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 33753
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 4157 . . . . . 6 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑠 ∈ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))
65elin1d 4156 . . . . 5 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑠 ∈ 𝒫 𝑆)
76elpwid 4563 . . . 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 3944 . . 3 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑠𝐵)
11 lveclmod 21058 . . . . . . 7 (𝑊 ∈ LVec → 𝑊 ∈ LMod)
12 exsslsb.b . . . . . . . 8 𝐵 = (Base‘𝑊)
13 eqid 2736 . . . . . . . 8 (LSubSp‘𝑊) = (LSubSp‘𝑊)
14 exsslsb.k . . . . . . . 8 𝐾 = (LSpan‘𝑊)
1512, 13, 14lspf 20925 . . . . . . 7 (𝑊 ∈ LMod → 𝐾:𝒫 𝐵⟶(LSubSp‘𝑊))
162, 11, 153syl 18 . . . . . 6 (𝜑𝐾:𝒫 𝐵⟶(LSubSp‘𝑊))
1716ffnd 6663 . . . . 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 4157 . . . 4 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑠 ∈ (𝐾 “ {𝐵}))
20 fniniseg 7005 . . . . 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 4052 . . . . . . . . 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 3944 . . . . . . . 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 3944 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → 𝑢𝐵)
3112, 14lspssv 20934 . . . . . . 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 14261 . . . . . . . . . . . 12 ♯:V⟶(ℕ0 ∪ {+∞})
34 ffun 6665 . . . . . . . . . . . 12 (♯:V⟶(ℕ0 ∪ {+∞}) → Fun ♯)
3533, 34mp1i 13 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → Fun ♯)
36 exsslsb.s . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑𝑆 ∈ Fin)
37 pwssfi 9101 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4199 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})) ⊆ Fin)
4140sselda 3933 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑠 ∈ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))) → 𝑠 ∈ Fin)
42 hashcl 14279 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑠 ∈ Fin → (♯‘𝑠) ∈ ℕ0)
4341, 42syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑠 ∈ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))) → (♯‘𝑠) ∈ ℕ0)
44 nn0uz 12789 . . . . . . . . . . . 12 0 = (ℤ‘0)
4543, 44eleqtrdi 2846 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑠 ∈ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))) → (♯‘𝑠) ∈ (ℤ‘0))
461, 35, 45funimassd 6900 . . . . . . . . . 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 6663 . . . . . . . . . . . 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 3444 . . . . . . . . . . 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 5273 . . . . . . . . . . . 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 6848 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝐵 ∈ V
5958a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → 𝐵 ∈ V)
6059, 30sselpwd 5273 . . . . . . . . . . . . 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 6847 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐾𝑢) ∈ V
6463elsn 4595 . . . . . . . . . . . . 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 7004 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → 𝑢 ∈ (𝐾 “ {𝐵}))
6756, 66elind 4152 . . . . . . . . . 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 7180 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → (♯‘𝑢) ∈ (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))))
69 infssuzle 12844 . . . . . . . . 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 9169 . . . . . . . . . . . 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 32889 . . . . . . . . . . 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 5124 . . . . . . . . 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 9169 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → 𝑢 ∈ Fin)
80 hashcl 14279 . . . . . . . . . . . 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 12463 . . . . . . . . . 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 12463 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → (♯‘𝑠) ∈ ℝ)
