MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  frlmssuvc1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem frlmssuvc1 22112
Description: A scalar multiple of a unit vector included in a support-restriction subspace is included in the subspace. (Contributed by Stefan O'Rear, 5-Feb-2015.) (Revised by AV, 24-Jun-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
frlmssuvc1.f 𝐹 = (𝑅 freeLMod 𝐼)
frlmssuvc1.u 𝑈 = (𝑅 unitVec 𝐼)
frlmssuvc1.b 𝐵 = (Base‘𝐹)
frlmssuvc1.k 𝐾 = (Base‘𝑅)
frlmssuvc1.t · = ( ·𝑠 ‘𝐹)
frlmssuvc1.z 0 = (0g‘𝑅)
frlmssuvc1.c 𝐶 = {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ (𝑥 supp 0 ) ⊆ 𝐽}
frlmssuvc1.r (𝜑 → 𝑅 ∈ Ring)
frlmssuvc1.i (𝜑 → 𝐼 ∈ 𝑉)
frlmssuvc1.j (𝜑 → 𝐽 ⊆ 𝐼)
frlmssuvc1.l (𝜑 → 𝐿 ∈ 𝐽)
frlmssuvc1.x (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐾)
Assertion
Ref Expression
frlmssuvc1 (𝜑 → (𝑋 · (𝑈‘𝐿)) ∈ 𝐶)
Distinct variable groups:   𝑥,𝐵   𝑥,𝐹   𝑥,𝐼   𝑥,𝐽   𝑥,𝐾   𝑥,𝐿   𝑥,𝑅   𝑥, 0   𝜑,𝑥   𝑥,𝑈   𝑥,𝑉   𝑥, ·   𝑥,𝑋
Allowed substitution hint:   𝐶(𝑥)

Proof of Theorem frlmssuvc1
StepHypRef Expression
1 frlmssuvc1.r . . 3 (𝜑 → 𝑅 ∈ Ring)
2 frlmssuvc1.i . . 3 (𝜑 → 𝐼 ∈ 𝑉)
3 frlmssuvc1.f . . . 4 𝐹 = (𝑅 freeLMod 𝐼)
43frlmlmod 22067 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) → 𝐹 ∈ LMod)
51, 2, 4syl2anc 596 . 2 (𝜑 → 𝐹 ∈ LMod)
6 frlmssuvc1.j . . 3 (𝜑 → 𝐽 ⊆ 𝐼)
7 eqid 2763 . . . 4 (LSubSp‘𝐹) = (LSubSp‘𝐹)
8 frlmssuvc1.b . . . 4 𝐵 = (Base‘𝐹)
9 frlmssuvc1.z . . . 4 0 = (0g‘𝑅)
10 frlmssuvc1.c . . . 4 𝐶 = {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ (𝑥 supp 0 ) ⊆ 𝐽}
113, 7, 8, 9, 10frlmsslss2 22093 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ 𝑉 ∧ 𝐽 ⊆ 𝐼) → 𝐶 ∈ (LSubSp‘𝐹))
121, 2, 6, 11syl3anc 1398 . 2 (𝜑 → 𝐶 ∈ (LSubSp‘𝐹))
13 frlmssuvc1.x . . 3 (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐾)
14 frlmssuvc1.k . . . 4 𝐾 = (Base‘𝑅)
153frlmsca 22071 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) → 𝑅 = (Scalar‘𝐹))
161, 2, 15syl2anc 596 . . . . 5 (𝜑 → 𝑅 = (Scalar‘𝐹))
1716fveq2d 6897 . . . 4 (𝜑 → (Base‘𝑅) = (Base‘(Scalar‘𝐹)))
1814, 17eqtrid 2810 . . 3 (𝜑 → 𝐾 = (Base‘(Scalar‘𝐹)))
1913, 18eleqtrd 2865 . 2 (𝜑 → 𝑋 ∈ (Base‘(Scalar‘𝐹)))
20 frlmssuvc1.u . . . . . 6 𝑈 = (𝑅 unitVec 𝐼)
2120, 3, 8uvcff 22109 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) → 𝑈:𝐼⟶𝐵)
221, 2, 21syl2anc 596 . . . 4 (𝜑 → 𝑈:𝐼⟶𝐵)
23 frlmssuvc1.l . . . . 5 (𝜑 → 𝐿 ∈ 𝐽)
246, 23sseldd 3913 . . . 4 (𝜑 → 𝐿 ∈ 𝐼)
2522, 24ffvelcdmd 7093 . . 3 (𝜑 → (𝑈‘𝐿) ∈ 𝐵)
263, 14, 8frlmbasf 22078 . . . . 5 ((𝐼 ∈ 𝑉 ∧ (𝑈‘𝐿) ∈ 𝐵) → (𝑈‘𝐿):𝐼⟶𝐾)
272, 25, 26syl2anc 596 . . . 4 (𝜑 → (𝑈‘𝐿):𝐼⟶𝐾)
281adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐼 ∖ 𝐽)) → 𝑅 ∈ Ring)
292adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐼 ∖ 𝐽)) → 𝐼 ∈ 𝑉)
3024adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐼 ∖ 𝐽)) → 𝐿 ∈ 𝐼)
31 eldifi 4069 . . . . . 6 (𝑥 ∈ (𝐼 ∖ 𝐽) → 𝑥 ∈ 𝐼)
3231adantl 487 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐼 ∖ 𝐽)) → 𝑥 ∈ 𝐼)
33 disjdif 4428 . . . . . 6 (𝐽 ∩ (𝐼 ∖ 𝐽)) = ∅
34 simpr 490 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐼 ∖ 𝐽)) → 𝑥 ∈ (𝐼 ∖ 𝐽))
35 disjne 4410 . . . . . 6 (((𝐽 ∩ (𝐼 ∖ 𝐽)) = ∅ ∧ 𝐿 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ (𝐼 ∖ 𝐽)) → 𝐿 ≠ 𝑥)
3633, 23, 34, 35mp3an2ani 1497 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐼 ∖ 𝐽)) → 𝐿 ≠ 𝑥)
3720, 28, 29, 30, 32, 36, 9uvcvv0 22108 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐼 ∖ 𝐽)) → ((𝑈‘𝐿)‘𝑥) = 0 )
3827, 37suppss 8222 . . 3 (𝜑 → ((𝑈‘𝐿) supp 0 ) ⊆ 𝐽)
39 oveq1 7434 . . . . 5 (𝑥 = (𝑈‘𝐿) → (𝑥 supp 0 ) = ((𝑈‘𝐿) supp 0 ))
4039sseq1d 3943 . . . 4 (𝑥 = (𝑈‘𝐿) → ((𝑥 supp 0 ) ⊆ 𝐽 ↔ ((𝑈‘𝐿) supp 0 ) ⊆ 𝐽))
4140, 10elrab2 3651 . . 3 ((𝑈‘𝐿) ∈ 𝐶 ↔ ((𝑈‘𝐿) ∈ 𝐵 ∧ ((𝑈‘𝐿) supp 0 ) ⊆ 𝐽))
4225, 38, 41sylanbrc 595 . 2 (𝜑 → (𝑈‘𝐿) ∈ 𝐶)
43 eqid 2763 . . 3 (Scalar‘𝐹) = (Scalar‘𝐹)
44 frlmssuvc1.t . . 3 · = ( ·𝑠 ‘𝐹)
45 eqid 2763 . . 3 (Base‘(Scalar‘𝐹)) = (Base‘(Scalar‘𝐹))
4643, 44, 45, 7lssvscl 21242 . 2 (((𝐹 ∈ LMod ∧ 𝐶 ∈ (LSubSp‘𝐹)) ∧ (𝑋 ∈ (Base‘(Scalar‘𝐹)) ∧ (𝑈‘𝐿) ∈ 𝐶)) → (𝑋 · (𝑈‘𝐿)) ∈ 𝐶)
475, 12, 19, 42, 46syl22anc 852 1 (𝜑 → (𝑋 · (𝑈‘𝐿)) ∈ 𝐶)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2146   ≠ wne 2958  {crab 3415   ⊆ wss 3899   ∖ cdif 4047   ∩ cin 4091  ∅c0 4280  ⟶wf 6542  ‘cfv 6546  (class class class)co 7427   supp csupp 8187  Basecbs 17399  Scalarcsca 17443   ·𝑠 cvsca 17444  0gc0g 17622  Ringcrg 20471  LModclmod 21147  LSubSpclss 21218   freeLMod cfrlm 22064   unitVec cuvc 22100
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1944  ax-6 2001  ax-7 2042  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2196  ax-12 2215  ax-ext 2735  ax-rep 5234  ax-sep 5251  ax-nul 5262  ax-pow 5330  ax-pr 5394  ax-un 7758  ax-cnex 11266  ax-resscn 11267  ax-1cn 11268  ax-icn 11269  ax-addcl 11270  ax-addrcl 11271  ax-mulcl 11272  ax-mulrcl 11273  ax-mulcom 11274  ax-addass 11275  ax-mulass 11276  ax-distr 11277  ax-i2m1 11278  ax-1ne0 11279  ax-1rid 11280  ax-rnegex 11281  ax-rrecex 11282  ax-cnre 11283  ax-pre-lttri 11284  ax-pre-lttrn 11285  ax-pre-ltadd 11286  ax-pre-mulgt0 11287
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2101  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 3368  df-reu 3369  df-rab 3416  df-v 3455  df-sbc 3742  df-csb 3851  df-ss 3900  df-pss 4016  df-dif 4049  df-in 4093  df-un 4153  df-nul 4281  df-if 4485  df-pw 4561  df-sn 4588  df-pr 4590  df-tp 4592  df-op 4838  df-uni 4870  df-iun 4955  df-br 5106  df-opab 5170  df-mpt 5189  df-tr 5215  df-id 5549  df-eprel 5554  df-po 5562  df-so 5563  df-fr 5607  df-we 5609  df-xp 5660  df-rel 5661  df-cnv 5662  df-co 5663  df-dm 5664  df-rn 5665  df-res 5666  df-ima 5667  df-pred 6310  df-ord 6371  df-on 6372  df-lim 6373  df-suc 6374  df-iota 6500  df-fun 6548  df-fn 6549  df-f 6550  df-f1 6551  df-fo 6552  df-f1o 6553  df-fv 6554  df-riota 7384  df-ov 7430  df-oprab 7431  df-mpo 7432  df-of 7700  df-om 7885  df-1st 8008  df-2nd 8009  df-supp 8188  df-frecs 8310  df-wrecs 8341  df-recs 8390  df-rdg 8429  df-1o 8487  df-er 8728  df-map 8860  df-ixp 8937  df-en 8985  df-dom 8986  df-sdom 8987  df-fin 8988  df-fsupp 9365  df-sup 9444  df-pnf 11355  df-mnf 11356  df-xr 11357  df-ltxr 11358  df-le 11359  df-sub 11553  df-neg 11554  df-nn 12346  df-2 12415  df-3 12416  df-4 12417  df-5 12418  df-6 12419  df-7 12420  df-8 12421  df-9 12422  df-n0 12617  df-z 12704  df-dec 12825  df-uz 12976  df-fz 13650  df-struct 17337  df-sets 17354  df-slot 17372  df-ndx 17384  df-base 17400  df-ress 17421  df-plusg 17453  df-mulr 17454  df-sca 17456  df-vsca 17457  df-ip 17458  df-tset 17459  df-ple 17460  df-ds 17462  df-hom 17464  df-cco 17465  df-0g 17624  df-prds 17630  df-pws 17632  df-mgm 18828  df-sgrp 18920  df-mnd 18936  df-mhm 18990  df-submnd 18991  df-grp 19159  df-minusg 19160  df-sbg 19161  df-subg 19345  df-ghm 19440  df-cmn 20008  df-abl 20009  df-mgp 20373  df-rng 20387  df-ur 20420  df-ring 20473  df-subrg 20834  df-lmod 21149  df-lss 21219  df-lmhm 21309  df-sra 21460  df-rgmod 21461  df-dsmm 22050  df-frlm 22065  df-uvc 22101
This theorem is used by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator