Users' Mathboxes Mathbox for Norm Megill < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  hdmapglem7a Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem hdmapglem7a 42800
Description: Lemma for hdmapg 42803. (Contributed by NM, 14-Jun-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
hdmapglem7.h 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
hdmapglem7.e 𝐸 = ⟨( I ↾ (Base‘𝐾)), ( I ↾ ((LTrn‘𝐾)‘𝑊))⟩
hdmapglem7.o 𝑂 = ((ocH‘𝐾)‘𝑊)
hdmapglem7.u 𝑈 = ((DVecH‘𝐾)‘𝑊)
hdmapglem7.v 𝑉 = (Base‘𝑈)
hdmapglem7.p + = (+g𝑈)
hdmapglem7.q · = ( ·𝑠𝑈)
hdmapglem7.r 𝑅 = (Scalar‘𝑈)
hdmapglem7.b 𝐵 = (Base‘𝑅)
hdmapglem7.a = (LSSum‘𝑈)
hdmapglem7.n 𝑁 = (LSpan‘𝑈)
hdmapglem7.k (𝜑 → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻))
hdmapglem7.x (𝜑𝑋𝑉)
Assertion
Ref Expression
hdmapglem7a (𝜑 → ∃𝑢 ∈ (𝑂‘{𝐸})∃𝑘𝐵 𝑋 = ((𝑘 · 𝐸) + 𝑢))
Distinct variable groups:   𝑢,𝑘, +   𝐵,𝑘,𝑢   𝑘,𝐸,𝑢   𝑘,𝑁,𝑢   𝑘,𝑂,𝑢   · ,𝑘,𝑢   𝑅,𝑘   𝑈,𝑘,𝑢   𝑘,𝑉   𝑘,𝑋,𝑢   𝜑,𝑘,𝑢
Allowed substitution hints:   (𝑢, 𝑘)   𝑅(𝑢)   𝐻(𝑢, 𝑘)   𝐾(𝑢, 𝑘)   𝑉(𝑢)   𝑊(𝑢, 𝑘)

Proof of Theorem hdmapglem7a
Dummy variable 𝑎 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 hdmapglem7.x . . . 4 (𝜑𝑋𝑉)
2 hdmapglem7.h . . . . . 6 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
3 hdmapglem7.o . . . . . 6 𝑂 = ((ocH‘𝐾)‘𝑊)
4 hdmapglem7.u . . . . . 6 𝑈 = ((DVecH‘𝐾)‘𝑊)
5 hdmapglem7.v . . . . . 6 𝑉 = (Base‘𝑈)
6 eqid 2760 . . . . . 6 (LSubSp‘𝑈) = (LSubSp‘𝑈)
7 hdmapglem7.a . . . . . 6 = (LSSum‘𝑈)
8 hdmapglem7.k . . . . . 6 (𝜑 → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻))
92, 4, 8dvhlmod 41983 . . . . . . 7 (𝜑𝑈 ∈ LMod)
10 eqid 2760 . . . . . . . . 9 (Base‘𝐾) = (Base‘𝐾)
11 eqid 2760 . . . . . . . . 9 ((LTrn‘𝐾)‘𝑊) = ((LTrn‘𝐾)‘𝑊)
12 eqid 2760 . . . . . . . . 9 (0g𝑈) = (0g𝑈)
13 hdmapglem7.e . . . . . . . . 9 𝐸 = ⟨( I ↾ (Base‘𝐾)), ( I ↾ ((LTrn‘𝐾)‘𝑊))⟩
142, 10, 11, 4, 5, 12, 13, 8dvheveccl 41985 . . . . . . . 8 (𝜑𝐸 ∈ (𝑉 ∖ {(0g𝑈)}))