8576, 84eqeltrrd 2837 . . . . . . . . . 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 11280 . . . . . . . . 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 2939 . . . . . 6 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → (𝐾𝑢) ≠ 𝐵)
90 df-pss 3921 . . . . . 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 21110 . . . 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 3464 . . . . . 6 (𝜑𝑆 ∈ V)
99 pwidg 4574 . . . . . . . 8 (𝑆 ∈ Fin → 𝑆 ∈ 𝒫 𝑆)
10036, 99syl 17 . . . . . . 7 (𝜑𝑆 ∈ 𝒫 𝑆)
10136, 8elpwd 4560 . . . . . . . 8 (𝜑𝑆 ∈ 𝒫 𝐵)
102 exsslsb.2 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐾𝑆) = 𝐵)
103 fvex 6847 . . . . . . . . . 10 (𝐾𝑆) ∈ V
104103elsn 4595 . . . . . . . . 9 ((𝐾𝑆) ∈ {𝐵} ↔ (𝐾𝑆) = 𝐵)
105102, 104sylibr 234 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐾𝑆) ∈ {𝐵})
10617, 101, 105elpreimad 7004 . . . . . . 7 (𝜑𝑆 ∈ (𝐾 “ {𝐵}))
107100, 106elind 4152 . . . . . 6 (𝜑𝑆 ∈ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))
10849, 98, 107fnfvimad 7180 . . . . 5 (𝜑 → (♯‘𝑆) ∈ (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))))
109108ne0d 4294 . . . 4 (𝜑 → (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))) ≠ ∅)
110 infssuzcl 12845 . . . 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 6886 . . 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 3246 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 2932  wrex 3060  Vcvv 3440  cun 3899  cin 3900  wss 3901  wpss 3902  c0 4285  𝒫 cpw 4554  {csn 4580   class class class wbr 5098  ccnv 5623  cima 5627  Fun wfun 6486   Fn wfn 6487  wf 6488  cfv 6492  Fincfn 8883  infcinf 9344  cr 11025  0cc0 11026  +∞cpnf 11163   < clt 11166  cle 11167  0cn0 12401  cuz 12751  chash 14253  Basecbs 17136  LModclmod 20811  LSubSpclss 20882  LSpanclspn 20922  LBasisclbs 21026  LVecclvec 21054
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 2184  ax-ext 2708  ax-rep 5224  ax-sep 5241  ax-nul 5251  ax-pow 5310  ax-pr 5377  ax-un 7680  ax-cnex 11082  ax-resscn 11083  ax-1cn 11084  ax-icn 11085  ax-addcl 11086  ax-addrcl 11087  ax-mulcl 11088  ax-mulrcl 11089  ax-mulcom 11090  ax-addass 11091  ax-mulass 11092  ax-distr 11093  ax-i2m1 11094  ax-1ne0 11095  ax-1rid 11096  ax-rnegex 11097  ax-rrecex 11098  ax-cnre 11099  ax-pre-lttri 11100  ax-pre-lttrn 11101  ax-pre-ltadd 11102  ax-pre-mulgt0 11103
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 2539  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2811  df-nfc 2885  df-ne 2933  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3350  df-reu 3351  df-rab 3400  df-v 3442  df-sbc 3741  df-csb 3850  df-dif 3904  df-un 3906  df-in 3908  df-ss 3918  df-pss 3921  df-nul 4286  df-if 4480  df-pw 4556  df-sn 4581  df-pr 4583  df-op 4587  df-uni 4864  df-int 4903  df-iun 4948  df-br 5099  df-opab 5161  df-mpt 5180  df-tr 5206  df-id 5519  df-eprel 5524  df-po 5532  df-so 5533  df-fr 5577  df-we 5579  df-xp 5630  df-rel 5631  df-cnv 5632  df-co 5633  df-dm 5634  df-rn 5635  df-res 5636  df-ima 5637  df-pred 6259  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6494  df-fn 6495  df-f 6496  df-f1 6497  df-fo 6498  df-f1o 6499  df-fv 6500  df-riota 7315  df-ov 7361  df-oprab 7362  df-mpo 7363  df-om 7809  df-1st 7933  df-2nd 7934  df-tpos 8168  df-frecs 8223  df-wrecs 8254  df-recs 8303  df-rdg 8341  df-1o 8397  df-oadd 8401  df-er 8635  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-fin 8887  df-sup 9345  df-inf 9346  df-card 9851  df-pnf 11168  df-mnf 11169  df-xr 11170  df-ltxr 11171  df-le 11172  df-sub 11366  df-neg 11367  df-nn 12146  df-2 12208  df-3 12209  df-n0 12402  df-xnn0 12475  df-z 12489  df-uz 12752  df-fz 13424  df-hash 14254  df-sets 17091  df-slot 17109  df-ndx 17121  df-base 17137  df-ress 17158  df-plusg 17190  df-mulr 17191  df-0g 17361  df-mgm 18565  df-sgrp 18644  df-mnd 18660  df-grp 18866  df-minusg 18867  df-sbg 18868  df-cmn 19711  df-abl 19712  df-mgp 20076  df-rng 20088  df-ur 20117  df-ring 20170  df-oppr 20273  df-dvdsr 20293  df-unit 20294  df-invr 20324  df-drng 20664  df-lmod 20813  df-lss 20883  df-lsp 20923  df-lbs 21027  df-lvec 21055
This theorem is referenced by:  lbslelsp  33754
  Copyright terms: Public domain W3C validator