MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  frlmssuvc2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem frlmssuvc2 21217
Description: A nonzero scalar multiple of a unit vector not included in a support-restriction subspace is not 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 π‘ˆ = (𝑅 unitVec 𝐼)
frlmssuvc1.b 𝐡 = (Baseβ€˜πΉ)
frlmssuvc1.k 𝐾 = (Baseβ€˜π‘…)
frlmssuvc1.t Β· = ( ·𝑠 β€˜πΉ)
frlmssuvc1.z 0 = (0gβ€˜π‘…)
frlmssuvc1.c 𝐢 = {π‘₯ ∈ 𝐡 ∣ (π‘₯ supp 0 ) βŠ† 𝐽}
frlmssuvc1.r (πœ‘ β†’ 𝑅 ∈ Ring)
frlmssuvc1.i (πœ‘ β†’ 𝐼 ∈ 𝑉)
frlmssuvc1.j (πœ‘ β†’ 𝐽 βŠ† 𝐼)
frlmssuvc2.l (πœ‘ β†’ 𝐿 ∈ (𝐼 βˆ– 𝐽))
frlmssuvc2.x (πœ‘ β†’ 𝑋 ∈ (𝐾 βˆ– { 0 }))
Assertion
Ref Expression
frlmssuvc2 (πœ‘ β†’ Β¬ (𝑋 Β· (π‘ˆβ€˜πΏ)) ∈ 𝐢)
Distinct variable groups:   π‘₯,𝐡   π‘₯,𝐹   π‘₯,𝐼   π‘₯,𝐽   π‘₯,𝐾   π‘₯,𝐿   π‘₯,𝑅   π‘₯, 0   πœ‘,π‘₯   π‘₯,π‘ˆ   π‘₯,𝑉   π‘₯, Β·   π‘₯,𝑋
Allowed substitution hint:   𝐢(π‘₯)

Proof of Theorem frlmssuvc2
StepHypRef Expression
1 fveq2 6843 . . . . . . 7 (π‘₯ = 𝐿 β†’ ((𝑋 Β· (π‘ˆβ€˜πΏ))β€˜π‘₯) = ((𝑋 Β· (π‘ˆβ€˜πΏ))β€˜πΏ))
21neeq1d 3000 . . . . . 6 (π‘₯ = 𝐿 β†’ (((𝑋 Β· (π‘ˆβ€˜πΏ))β€˜π‘₯) β‰  0 ↔ ((𝑋 Β· (π‘ˆβ€˜πΏ))β€˜πΏ) β‰  0 ))
3 frlmssuvc2.l . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝐿 ∈ (𝐼 βˆ– 𝐽))
43eldifad 3923 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝐿 ∈ 𝐼)
5 frlmssuvc1.f . . . . . . . . 9 𝐹 = (𝑅 freeLMod 𝐼)
6 frlmssuvc1.b . . . . . . . . 9 𝐡 = (Baseβ€˜πΉ)
7 frlmssuvc1.k . . . . . . . . 9 𝐾 = (Baseβ€˜π‘…)
8 frlmssuvc1.i . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ 𝐼 ∈ 𝑉)
9 frlmssuvc2.x . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ 𝑋 ∈ (𝐾 βˆ– { 0 }))
109eldifad 3923 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ 𝑋 ∈ 𝐾)
11 frlmssuvc1.r . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ 𝑅 ∈ Ring)
12 frlmssuvc1.u . . . . . . . . . . . 12 π‘ˆ = (𝑅 unitVec 𝐼)
1312, 5, 6uvcff 21213 . . . . . . . . . . 11 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) β†’ π‘ˆ:𝐼⟢𝐡)
1411, 8, 13syl2anc 585 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ π‘ˆ:𝐼⟢𝐡)
1514, 4ffvelcdmd 7037 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (π‘ˆβ€˜πΏ) ∈ 𝐡)
16 frlmssuvc1.t . . . . . . . . 9 Β· = ( ·𝑠 β€˜πΉ)
17 eqid 2733 . . . . . . . . 9 (.rβ€˜π‘…) = (.rβ€˜π‘…)
185, 6, 7, 8, 10, 15, 4, 16, 17frlmvscaval 21190 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ ((𝑋 Β· (π‘ˆβ€˜πΏ))β€˜πΏ) = (𝑋(.rβ€˜π‘…)((π‘ˆβ€˜πΏ)β€˜πΏ)))
19 eqid 2733 . . . . . . . . . 10 (1rβ€˜π‘…) = (1rβ€˜π‘…)
2012, 11, 8, 4, 19uvcvv1 21211 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ ((π‘ˆβ€˜πΏ)β€˜πΏ) = (1rβ€˜π‘…))
2120oveq2d 7374 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (𝑋(.rβ€˜π‘…)((π‘ˆβ€˜πΏ)β€˜πΏ)) = (𝑋(.rβ€˜π‘…)(1rβ€˜π‘…)))
227, 17, 19ringridm 19998 . . . . . . . . 9 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋 ∈ 𝐾) β†’ (𝑋(.rβ€˜π‘…)(1rβ€˜π‘…)) = 𝑋)
2311, 10, 22syl2anc 585 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (𝑋(.rβ€˜π‘…)(1rβ€˜π‘…)) = 𝑋)
2418, 21, 233eqtrd 2777 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ ((𝑋 Β· (π‘ˆβ€˜πΏ))β€˜πΏ) = 𝑋)
25 eldifsni 4751 . . . . . . . 8 (𝑋 ∈ (𝐾 βˆ– { 0 }) β†’ 𝑋 β‰  0 )
269, 25syl 17 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝑋 β‰  0 )
2724, 26eqnetrd 3008 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ ((𝑋 Β· (π‘ˆβ€˜πΏ))β€˜πΏ) β‰  0 )
282, 4, 27elrabd 3648 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐿 ∈ {π‘₯ ∈ 𝐼 ∣ ((𝑋 Β· (π‘ˆβ€˜πΏ))β€˜π‘₯) β‰  0 })
293eldifbd 3924 . . . . 5 (πœ‘ β†’ Β¬ 𝐿 ∈ 𝐽)
30 nelss 4008 . . . . 5 ((𝐿 ∈ {π‘₯ ∈ 𝐼 ∣ ((𝑋 Β· (π‘ˆβ€˜πΏ))β€˜π‘₯) β‰  0 } ∧ Β¬ 𝐿 ∈ 𝐽) β†’ Β¬ {π‘₯ ∈ 𝐼 ∣ ((𝑋 Β· (π‘ˆβ€˜πΏ))β€˜π‘₯) β‰  0 } βŠ† 𝐽)
3128, 29, 30syl2anc 585 . . . 4 (πœ‘ β†’ Β¬ {π‘₯ ∈ 𝐼 ∣ ((𝑋 Β· (π‘ˆβ€˜πΏ))β€˜π‘₯) β‰  0 } βŠ† 𝐽)
325frlmlmod 21171 . . . . . . . . . 10 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) β†’ 𝐹 ∈ LMod)
3311, 8, 32syl2anc 585 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ 𝐹 ∈ LMod)
345frlmsca 21175 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) β†’ 𝑅 = (Scalarβ€˜πΉ))
3511, 8, 34syl2anc 585 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ 𝑅 = (Scalarβ€˜πΉ))
3635fveq2d 6847 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (Baseβ€˜π‘…) = (Baseβ€˜(Scalarβ€˜πΉ)))
377, 36eqtrid 2785 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ 𝐾 = (Baseβ€˜(Scalarβ€˜πΉ)))
3810, 37eleqtrd 2836 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜πΉ)))
39 eqid 2733 . . . . . . . . . 10 (Scalarβ€˜πΉ) = (Scalarβ€˜πΉ)
40 eqid 2733 . . . . . . . . . 10 (Baseβ€˜(Scalarβ€˜πΉ)) = (Baseβ€˜(Scalarβ€˜πΉ))
