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 34027
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 1947 . 2 𝑠𝜑
2 exsslsb.w . . . 4 (𝜑𝑊 ∈ LVec)
32ad2antrr 739 . . 3 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑊 ∈ LVec)
4 simplr 781 . . . . . . 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 4573 . . . 4 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑠𝑆)
8 exsslsb.1 . . . . 5 (𝜑𝑆𝐵)
98ad2antrr 739 . . . 4 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑆𝐵)
107, 9sstrd 3948 . . 3 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → 𝑠𝐵)
11 lveclmod 21257 . . . . . . 7 (𝑊 ∈ LVec → 𝑊 ∈ LMod)
12 exsslsb.b . . . . . . . 8 𝐵 = (Base‘𝑊)
13 eqid 2765 . . . . . . . 8 (LSubSp‘𝑊) = (LSubSp‘𝑊)
14 exsslsb.k . . . . . . . 8 𝐾 = (LSpan‘𝑊)
1512, 13, 14lspf 21125 . . . . . . 7 (𝑊 ∈ LMod → 𝐾:𝒫 𝐵⟶(LSubSp‘𝑊))
162, 11, 153syl 19 . . . . . 6 (𝜑𝐾:𝒫 𝐵⟶(LSubSp‘𝑊))
1716ffnd 6710 . . . . 5 (𝜑𝐾 Fn 𝒫 𝐵)
1817ad2antrr 739 . . . 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 7059 . . . . 5 (𝐾 Fn 𝒫 𝐵 → (𝑠 ∈ (𝐾 “ {𝐵}) ↔ (𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ (𝐾𝑠) = 𝐵)))
2120simplbda 505 . . . 4 ((𝐾 Fn 𝒫 𝐵𝑠 ∈ (𝐾 “ {𝐵})) → (𝐾𝑠) = 𝐵)
2218, 19, 21syl2anc 596 . . 3 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → (𝐾𝑠) = 𝐵)
232, 11syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑𝑊 ∈ LMod)
2423ad3antrrr 743 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → 𝑊 ∈ LMod)
25 simpr 490 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → 𝑢𝑠)
2625pssssd 4055 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → 𝑢𝑠)
277adantr 486 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → 𝑠𝑆)
2826, 27sstrd 3948 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → 𝑢𝑆)
299adantr 486 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → 𝑆𝐵)
3028, 29sstrd 3948 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → 𝑢𝐵)
3112, 14lspssv 21134 . . . . . . 7 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑢𝐵) → (𝐾𝑢) ⊆ 𝐵)
3224, 30, 31syl2anc 596 . . . . . 6 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → (𝐾𝑢) ⊆ 𝐵)
33 hashf 14388 . . . . . . . . . . . 12 ♯:V⟶(ℕ0 ∪ {+∞})
34 ffun 6712 . . . . . . . . . . . 12 (♯:V⟶(ℕ0 ∪ {+∞}) → Fun ♯)
3533, 34mp1i 14 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → Fun ♯)
36 exsslsb.s . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑𝑆 ∈ Fin)
37 pwssfi 9164 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 3938 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑠 ∈ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))) → 𝑠 ∈ Fin)
42 hashcl 14406 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑠 ∈ Fin → (♯‘𝑠) ∈ ℕ0)
4341, 42syl 18 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑠 ∈ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))) → (♯‘𝑠) ∈ ℕ0)
44 nn0uz 12912 . . . . . . . . . . . 12 0 = (ℤ‘0)
4543, 44eleqtrdi 2875 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑠 ∈ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))) → (♯‘𝑠) ∈ (ℤ‘0))
461, 35, 45funimassd 6951 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))) ⊆ (ℤ‘0))
4746ad3antrrr 743 . . . . . . . . 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 6710 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ♯ Fn V)
5049ad3antrrr 743 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → ♯ Fn V)
5150adantr 486 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → ♯ Fn V)
52 vex 3461 . . . . . . . . . . 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 743 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → 𝑆 ∈ Fin)
5554, 28sselpwd 5301 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → 𝑢 ∈ 𝒫 𝑆)
5655adantr 486 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → 𝑢 ∈ 𝒫 𝑆)
5718ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → 𝐾 Fn 𝒫 𝐵)
5812fvexi 6899 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝐵 ∈ V
5958a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → 𝐵 ∈ V)
6059, 30sselpwd 5301 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → 𝑢 ∈ 𝒫 𝐵)
6160adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → 𝑢 ∈ 𝒫 𝐵)
62 simpr 490 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → (𝐾𝑢) = 𝐵)
63 fvex 6898 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐾𝑢) ∈ V
6463elsn 4606 . . . . . . . . . . . . 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 7058 . . . . . . . . . . 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 7236 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → (♯‘𝑢) ∈ (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))))
69 infssuzle 12967 . . . . . . . . 9 (((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))) ⊆ (ℤ‘0) ∧ (♯‘𝑢) ∈ (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) → inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < ) ≤ (♯‘𝑢))
7047, 68, 69syl2an2r 698 . . . . . . . 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 9232 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → 𝑠 ∈ Fin)
7271adantr 486 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → 𝑠 ∈ Fin)
73 simplr 781 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → 𝑢𝑠)
74 hashpss 14460 . . . . . . . . . . 11 ((𝑠 ∈ Fin ∧ 𝑢𝑠) → (♯‘𝑢) < (♯‘𝑠))
7572, 73, 74syl2anc 596 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → (♯‘𝑢) < (♯‘𝑠))
76 simpllr 788 . . . . . . . . . 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 5139 . . . . . . . . 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 486 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → 𝑢𝑠)
7972, 78ssfid 9232 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → 𝑢 ∈ Fin)
80 hashcl 14406 . . . . . . . . . . . 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 12577 . . . . . . . . . 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 12577 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) ∧ (𝐾𝑢) = 𝐵) → (♯‘𝑠) ∈ ℝ)
8576, 84eqeltrrd 2866 . . . . . . . . . 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 11368 . . . . . . . . 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 829 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → ¬ (𝐾𝑢) = 𝐵)
8988neqned 2967 . . . . . 6 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → (𝐾𝑢) ≠ 𝐵)
90 df-pss 3926 . . . . . 6 ((𝐾𝑢) ⊊ 𝐵 ↔ ((𝐾𝑢) ⊆ 𝐵 ∧ (𝐾𝑢) ≠ 𝐵))
9132, 89, 90sylanbrc 595 . . . . 5 ((((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) ∧ 𝑢𝑠) → (𝐾𝑢) ⊊ 𝐵)
9291ex 418 . . . 4 (((𝜑𝑠 ∈ (V ∩ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))) ∧ (♯‘𝑠) = inf((♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))), ℝ, < )) → (𝑢𝑠 → (𝐾𝑢) ⊊ 𝐵))
9392alrimiv 1960 . . 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 21309 . . . 4 (𝑊 ∈ LVec → (𝑠𝐽 ↔ (𝑠𝐵 ∧ (𝐾𝑠) = 𝐵 ∧ ∀𝑢(𝑢𝑠 → (𝐾𝑢) ⊊ 𝐵))))
9695biimpar 483 . . 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 3480 . . . . . 6 (𝜑𝑆 ∈ V)
99 pwidg 4584 . . . . . . . 8 (𝑆 ∈ Fin → 𝑆 ∈ 𝒫 𝑆)
10036, 99syl 18 . . . . . . 7 (𝜑𝑆 ∈ 𝒫 𝑆)
10136, 8elpwd 4570 . . . . . . . 8 (𝜑𝑆 ∈ 𝒫 𝐵)
102 exsslsb.2 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐾𝑆) = 𝐵)
103 fvex 6898 . . . . . . . . . 10 (𝐾𝑆) ∈ V
104103elsn 4606 . . . . . . . . 9 ((𝐾𝑆) ∈ {𝐵} ↔ (𝐾𝑆) = 𝐵)
105102, 104sylibr 237 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐾𝑆) ∈ {𝐵})
10617, 101, 105elpreimad 7058 . . . . . . 7 (𝜑𝑆 ∈ (𝐾 “ {𝐵}))
107100, 106elind 4153 . . . . . 6 (𝜑𝑆 ∈ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵})))
10849, 98, 107fnfvimad 7236 . . . . 5 (𝜑 → (♯‘𝑆) ∈ (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))))
109108ne0d 4295 . . . 4 (𝜑 → (♯ “ (𝒫 𝑆 ∩ (𝐾 “ {𝐵}))) ≠ ∅)
110 infssuzcl 12968 . . . 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 6937 . . 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 3277 1 (𝜑 → ∃𝑠𝐽 𝑠𝑆)
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 2146  wne 2960  wrex 3091  Vcvv 3457  cun 3904  cin 3905  wss 3906  wpss 3907  c0 4286  𝒫 cpw 4564  {csn 4591   class class class wbr 5111  ccnv 5662  cima 5666  Fun wfun 6534   Fn wfn 6535  wf 6536  cfv 6540  Fincfn 8945  infcinf 9404  cr 11110  0cc0 11111  +∞cpnf 11251   < clt 11254  cle 11255  0cn0 12515  cuz 12874  chash 14380  Basecbs 17287  LModclmod 21011  LSubSpclss 21082  LSpanclspn 21122  LBasisclbs 21225  LVecclvec 21253
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 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2737  ax-rep 5240  ax-sep 5259  ax-nul 5271  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7738  ax-cnex 11167  ax-resscn 11168  ax-1cn 11169  ax-icn 11170  ax-addcl 11171  ax-addrcl 11172  ax-mulcl 11173  ax-mulrcl 11174  ax-mulcom 11175  ax-addass 11176  ax-mulass 11177  ax-distr 11178  ax-i2m1 11179  ax-1ne0 11180  ax-1rid 11181  ax-rnegex 11182  ax-rrecex 11183  ax-cnre 11184  ax-pre-lttri 11185  ax-pre-lttrn 11186  ax-pre-ltadd 11187  ax-pre-mulgt0 11188
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 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-nel 3067  df-ral 3082  df-rex 3092  df-rmo 3371  df-reu 3372  df-rab 3419  df-v 3459  df-sbc 3747  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4287  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4875  df-int 4915  df-iun 4960  df-br 5112  df-opab 5176  df-mpt 5195  df-tr 5221  df-id 5558  df-eprel 5563  df-po 5571  df-so 5572  df-fr 5616  df-we 5618  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-pred 6306  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6496  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-riota 7373  df-ov 7419  df-oprab 7420  df-mpo 7421  df-om 7865  df-1st 7988  df-2nd 7989  df-tpos 8224  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8360  df-rdg 8399  df-1o 8455  df-oadd 8459  df-er 8696  df-en 8946  df-dom 8947  df-sdom 8948  df-fin 8949  df-sup 9405  df-inf 9406  df-card 9937  df-pnf 11256  df-mnf 11257  df-xr 11258  df-ltxr 11259  df-le 11260  df-sub 11454  df-neg 11455  df-nn 12245  df-2 12314  df-3 12315  df-n0 12516  df-xnn0 12589  df-z 12603  df-uz 12875  df-fz 13548  df-hash 14381  df-sets 17242  df-slot 17260  df-ndx 17272  df-base 17288  df-ress 17309  df-plusg 17341  df-mulr 17342  df-0g 17512  df-mgm 18716  df-sgrp 18799  df-mnd 18815  df-grp 19027  df-minusg 19028  df-sbg 19029  df-cmn 19876  df-abl 19877  df-mgp 20241  df-rng 20255  df-ur 20288  df-ring 20341  df-oppr 20445  df-dvdsr 20465  df-unit 20466  df-invr 20496  df-drng 20859  df-lmod 21013  df-lss 21083  df-lsp 21123  df-lbs 21226  df-lvec 21254
This theorem is used by:  lbslelsp  34028
  Copyright terms: Public domain W3C validator