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

Theorem frlmssuvc1 22155
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 22110 . . 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 22136 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ 𝑉 ∧ 𝐽 ⊆ 𝐼) → 𝐶 ∈ (LSubSp‘𝐹))
121, 2, 6, 11syl3anc 1399 . 2 (𝜑 → 𝐶 ∈ (LSubSp‘𝐹))
13 frlmssuvc1.x . . 3 (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐾)
14 frlmssuvc1.k . . . 4 𝐾 = (Base‘𝑅)
153frlmsca 22114 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) → 𝑅 = (Scalar‘𝐹))
161, 2, 15syl2anc 596 . . . . 5 (𝜑 → 𝑅 = (Scalar‘𝐹))
1716fveq2d 6920 . . . 4 (𝜑 → (Base‘𝑅) = (Base‘(Scalar‘𝐹)))
1814, 17eqtrid 2810 . . 3 (𝜑 → 𝐾 = (Base‘(Scalar‘𝐹)))
1913, 18eleqtrd 2866 . 2 (𝜑 → 𝑋 ∈ (Base‘(Scalar‘𝐹)))
20 frlmssuvc1.u . . . . . 6 𝑈 = (𝑅 unitVec 𝐼)
2120, 3, 8uvcff 22152 . . . . 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 3914 . . . 4 (𝜑 → 𝐿 ∈ 𝐼)
2522, 24ffvelcdmd 7117 . . 3 (𝜑 → (𝑈‘𝐿) ∈ 𝐵)
263, 14, 8frlmbasf 22121 . . . . 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 4070 . . . . . 6 (𝑥 ∈ (𝐼 ∖ 𝐽) → 𝑥 ∈ 𝐼)
3231adantl 487 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐼 ∖ 𝐽)) → 𝑥 ∈ 𝐼)
33 disjdif 4429 . . . . . 6 (𝐽 ∩ (𝐼 ∖ 𝐽)) = ∅
34 simpr 490 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐼 ∖ 𝐽)) → 𝑥 ∈ (𝐼 ∖ 𝐽))
35 disjne 4411 . . . . . 6 (((𝐽 ∩ (𝐼 ∖ 𝐽)) = ∅ ∧ 𝐿 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ (𝐼 ∖ 𝐽)) → 𝐿 ≠ 𝑥)
3633, 23, 34, 35mp3an2ani 1498 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐼 ∖ 𝐽)) → 𝐿 ≠ 𝑥)
3720, 28, 29, 30, 32, 36, 9uvcvv0 22151 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐼 ∖ 𝐽)) → ((𝑈‘𝐿)‘𝑥) = 0 )
3827, 37suppss 8249 . . 3 (𝜑 → ((𝑈‘𝐿) supp 0 ) ⊆ 𝐽)
39 oveq1 7458 . . . . 5 (𝑥 = (𝑈‘𝐿) → (𝑥 supp 0 ) = ((𝑈‘𝐿) supp 0 ))
4039sseq1d 3944 . . . 4 (𝑥 = (𝑈‘𝐿) → ((𝑥 supp 0 ) ⊆ 𝐽 ↔ ((𝑈‘𝐿) supp 0 ) ⊆ 𝐽))
4140, 10elrab2 3652 . . 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 21281 . 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 1570   ∈ wcel 2147   ≠ wne 2959  {crab 3416   ⊆ wss 3900   ∖ cdif 4048   ∩ cin 4092  ∅c0 4281  ⟶wf 6562  ‘cfv 6566  (class class class)co 7451   supp csupp 8214  Basecbs 17431  Scalarcsca 17475   ·𝑠 cvsca 17476  0gc0g 17660  Ringcrg 20510  LModclmod 21186  LSubSpclss 21257   freeLMod cfrlm 22107   unitVec cuvc 22143
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 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5255  ax-nul 5266  ax-pow 5334  ax-pr 5398  ax-un 7783  ax-cnex 11295  ax-resscn 11296  ax-1cn 11297  ax-icn 11298  ax-addcl 11299  ax-addrcl 11300  ax-mulcl 11301  ax-mulrcl 11302  ax-mulcom 11303  ax-addass 11304  ax-mulass 11305  ax-distr 11306  ax-i2m1 11307  ax-1ne0 11308  ax-1rid 11309  ax-rnegex 11310  ax-rrecex 11311  ax-cnre 11312  ax-pre-lttri 11313  ax-pre-lttrn 11314  ax-pre-ltadd 11315  ax-pre-mulgt0 11316
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 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4841  df-uni 4873  df-iun 4958  df-br 5109  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5553  df-eprel 5558  df-po 5566  df-so 5567  df-fr 5611  df-we 5613  df-xp 5664  df-rel 5665  df-cnv 5666  df-co 5667  df-dm 5668  df-rn 5669  df-res 5670  df-ima 5671  df-pred 6330  df-ord 6391  df-on 6392  df-lim 6393  df-suc 6394  df-iota 6520  df-fun 6568  df-fn 6569  df-f 6570  df-f1 6571  df-fo 6572  df-f1o 6573  df-fv 6574  df-riota 7408  df-ov 7454  df-oprab 7455  df-mpo 7456  df-of 7725  df-om 7912  df-1st 8035  df-2nd 8036  df-supp 8215  df-frecs 8337  df-wrecs 8368  df-recs 8417  df-rdg 8456  df-1o 8514  df-er 8755  df-map 8887  df-ixp 8964  df-en 9012  df-dom 9013  df-sdom 9014  df-fin 9015  df-fsupp 9392  df-sup 9471  df-pnf 11384  df-mnf 11385  df-xr 11386  df-ltxr 11387  df-le 11388  df-sub 11582  df-neg 11583  df-nn 12376  df-2 12445  df-3 12446  df-4 12447  df-5 12448  df-6 12449  df-7 12450  df-8 12451  df-9 12452  df-n0 12647  df-z 12734  df-dec 12855  df-uz 13006  df-fz 13680  df-struct 17369  df-sets 17386  df-slot 17404  df-ndx 17416  df-base 17432  df-ress 17453  df-plusg 17486  df-mulr 17487  df-sca 17489  df-vsca 17490  df-ip 17491  df-tset 17492  df-ple 17493  df-ds 17495  df-hom 17497  df-cco 17498  df-0g 17662  df-prds 17668  df-pws 17670  df-mgm 18866  df-sgrp 18958  df-mnd 18974  df-mhm 19028  df-submnd 19029  df-grp 19197  df-minusg 19198  df-sbg 19199  df-subg 19383  df-ghm 19478  df-cmn 20047  df-abl 20048  df-mgp 20412  df-rng 20426  df-ur 20459  df-ring 20512  df-subrg 20873  df-lmod 21188  df-lss 21258  df-lmhm 21348  df-sra 21499  df-rgmod 21500  df-dsmm 22093  df-frlm 22108  df-uvc 22144
This theorem is used by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator