, 86mpbid 232 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → ¬ inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < ) ≤ (♯‘𝑢))
8870, 87pm2.65da 816 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → ¬ (𝐾𝑢) = 𝐵)
8988neqned 2936 . . . . . 6 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → (𝐾𝑢) ≠ 𝐵)
90 df-pss 3918 . . . . . 6 ((𝐾𝑢) ⊊ 𝐵 ↔ ((𝐾𝑢) ⊆ 𝐵 ∧ (𝐾𝑢) ≠ 𝐵))
9132, 89, 90sylanbrc 583 . . . . 5 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → (𝐾𝑢) ⊊ 𝐵)
9291ex 412 . . . 4 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → (𝑢𝑠 → (𝐾𝑢) ⊊ 𝐵))
9392alrimiv 1928 . . 3 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → ∀𝑢(𝑢𝑠 → (𝐾𝑢) ⊊ 𝐵))
94 exsslsb.j . . . . 5 𝐽 = (LBasis‘𝑊)
9512, 94, 14islbs3 21101 . . . 4 (𝑊 ∈ LVec → (𝑠𝐽 ↔ (𝑠𝐵 ∧ (𝐾𝑠) = 𝐵 ∧ ∀𝑢(𝑢𝑠 → (𝐾𝑢) ⊊ 𝐵))))
9695biimpar 477 . . 3 ((𝑊 ∈ LVec ∧ (𝑠𝐵 ∧ (𝐾𝑠) = 𝐵 ∧ ∀𝑢(𝑢𝑠 → (𝐾𝑢) ⊊ 𝐵))) → 𝑠𝐽)
973, 10, 22, 93, 96syl13anc 1374 . 2 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑠𝐽)
9836elexd 3461 . . . . . 6 (𝜑𝑆 ∈ V)
99 pwidg 4571 . . . . . . . 8 (𝑆 ∈ Fin → 𝑆 ∈ 𝒫 𝑆)
10036, 99syl 17 . . . . . . 7 (𝜑𝑆 ∈ 𝒫 𝑆)
10136, 8elpwd 4557 . . . . . . . 8 (𝜑𝑆 ∈ 𝒫 𝐵)
102 exsslsb.2 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐾𝑆) = 𝐵)
103 fvex 6844 . . . . . . . . . 10 (𝐾𝑆) ∈ V
104103elsn 4592 . . . . . . . . 9 ((𝐾𝑆) ∈ {𝐵} ↔ (𝐾𝑆) = 𝐵)
105102, 104sylibr 234 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐾𝑆) ∈ {𝐵})
10617, 101, 105elpreimad 7001 . . . . . . 7 (𝜑𝑆 ∈ (𝐾 “ {𝐵}))
107100, 106elind 4149 . . . . . 6 (𝜑𝑆 ∈ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))
10849, 98, 107fnfvimad 7177 . . . . 5 (𝜑 → (♯‘𝑆) ∈ (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))))
109108ne0d 4291 . . . 4 (𝜑 → (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))) ≠ ∅)
110 infssuzcl 12836 . . . 4 (((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))) ⊆ (ℤ‘0) ∧ (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))) ≠ ∅) → inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < ) ∈ (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))))
11146, 109, 110syl2anc 584 . . 3 (𝜑 → inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < ) ∈ (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))))
112 fvelima2 6883 . . 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 584 . 2 (𝜑 → ∃𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))(♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < ))
1141, 97, 7, 113reximd2a 3243 1 (𝜑 → ∃𝑠𝐽 𝑠𝑆)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 395  w3a 1086  wal 1539   = wceq 1541  wcel 2113  wne 2929  wrex 3057  Vcvv 3437  cun 3896  cin 3897  wss 3898  wpss 3899  c0 4282  𝒫 cpw 4551  {csn 4577   class class class wbr 5095  ccnv 5620  cima 5624  Fun wfun 6483   Fn wfn 6484  wf 6485  cfv 6489  Fincfn 8879  infcinf 9336  cr 11016  0cc0 11017  +∞cpnf 11154   < clt 11157  cle 11158  0cn0 12392  cuz 12742  chash 14244  Basecbs 17127  LModclmod 20802  LSubSpclss 20873  LSpanclspn 20913  LBasisclbs 21017  LVecclvec 21045
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2115  ax-9 2123  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2182  ax-ext 2705  ax-rep 5221  ax-sep 5238  ax-nul 5248  ax-pow 5307  ax-pr 5374  ax-un 7677  ax-cnex 11073  ax-resscn 11074  ax-1cn 11075  ax-icn 11076  ax-addcl 11077  ax-addrcl 11078  ax-mulcl 11079  ax-mulrcl 11080  ax-mulcom 11081  ax-addass 11082  ax-mulass 11083  ax-distr 11084  ax-i2m1 11085  ax-1ne0 11086  ax-1rid 11087  ax-rnegex 11088  ax-rrecex 11089  ax-cnre 11090  ax-pre-lttri 11091  ax-pre-lttrn 11092  ax-pre-ltadd 11093  ax-pre-mulgt0 11094
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2537  df-eu 2566  df-clab 2712  df-cleq 2725  df-clel 2808  df-nfc 2882  df-ne 2930  df-nel 3034  df-ral 3049  df-rex 3058  df-rmo 3347  df-reu 3348  df-rab 3397  df-v 3439  df-sbc 3738  df-csb 3847  df-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-pss 3918  df-nul 4283  df-if 4477  df-pw 4553  df-sn 4578  df-pr 4580  df-op 4584  df-uni 4861  df-int 4900  df-iun 4945  df-br 5096  df-opab 5158  df-mpt 5177  df-tr 5203  df-id 5516  df-eprel 5521  df-po 5529  df-so 5530  df-fr 5574  df-we 5576  df-xp 5627  df-rel 5628  df-cnv 5629  df-co 5630  df-dm 5631  df-rn 5632  df-res 5633  df-ima 5634  df-pred 6256  df-ord 6317  df-on 6318  df-lim 6319  df-suc 6320  df-iota 6445  df-fun 6491  df-fn 6492  df-f 6493  df-f1 6494  df-fo 6495  df-f1o 6496  df-fv 6497  df-riota 7312  df-ov 7358  df-oprab 7359  df-mpo 7360  df-om 7806  df-1st 7930  df-2nd 7931  df-tpos 8165  df-frecs 8220  df-wrecs 8251  df-recs 8300  df-rdg 8338  df-1o 8394  df-oadd 8398  df-er 8631  df-en 8880  df-dom 8881  df-sdom 8882  df-fin 8883  df-sup 9337  df-inf 9338  df-card 9843  df-pnf 11159  df-mnf 11160  df-xr 11161  df-ltxr 11162  df-le 11163  df-sub 11357  df-neg 11358  df-nn 12137  df-2 12199  df-3 12200  df-n0 12393  df-xnn0 12466  df-z 12480  df-uz 12743  df-fz 13415  df-hash 14245  df-sets 17082  df-slot 17100  df-ndx 17112  df-base 17128  df-ress 17149  df-plusg 17181  df-mulr 17182  df-0g 17352  df-mgm 18556  df-sgrp 18635  df-mnd 18651  df-grp 18857  df-minusg 18858  df-sbg 18859  df-cmn 19702  df-abl 19703  df-mgp 20067  df-rng 20079  df-ur 20108  df-ring 20161  df-oppr 20264  df-dvdsr 20284  df-unit 20285  df-invr 20315  df-drng 20655  df-lmod 20804  df-lss 20874  df-lsp 20914  df-lbs 21018  df-lvec 21046
This theorem is referenced by:  lbslelsp  33682
  Copyright terms: Public domain W3C validator