416, 39, 16, 40lmodvscl 20354 . . . . . . . . 9 ((𝐹 ∈ LMod ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜πΉ)) ∧ (π‘ˆβ€˜πΏ) ∈ 𝐡) β†’ (𝑋 Β· (π‘ˆβ€˜πΏ)) ∈ 𝐡)
4233, 38, 15, 41syl3anc 1372 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (𝑋 Β· (π‘ˆβ€˜πΏ)) ∈ 𝐡)
435, 7, 6frlmbasf 21182 . . . . . . . 8 ((𝐼 ∈ 𝑉 ∧ (𝑋 Β· (π‘ˆβ€˜πΏ)) ∈ 𝐡) β†’ (𝑋 Β· (π‘ˆβ€˜πΏ)):𝐼⟢𝐾)
448, 42, 43syl2anc 585 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (𝑋 Β· (π‘ˆβ€˜πΏ)):𝐼⟢𝐾)
4544ffnd 6670 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (𝑋 Β· (π‘ˆβ€˜πΏ)) Fn 𝐼)
46 frlmssuvc1.z . . . . . . . 8 0 = (0gβ€˜π‘…)
4746fvexi 6857 . . . . . . 7 0 ∈ V
4847a1i 11 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 0 ∈ V)
49 suppvalfn 8101 . . . . . 6 (((𝑋 Β· (π‘ˆβ€˜πΏ)) Fn 𝐼 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉 ∧ 0 ∈ V) β†’ ((𝑋 Β· (π‘ˆβ€˜πΏ)) supp 0 ) = {π‘₯ ∈ 𝐼 ∣ ((𝑋 Β· (π‘ˆβ€˜πΏ))β€˜π‘₯) β‰  0 })
5045, 8, 48, 49syl3anc 1372 . . . . 5 (πœ‘ β†’ ((𝑋 Β· (π‘ˆβ€˜πΏ)) supp 0 ) = {π‘₯ ∈ 𝐼 ∣ ((𝑋 Β· (π‘ˆβ€˜πΏ))β€˜π‘₯) β‰  0 })
5150sseq1d 3976 . . . 4 (πœ‘ β†’ (((𝑋 Β· (π‘ˆβ€˜πΏ)) supp 0 ) βŠ† 𝐽 ↔ {π‘₯ ∈ 𝐼 ∣ ((𝑋 Β· (π‘ˆβ€˜πΏ))β€˜π‘₯) β‰  0 } βŠ† 𝐽))
5231, 51mtbird 325 . . 3 (πœ‘ β†’ Β¬ ((𝑋 Β· (π‘ˆβ€˜πΏ)) supp 0 ) βŠ† 𝐽)
5352intnand 490 . 2 (πœ‘ β†’ Β¬ ((𝑋 Β· (π‘ˆβ€˜πΏ)) ∈ 𝐡 ∧ ((𝑋 Β· (π‘ˆβ€˜πΏ)) supp 0 ) βŠ† 𝐽))
54 oveq1 7365 . . . 4 (π‘₯ = (𝑋 Β· (π‘ˆβ€˜πΏ)) β†’ (π‘₯ supp 0 ) = ((𝑋 Β· (π‘ˆβ€˜πΏ)) supp 0 ))
5554sseq1d 3976 . . 3 (π‘₯ = (𝑋 Β· (π‘ˆβ€˜πΏ)) β†’ ((π‘₯ supp 0 ) βŠ† 𝐽 ↔ ((𝑋 Β· (π‘ˆβ€˜πΏ)) supp 0 ) βŠ† 𝐽))
56 frlmssuvc1.c . . 3 𝐢 = {π‘₯ ∈ 𝐡 ∣ (π‘₯ supp 0 ) βŠ† 𝐽}
5755, 56elrab2 3649 . 2 ((𝑋 Β· (π‘ˆβ€˜πΏ)) ∈ 𝐢 ↔ ((𝑋 Β· (π‘ˆβ€˜πΏ)) ∈ 𝐡 ∧ ((𝑋 Β· (π‘ˆβ€˜πΏ)) supp 0 ) βŠ† 𝐽))
5853, 57sylnibr 329 1 (πœ‘ β†’ Β¬ (𝑋 Β· (π‘ˆβ€˜πΏ)) ∈ 𝐢)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  Β¬ wn 3   β†’ wi 4   ∧ wa 397   = wceq 1542   ∈ wcel 2107   β‰  wne 2940  {crab 3406  Vcvv 3444   βˆ– cdif 3908   βŠ† wss 3911  {csn 4587   Fn wfn 6492  βŸΆwf 6493  β€˜cfv 6497  (class class class)co 7358   supp csupp 8093  Basecbs 17088  .rcmulr 17139  Scalarcsca 17141   ·𝑠 cvsca 17142  0gc0g 17326  1rcur 19918  Ringcrg 19969  LModclmod 20336   freeLMod cfrlm 21168   unitVec cuvc 21204
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5243  ax-sep 5257  ax-nul 5264  ax-pow 5321  ax-pr 5385  ax-un 7673  ax-cnex 11112  ax-resscn 11113  ax-1cn 11114  ax-icn 11115  ax-addcl 11116  ax-addrcl 11117  ax-mulcl 11118  ax-mulrcl 11119  ax-mulcom 11120  ax-addass 11121  ax-mulass 11122  ax-distr 11123  ax-i2m1 11124  ax-1ne0 11125  ax-1rid 11126  ax-rnegex 11127  ax-rrecex 11128  ax-cnre 11129  ax-pre-lttri 11130  ax-pre-lttrn 11131  ax-pre-ltadd 11132  ax-pre-mulgt0 11133
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3352  df-reu 3353  df-rab 3407  df-v 3446  df-sbc 3741  df-csb 3857  df-dif 3914  df-un 3916  df-in 3918  df-ss 3928  df-pss 3930  df-nul 4284  df-if 4488  df-pw 4563  df-sn 4588  df-pr 4590  df-tp 4592  df-op 4594  df-uni 4867  df-iun 4957  df-br 5107  df-opab 5169  df-mpt 5190  df-tr 5224  df-id 5532  df-eprel 5538  df-po 5546  df-so 5547  df-fr 5589  df-we 5591  df-xp 5640  df-rel 5641  df-cnv 5642  df-co 5643  df-dm 5644  df-rn 5645  df-res 5646  df-ima 5647  df-pred 6254  df-ord 6321  df-on 6322  df-lim 6323  df-suc 6324  df-iota 6449  df-fun 6499  df-fn 6500  df-f 6501  df-f1 6502  df-fo 6503  df-f1o 6504  df-fv 6505  df-riota 7314  df-ov 7361  df-oprab 7362  df-mpo 7363  df-of 7618  df-om 7804  df-1st 7922  df-2nd 7923  df-supp 8094  df-frecs 8213  df-wrecs 8244  df-recs 8318  df-rdg 8357  df-1o 8413  df-er 8651  df-map 8770  df-ixp 8839  df-en 8887  df-dom 8888  df-sdom 8889  df-fin 8890  df-fsupp 9309  df-sup 9383  df-pnf 11196  df-mnf 11197  df-xr 11198  df-ltxr 11199  df-le 11200  df-sub 11392  df-neg 11393  df-nn 12159  df-2 12221  df-3 12222  df-4 12223  df-5 12224  df-6 12225  df-7 12226  df-8 12227  df-9 12228  df-n0 12419  df-z 12505  df-dec 12624  df-uz 12769  df-fz 13431  df-struct 17024  df-sets 17041  df-slot 17059  df-ndx 17071  df-base 17089  df-ress 17118  df-plusg 17151  df-mulr 17152  df-sca 17154  df-vsca 17155  df-ip 17156  df-tset 17157  df-ple 17158  df-ds 17160  df-hom 17162  df-cco 17163  df-0g 17328  df-prds 17334  df-pws 17336  df-mgm 18502  df-sgrp 18551  df-mnd 18562  df-grp 18756  df-minusg 18757  df-sbg 18758  df-subg 18930  df-mgp 19902  df-ur 19919  df-ring 19971  df-subrg 20234  df-lmod 20338  df-lss 20408  df-sra 20649  df-rgmod 20650  df-dsmm 21154  df-frlm 21169  df-uvc 21205
This theorem is referenced by:  frlmlbs  21219
  Copyright terms: Public domain W3C validator