1514eldifad 3911 . . . . . . 7 (𝜑𝐸𝑉)
16 hdmapglem7.n . . . . . . . 8 𝑁 = (LSpan‘𝑈)
175, 6, 16lspsncl 21161 . . . . . . 7 ((𝑈 ∈ LMod ∧ 𝐸𝑉) → (𝑁‘{𝐸}) ∈ (LSubSp‘𝑈))
189, 15, 17syl2anc 596 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑁‘{𝐸}) ∈ (LSubSp‘𝑈))
1915snssd 4747 . . . . . . . . 9 (𝜑 → {𝐸} ⊆ 𝑉)
202, 4, 3, 5, 16, 8, 19dochocsp 42252 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑂‘(𝑁‘{𝐸})) = (𝑂‘{𝐸}))
2120fveq2d 6882 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑂‘(𝑂‘(𝑁‘{𝐸}))) = (𝑂‘(𝑂‘{𝐸})))
222, 4, 3, 5, 16, 8, 15dochocsn 42254 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑂‘(𝑂‘{𝐸})) = (𝑁‘{𝐸}))
2321, 22eqtrd 2795 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑂‘(𝑂‘(𝑁‘{𝐸}))) = (𝑁‘{𝐸}))
242, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 18, 23dochexmid 42341 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑁‘{𝐸}) (𝑂‘(𝑁‘{𝐸}))) = 𝑉)
2520oveq2d 7429 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑁‘{𝐸}) (𝑂‘(𝑁‘{𝐸}))) = ((𝑁‘{𝐸}) (𝑂‘{𝐸})))
2624, 25eqtr3d 2797 . . . 4 (𝜑𝑉 = ((𝑁‘{𝐸}) (𝑂‘{𝐸})))
271, 26eleqtrd 2862 . . 3 (𝜑𝑋 ∈ ((𝑁‘{𝐸}) (𝑂‘{𝐸})))
286lsssssubg 21142 . . . . . 6 (𝑈 ∈ LMod → (LSubSp‘𝑈) ⊆ (SubGrp‘𝑈))
299, 28syl 18 . . . . 5 (𝜑 → (LSubSp‘𝑈) ⊆ (SubGrp‘𝑈))
3029, 18sseldd 3932 . . . 4 (𝜑 → (𝑁‘{𝐸}) ∈ (SubGrp‘𝑈))
312, 4, 5, 6, 3dochlss 42227 . . . . . 6 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ {𝐸} ⊆ 𝑉) → (𝑂‘{𝐸}) ∈ (LSubSp‘𝑈))
328, 19, 31syl2anc 596 . . . . 5 (𝜑 → (𝑂‘{𝐸}) ∈ (LSubSp‘𝑈))
3329, 32sseldd 3932 . . . 4 (𝜑 → (𝑂‘{𝐸}) ∈ (SubGrp‘𝑈))
34 hdmapglem7.p . . . . 5 + = (+g𝑈)
3534, 7lsmelval 19776 . . . 4 (((𝑁‘{𝐸}) ∈ (SubGrp‘𝑈) ∧ (𝑂‘{𝐸}) ∈ (SubGrp‘𝑈)) → (𝑋 ∈ ((𝑁‘{𝐸}) (𝑂‘{𝐸})) ↔ ∃𝑎 ∈ (𝑁‘{𝐸})∃𝑢 ∈ (𝑂‘{𝐸})𝑋 = (𝑎 + 𝑢)))
3630, 33, 35syl2anc 596 . . 3 (𝜑 → (𝑋 ∈ ((𝑁‘{𝐸}) (𝑂‘{𝐸})) ↔ ∃𝑎 ∈ (𝑁‘{𝐸})∃𝑢 ∈ (𝑂‘{𝐸})𝑋 = (𝑎 + 𝑢)))
3727, 36mpbid 235 . 2 (𝜑 → ∃𝑎 ∈ (𝑁‘{𝐸})∃𝑢 ∈ (𝑂‘{𝐸})𝑋 = (𝑎 + 𝑢))
