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 33774
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 1916 . 2 𝑠𝜑
2 exsslsb.w . . . 4 (𝜑𝑊 ∈ LVec)
32ad2antrr 727 . . 3 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑊 ∈ LVec)
4 simplr 769 . . . . . . 7 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))))
54elin2d 4159 . . . . . 6 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑠 ∈ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))
65elin1d 4158 . . . . 5 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑠 ∈ 𝒫 𝑆)
76elpwid 4565 . . . 4 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑠𝑆)
8 exsslsb.1 . . . . 5 (𝜑𝑆𝐵)
98ad2antrr 727 . . . 4 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑆𝐵)
107, 9sstrd 3946 . . 3 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑠𝐵)
11 lveclmod 21070 . . . . . . 7 (𝑊 ∈ LVec → 𝑊 ∈ LMod)
12 exsslsb.b . . . . . . . 8 𝐵 = (Base‘𝑊)
13 eqid 2737 . . . . . . . 8 (LSubSp‘𝑊) = (LSubSp‘𝑊)
14 exsslsb.k . . . . . . . 8 𝐾 = (LSpan‘𝑊)
1512, 13, 14lspf 20937 . . . . . . 7 (𝑊 ∈ LMod → 𝐾:𝒫 𝐵⟶(LSubSp‘𝑊))
162, 11, 153syl 18 . . . . . 6 (𝜑𝐾:𝒫 𝐵⟶(LSubSp‘𝑊))
1716ffnd 6671 . . . . 5 (𝜑𝐾 Fn 𝒫 𝐵)
1817ad2antrr 727 . . . 4 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝐾 Fn 𝒫 𝐵)
195elin2d 4159 . . . 4 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑠 ∈ (𝐾 “ {𝐵}))
20 fniniseg 7014 . . . . 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 585 . . 3 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → (𝐾𝑠) = 𝐵)
232, 11syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑𝑊 ∈ LMod)
2423ad3antrrr 731 . . . . . . 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 4054 . . . . . . . . 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 3946 . . . . . . . 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 3946 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → 𝑢𝐵)
3112, 14lspssv 20946 . . . . . . 7 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑢𝐵) → (𝐾𝑢) ⊆ 𝐵)
3224, 30, 31syl2anc 585 . . . . . 6 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → (𝐾𝑢) ⊆ 𝐵)
33 hashf 14273 . . . . . . . . . . . 12 ♯:V⟶(ℕ0 ∪ {+∞})
34 ffun 6673 . . . . . . . . . . . 12 (♯:V⟶(ℕ0 ∪ {+∞}) → Fun ♯)
3533, 34mp1i 13 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → Fun ♯)
36 exsslsb.s . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑𝑆 ∈ Fin)
37 pwssfi 9113 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4201 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})) ⊆ Fin)
4140sselda 3935 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑠 ∈ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))) → 𝑠 ∈ Fin)
42 hashcl 14291 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑠 ∈ Fin → (♯‘𝑠) ∈ ℕ0)
4341, 42syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑠 ∈ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))) → (♯‘𝑠) ∈ ℕ0)
44 nn0uz 12801 . . . . . . . . . . . 12 0 = (ℤ‘0)
4543, 44eleqtrdi 2847 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑠 ∈ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))) → (♯‘𝑠) ∈ (ℤ‘0))
461, 35, 45funimassd 6908 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))) ⊆ (ℤ‘0))
4746ad3antrrr 731 . . . . . . . . 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 6671 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ♯ Fn V)
5049ad3antrrr 731 . . . . . . . . . . 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 3446 . . . . . . . . . . 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 731 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → 𝑆 ∈ Fin)
5554, 28sselpwd 5275 . . . . . . . . . . . 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 727 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → 𝐾 Fn 𝒫 𝐵)
5812fvexi 6856 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝐵 ∈ V
5958a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → 𝐵 ∈ V)
6059, 30sselpwd 5275 . . . . . . . . . . . . 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 6855 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐾𝑢) ∈ V
6463elsn 4597 . . . . . . . . . . . . 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 7013 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → 𝑢 ∈ (𝐾 “ {𝐵}))
6756, 66elind 4154 . . . . . . . . . 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 7190 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → (♯‘𝑢) ∈ (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))))
69 infssuzle 12856 . . . . . . . . 9 (((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))) ⊆ (ℤ‘0) ∧ (♯‘𝑢) ∈ (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) → inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < ) ≤ (♯‘𝑢))
7047, 68, 69syl2an2r 686 . . . . . . . 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 9181 . . . . . . . . . . . 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 769 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → 𝑢𝑠)
74 hashpss 32900 . . . . . . . . . . 11 ((𝑠 ∈ Fin ∧ 𝑢𝑠) → (♯‘𝑢) < (♯‘𝑠))
7572, 73, 74syl2anc 585 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → (♯‘𝑢) < (♯‘𝑠))
76 simpllr 776 . . . . . . . . . 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 5126 . . . . . . . . 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 9181 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → 𝑢 ∈ Fin)
80 hashcl 14291 . . . . . . . . . . . 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 12475 . . . . . . . . . 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 12475 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → (♯‘𝑠) ∈ ℝ)
8576, 84eqeltrrd 2838 . . . . . . . . . 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 11292 . . . . . . . . 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 817 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → ¬ (𝐾𝑢) = 𝐵)
8988neqned 2940 . . . . . 6 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → (𝐾𝑢) ≠ 𝐵)
90 df-pss 3923 . . . . . 6 ((𝐾𝑢) ⊊ 𝐵 ↔ ((𝐾𝑢) ⊆ 𝐵 ∧ (𝐾𝑢) ≠ 𝐵))
9132, 89, 90sylanbrc 584 . . . . 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 1929 . . 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 21122 . . . 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 1375 . 2 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑠𝐽)
9836elexd 3466 . . . . . 6 (𝜑𝑆 ∈ V)
99 pwidg 4576 . . . . . . . 8 (𝑆 ∈ Fin → 𝑆 ∈ 𝒫 𝑆)
10036, 99syl 17 . . . . . . 7 (𝜑𝑆 ∈ 𝒫 𝑆)
10136, 8elpwd 4562 . . . . . . . 8 (𝜑𝑆 ∈ 𝒫 𝐵)
102 exsslsb.2 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐾𝑆) = 𝐵)
103 fvex 6855 . . . . . . . . . 10 (𝐾𝑆) ∈ V
104103elsn 4597 . . . . . . . . 9 ((𝐾𝑆) ∈ {𝐵} ↔ (𝐾𝑆) = 𝐵)
105102, 104sylibr 234 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐾𝑆) ∈ {𝐵})
10617, 101, 105elpreimad 7013 . . . . . . 7 (𝜑𝑆 ∈ (𝐾 “ {𝐵}))
107100, 106elind 4154 . . . . . 6 (𝜑𝑆 ∈ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))
10849, 98, 107fnfvimad 7190 . . . . 5 (𝜑 → (♯‘𝑆) ∈ (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))))
109108ne0d 4296 . . . 4 (𝜑 → (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))) ≠ ∅)
110 infssuzcl 12857 . . . 4 (((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))) ⊆ (ℤ‘0) ∧ (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))) ≠ ∅) → inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < ) ∈ (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))))
11146, 109, 110syl2anc 585 . . 3 (𝜑 → inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < ) ∈ (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))))
112 fvelima2 6894 . . 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 585 . 2 (𝜑 → ∃𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))(♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < ))
1141, 97, 7, 113reximd2a 3248 1 (𝜑 → ∃𝑠𝐽 𝑠𝑆)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 395  w3a 1087  wal 1540   = wceq 1542  wcel 2114  wne 2933  wrex 3062  Vcvv 3442  cun 3901  cin 3902  wss 3903  wpss 3904  c0 4287  𝒫 cpw 4556  {csn 4582   class class class wbr 5100  ccnv 5631  cima 5635  Fun wfun 6494   Fn wfn 6495  wf 6496  cfv 6500  Fincfn 8895  infcinf 9356  cr 11037  0cc0 11038  +∞cpnf 11175   < clt 11178  cle 11179  0cn0 12413  cuz 12763  chash 14265  Basecbs 17148  LModclmod 20823  LSubSpclss 20894  LSpanclspn 20934  LBasisclbs 21038  LVecclvec 21066
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5226  ax-sep 5243  ax-nul 5253  ax-pow 5312  ax-pr 5379  ax-un 7690  ax-cnex 11094  ax-resscn 11095  ax-1cn 11096  ax-icn 11097  ax-addcl 11098  ax-addrcl 11099  ax-mulcl 11100  ax-mulrcl 11101  ax-mulcom 11102  ax-addass 11103  ax-mulass 11104  ax-distr 11105  ax-i2m1 11106  ax-1ne0 11107  ax-1rid 11108  ax-rnegex 11109  ax-rrecex 11110  ax-cnre 11111  ax-pre-lttri 11112  ax-pre-lttrn 11113  ax-pre-ltadd 11114  ax-pre-mulgt0 11115
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rmo 3352  df-reu 3353  df-rab 3402  df-v 3444  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-dif 3906  df-un 3908  df-in 3910  df-ss 3920  df-pss 3923  df-nul 4288  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4583  df-pr 4585  df-op 4589  df-uni 4866  df-int 4905  df-iun 4950  df-br 5101  df-opab 5163  df-mpt 5182  df-tr 5208  df-id 5527  df-eprel 5532  df-po 5540  df-so 5541  df-fr 5585  df-we 5587  df-xp 5638  df-rel 5639  df-cnv 5640  df-co 5641  df-dm 5642  df-rn 5643  df-res 5644  df-ima 5645  df-pred 6267  df-ord 6328  df-on 6329  df-lim 6330  df-suc 6331  df-iota 6456  df-fun 6502  df-fn 6503  df-f 6504  df-f1 6505  df-fo 6506  df-f1o 6507  df-fv 6508  df-riota 7325  df-ov 7371  df-oprab 7372  df-mpo 7373  df-om 7819  df-1st 7943  df-2nd 7944  df-tpos 8178  df-frecs 8233  df-wrecs 8264  df-recs 8313  df-rdg 8351  df-1o 8407  df-oadd 8411  df-er 8645  df-en 8896  df-dom 8897  df-sdom 8898  df-fin 8899  df-sup 9357  df-inf 9358  df-card 9863  df-pnf 11180  df-mnf 11181  df-xr 11182  df-ltxr 11183  df-le 11184  df-sub 11378  df-neg 11379  df-nn 12158  df-2 12220  df-3 12221  df-n0 12414  df-xnn0 12487  df-z 12501  df-uz 12764  df-fz 13436  df-hash 14266  df-sets 17103  df-slot 17121  df-ndx 17133  df-base 17149  df-ress 17170  df-plusg 17202  df-mulr 17203  df-0g 17373  df-mgm 18577  df-sgrp 18656  df-mnd 18672  df-grp 18878  df-minusg 18879  df-sbg 18880  df-cmn 19723  df-abl 19724  df-mgp 20088  df-rng 20100  df-ur 20129  df-ring 20182  df-oppr 20285  df-dvdsr 20305  df-unit 20306  df-invr 20336  df-drng 20676  df-lmod 20825  df-lss 20895  df-lsp 20935  df-lbs 21039  df-lvec 21067
This theorem is referenced by:  lbslelsp  33775
  Copyright terms: Public domain W3C validator