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 33987
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 1944 . 2 𝑠𝜑
2 exsslsb.w . . . 4 (𝜑𝑊 ∈ LVec)
32ad2antrr 738 . . 3 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑊 ∈ LVec)
4 simplr 780 . . . . . . 7 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))))
54elin2d 4158 . . . . . 6 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑠 ∈ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))
65elin1d 4157 . . . . 5 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑠 ∈ 𝒫 𝑆)
76elpwid 4571 . . . 4 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑠𝑆)
8 exsslsb.1 . . . . 5 (𝜑𝑆𝐵)
98ad2antrr 738 . . . 4 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑆𝐵)
107, 9sstrd 3947 . . 3 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑠𝐵)
11 lveclmod 21227 . . . . . . 7 (𝑊 ∈ LVec → 𝑊 ∈ LMod)
12 exsslsb.b . . . . . . . 8 𝐵 = (Base‘𝑊)
13 eqid 2763 . . . . . . . 8 (LSubSp‘𝑊) = (LSubSp‘𝑊)
14 exsslsb.k . . . . . . . 8 𝐾 = (LSpan‘𝑊)
1512, 13, 14lspf 21095 . . . . . . 7 (𝑊 ∈ LMod → 𝐾:𝒫 𝐵⟶(LSubSp‘𝑊))
162, 11, 153syl 19 . . . . . 6 (𝜑𝐾:𝒫 𝐵⟶(LSubSp‘𝑊))
1716ffnd 6706 . . . . 5 (𝜑𝐾 Fn 𝒫 𝐵)
1817ad2antrr 738 . . . 4 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝐾 Fn 𝒫 𝐵)
195elin2d 4158 . . . 4 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑠 ∈ (𝐾 “ {𝐵}))
20 fniniseg 7055 . . . . 5 (𝐾 Fn 𝒫 𝐵 → (𝑠 ∈ (𝐾 “ {𝐵}) ↔ (𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ (𝐾𝑠) = 𝐵)))
2120simplbda 504 . . . 4 ((𝐾 Fn 𝒫 𝐵𝑠 ∈ (𝐾 “ {𝐵})) → (𝐾𝑠) = 𝐵)
2218, 19, 21syl2anc 595 . . 3 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → (𝐾𝑠) = 𝐵)
232, 11syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑𝑊 ∈ LMod)
2423ad3antrrr 742 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → 𝑊 ∈ LMod)
25 simpr 489 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → 𝑢𝑠)
2625pssssd 4054 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → 𝑢𝑠)
277adantr 485 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → 𝑠𝑆)
2826, 27sstrd 3947 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → 𝑢𝑆)
299adantr 485 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → 𝑆𝐵)
3028, 29sstrd 3947 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → 𝑢𝐵)
3112, 14lspssv 21104 . . . . . . 7 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑢𝐵) → (𝐾𝑢) ⊆ 𝐵)
3224, 30, 31syl2anc 595 . . . . . 6 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → (𝐾𝑢) ⊆ 𝐵)
33 hashf 14370 . . . . . . . . . . . 12 ♯:V⟶(ℕ0 ∪ {+∞})
34 ffun 6708 . . . . . . . . . . . 12 (♯:V⟶(ℕ0 ∪ {+∞}) → Fun ♯)
3533, 34mp1i 14 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → Fun ♯)
36 exsslsb.s . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑𝑆 ∈ Fin)
37 pwssfi 9157 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4200 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})) ⊆ Fin)
4140sselda 3937 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑠 ∈ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))) → 𝑠 ∈ Fin)
42 hashcl 14388 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑠 ∈ Fin → (♯‘𝑠) ∈ ℕ0)
4341, 42syl 18 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑠 ∈ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))) → (♯‘𝑠) ∈ ℕ0)
44 nn0uz 12895 . . . . . . . . . . . 12 0 = (ℤ‘0)
4543, 44eleqtrdi 2873 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑠 ∈ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))) → (♯‘𝑠) ∈ (ℤ‘0))
461, 35, 45funimassd 6947 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))) ⊆ (ℤ‘0))
4746ad3antrrr 742 . . . . . . . . 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 6706 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ♯ Fn V)
5049ad3antrrr 742 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → ♯ Fn V)
5150adantr 485 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → ♯ Fn V)
52 vex 3459 . . . . . . . . . . 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 742 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → 𝑆 ∈ Fin)
5554, 28sselpwd 5299 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → 𝑢 ∈ 𝒫 𝑆)
5655adantr 485 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → 𝑢 ∈ 𝒫 𝑆)
5718ad2antrr 738 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → 𝐾 Fn 𝒫 𝐵)
5812fvexi 6895 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝐵 ∈ V
5958a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → 𝐵 ∈ V)
6059, 30sselpwd 5299 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → 𝑢 ∈ 𝒫 𝐵)
6160adantr 485 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → 𝑢 ∈ 𝒫 𝐵)
62 simpr 489 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → (𝐾𝑢) = 𝐵)
63 fvex 6894 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐾𝑢) ∈ V
6463elsn 4604 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐾𝑢) ∈ {𝐵} ↔ (𝐾𝑢) = 𝐵)
6562, 64sylibr 237 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → (𝐾𝑢) ∈ {𝐵})
6657, 61, 65elpreimad 7054 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → 𝑢 ∈ (𝐾 “ {𝐵}))
6756, 66elind 4153 . . . . . . . . . 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 7232 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → (♯‘𝑢) ∈ (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))))
69 infssuzle 12950 . . . . . . . . 9 (((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))) ⊆ (ℤ‘0) ∧ (♯‘𝑢) ∈ (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) → inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < ) ≤ (♯‘𝑢))
7047, 68, 69syl2an2r 697 . . . . . . . 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 9225 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → 𝑠 ∈ Fin)
7271adantr 485 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → 𝑠 ∈ Fin)
73 simplr 780 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → 𝑢𝑠)
74 hashpss 14442 . . . . . . . . . . 11 ((𝑠 ∈ Fin ∧ 𝑢𝑠) → (♯‘𝑢) < (♯‘𝑠))
7572, 73, 74syl2anc 595 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → (♯‘𝑢) < (♯‘𝑠))
76 simpllr 787 . . . . . . . . . 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 5137 . . . . . . . . 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 485 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → 𝑢𝑠)
7972, 78ssfid 9225 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → 𝑢 ∈ Fin)
80 hashcl 14388 . . . . . . . . . . . 12 (𝑢 ∈ Fin → (♯‘𝑢) ∈ ℕ0)
8179, 80syl 18 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → (♯‘𝑢) ∈ ℕ0)
8281nn0red 12561 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → (♯‘𝑢) ∈ ℝ)
8372, 42syl 18 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → (♯‘𝑠) ∈ ℕ0)
8483nn0red 12561 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → (♯‘𝑠) ∈ ℝ)
8576, 84eqeltrrd 2864 . . . . . . . . . 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 11352 . . . . . . . . 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 235 . . . . . . . 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 828 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → ¬ (𝐾𝑢) = 𝐵)
8988neqned 2965 . . . . . 6 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → (𝐾𝑢) ≠ 𝐵)
90 df-pss 3925 . . . . . 6 ((𝐾𝑢) ⊊ 𝐵 ↔ ((𝐾𝑢) ⊆ 𝐵 ∧ (𝐾𝑢) ≠ 𝐵))
9132, 89, 90sylanbrc 594 . . . . 5 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → (𝐾𝑢) ⊊ 𝐵)
9291ex 417 . . . 4 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → (𝑢𝑠 → (𝐾𝑢) ⊊ 𝐵))
9392alrimiv 1957 . . 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 21279 . . . 4 (𝑊 ∈ LVec → (𝑠𝐽 ↔ (𝑠𝐵 ∧ (𝐾𝑠) = 𝐵 ∧ ∀𝑢(𝑢𝑠 → (𝐾𝑢) ⊊ 𝐵))))
9695biimpar 482 . . 3 ((𝑊 ∈ LVec ∧ (𝑠𝐵 ∧ (𝐾𝑠) = 𝐵 ∧ ∀𝑢(𝑢𝑠 → (𝐾𝑢) ⊊ 𝐵))) → 𝑠𝐽)
973, 10, 22, 93, 96syl13anc 1399 . 2 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑠𝐽)
9836elexd 3478 . . . . . 6 (𝜑𝑆 ∈ V)
99 pwidg 4582 . . . . . . . 8 (𝑆 ∈ Fin → 𝑆 ∈ 𝒫 𝑆)
10036, 99syl 18 . . . . . . 7 (𝜑𝑆 ∈ 𝒫 𝑆)
10136, 8elpwd 4568 . . . . . . . 8 (𝜑𝑆 ∈ 𝒫 𝐵)
102 exsslsb.2 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐾𝑆) = 𝐵)
103 fvex 6894 . . . . . . . . . 10 (𝐾𝑆) ∈ V
104103elsn 4604 . . . . . . . . 9 ((𝐾𝑆) ∈ {𝐵} ↔ (𝐾𝑆) = 𝐵)
105102, 104sylibr 237 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐾𝑆) ∈ {𝐵})
10617, 101, 105elpreimad 7054 . . . . . . 7 (𝜑𝑆 ∈ (𝐾 “ {𝐵}))
107100, 106elind 4153 . . . . . 6 (𝜑𝑆 ∈ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))
10849, 98, 107fnfvimad 7232 . . . . 5 (𝜑 → (♯‘𝑆) ∈ (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))))
109108ne0d 4295 . . . 4 (𝜑 → (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))) ≠ ∅)
110 infssuzcl 12951 . . . 4 (((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))) ⊆ (ℤ‘0) ∧ (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))) ≠ ∅) → inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < ) ∈ (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))))
11146, 109, 110syl2anc 595 . . 3 (𝜑 → inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < ) ∈ (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))))
112 fvelima2 6933 . . 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 595 . 2 (𝜑 → ∃𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))(♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < ))
1141, 97, 7, 113reximd2a 3275 1 (𝜑 → ∃𝑠𝐽 𝑠𝑆)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 400  w3a 1103  wal 1568   = wceq 1570  wcel 2143  wne 2958  wrex 3089  Vcvv 3455  cun 3903  cin 3904  wss 3905  wpss 3906  c0 4286  𝒫 cpw 4562  {csn 4589   class class class wbr 5109  ccnv 5660  cima 5664  Fun wfun 6530   Fn wfn 6531  wf 6532  cfv 6536  Fincfn 8939  infcinf 9397  cr 11094  0cc0 11095  +∞cpnf 11235   < clt 11238  cle 11239  0cn0 12499  cuz 12857  chash 14362  Basecbs 17264  LModclmod 20981  LSubSpclss 21052  LSpanclspn 21092  LBasisclbs 21195  LVecclvec 21223
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5257  ax-nul 5269  ax-pow 5336  ax-pr 5404  ax-un 7732  ax-cnex 11151  ax-resscn 11152  ax-1cn 11153  ax-icn 11154  ax-addcl 11155  ax-addrcl 11156  ax-mulcl 11157  ax-mulrcl 11158  ax-mulcom 11159  ax-addass 11160  ax-mulass 11161  ax-distr 11162  ax-i2m1 11163  ax-1ne0 11164  ax-1rid 11165  ax-rnegex 11166  ax-rrecex 11167  ax-cnre 11168  ax-pre-lttri 11169  ax-pre-lttrn 11170  ax-pre-ltadd 11171  ax-pre-mulgt0 11172
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3745  df-csb 3854  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-pss 3925  df-nul 4287  df-if 4488  df-pw 4564  df-sn 4590  df-pr 4592  df-op 4596  df-uni 4873  df-int 4913  df-iun 4958  df-br 5110  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5556  df-eprel 5561  df-po 5569  df-so 5570  df-fr 5614  df-we 5616  df-xp 5667  df-rel 5668  df-cnv 5669  df-co 5670  df-dm 5671  df-rn 5672  df-res 5673  df-ima 5674  df-pred 6302  df-ord 6363  df-on 6364  df-lim 6365  df-suc 6366  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7367  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-om 7859  df-1st 7982  df-2nd 7983  df-tpos 8218  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-1o 8449  df-oadd 8453  df-er 8690  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-sup 9398  df-inf 9399  df-card 9921  df-pnf 11240  df-mnf 11241  df-xr 11242  df-ltxr 11243  df-le 11244  df-sub 11438  df-neg 11439  df-nn 12229  df-2 12298  df-3 12299  df-n0 12500  df-xnn0 12573  df-z 12587  df-uz 12858  df-fz 13531  df-hash 14363  df-sets 17219  df-slot 17237  df-ndx 17249  df-base 17265  df-ress 17286  df-plusg 17318  df-mulr 17319  df-0g 17489  df-mgm 18693  df-sgrp 18772  df-mnd 18788  df-grp 18998  df-minusg 18999  df-sbg 19000  df-cmn 19847  df-abl 19848  df-mgp 20212  df-rng 20226  df-ur 20259  df-ring 20312  df-oppr 20415  df-dvdsr 20435  df-unit 20436  df-invr 20466  df-drng 20829  df-lmod 20983  df-lss 21053  df-lsp 21093  df-lbs 21196  df-lvec 21224
This theorem is referenced by:  lbslelsp  33988
  Copyright terms: Public domain W3C validator