38 rexcom 3291 . . 3 (∃𝑎 ∈ (𝑁‘{𝐸})∃𝑢 ∈ (𝑂‘{𝐸})𝑋 = (𝑎 + 𝑢) ↔ ∃𝑢 ∈ (𝑂‘{𝐸})∃𝑎 ∈ (𝑁‘{𝐸})𝑋 = (𝑎 + 𝑢))
39 df-rex 3087 . . . . 5 (∃𝑎 ∈ (𝑁‘{𝐸})𝑋 = (𝑎 + 𝑢) ↔ ∃𝑎(𝑎 ∈ (𝑁‘{𝐸}) ∧ 𝑋 = (𝑎 + 𝑢)))
40 hdmapglem7.r . . . . . . . . . . 11 𝑅 = (Scalar‘𝑈)
41 hdmapglem7.b . . . . . . . . . . 11 𝐵 = (Base‘𝑅)
42 hdmapglem7.q . . . . . . . . . . 11 · = ( ·𝑠𝑈)
4340, 41, 5, 42, 16ellspsn 21187 . . . . . . . . . 10 ((𝑈 ∈ LMod ∧ 𝐸𝑉) → (𝑎 ∈ (𝑁‘{𝐸}) ↔ ∃𝑘𝐵 𝑎 = (𝑘 · 𝐸)))
449, 15, 43syl2anc 596 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑎 ∈ (𝑁‘{𝐸}) ↔ ∃𝑘𝐵 𝑎 = (𝑘 · 𝐸)))
4544anbi1d 643 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑎 ∈ (𝑁‘{𝐸}) ∧ 𝑋 = (𝑎 + 𝑢)) ↔ (∃𝑘𝐵 𝑎 = (𝑘 · 𝐸) ∧ 𝑋 = (𝑎 + 𝑢))))
46 r19.41v 3192 . . . . . . . 8 (∃𝑘𝐵 (𝑎 = (𝑘 · 𝐸) ∧ 𝑋 = (𝑎 + 𝑢)) ↔ (∃𝑘𝐵 𝑎 = (𝑘 · 𝐸) ∧ 𝑋 = (𝑎 + 𝑢)))
4745, 46bitr4di 292 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝑎 ∈ (𝑁‘{𝐸}) ∧ 𝑋 = (𝑎 + 𝑢)) ↔ ∃𝑘𝐵 (𝑎 = (𝑘 · 𝐸) ∧ 𝑋 = (𝑎 + 𝑢))))
4847exbidv 1954 . . . . . 6 (𝜑 → (∃𝑎(𝑎 ∈ (𝑁‘{𝐸}) ∧ 𝑋 = (𝑎 + 𝑢)) ↔ ∃𝑎𝑘𝐵 (𝑎 = (𝑘 · 𝐸) ∧ 𝑋 = (𝑎 + 𝑢))))
49 rexcom4 3289 . . . . . . 7 (∃𝑘𝐵𝑎(𝑎 = (𝑘 · 𝐸) ∧ 𝑋 = (𝑎 + 𝑢)) ↔ ∃𝑎𝑘𝐵 (𝑎 = (𝑘 · 𝐸) ∧ 𝑋 = (𝑎 + 𝑢)))
50 ovex 7446 . . . . . . . . 9 (𝑘 · 𝐸) ∈ V
51 oveq1 7420 . . . . . . . . . 10 (𝑎 = (𝑘 · 𝐸) → (𝑎 + 𝑢) = ((𝑘 · 𝐸) + 𝑢))
5251eqeq2d 2771 . . . . . . . . 9 (𝑎 = (𝑘 · 𝐸) → (𝑋 = (𝑎 + 𝑢) ↔ 𝑋 = ((𝑘 · 𝐸) + 𝑢)))
5350, 52ceqsexv 3498 . . . . . . . 8 (∃𝑎(𝑎 = (𝑘 · 𝐸) ∧ 𝑋 = (𝑎 + 𝑢)) ↔ 𝑋 = ((𝑘 · 𝐸) + 𝑢))
5453rexbii 3109 . . . . . . 7 (∃𝑘𝐵𝑎(𝑎 = (𝑘 · 𝐸) ∧ 𝑋 = (𝑎 + 𝑢)) ↔ ∃𝑘𝐵 𝑋 = ((𝑘 · 𝐸) + 𝑢))
5549, 54bitr3i 280 . . . . . 6 (∃𝑎𝑘𝐵 (𝑎 = (𝑘 · 𝐸) ∧ 𝑋 = (𝑎 + 𝑢)) ↔ ∃𝑘𝐵 𝑋 = ((𝑘 · 𝐸) + 𝑢))
5648, 55bitrdi 290 . . . . 5 (𝜑 → (∃𝑎(𝑎 ∈ (𝑁‘{𝐸}) ∧ 𝑋 = (𝑎 + 𝑢)) ↔ ∃𝑘𝐵 𝑋 = ((𝑘 · 𝐸) + 𝑢)))
5739, 56bitrid 286 . . . 4 (𝜑 → (∃𝑎 ∈ (𝑁‘{𝐸})𝑋 = (𝑎 + 𝑢) ↔ ∃𝑘𝐵 𝑋 = ((𝑘 · 𝐸) + 𝑢)))
5857rexbidv 3186 . . 3 (𝜑 → (∃𝑢 ∈ (𝑂‘{𝐸})∃𝑎 ∈ (𝑁‘{𝐸})𝑋 = (𝑎 + 𝑢) ↔ ∃𝑢 ∈ (𝑂‘{𝐸})∃𝑘𝐵 𝑋 = ((𝑘 · 𝐸) + 𝑢)))
5938, 58bitrid 286 . 2 (𝜑 → (∃𝑎 ∈ (𝑁‘{𝐸})∃𝑢 ∈ (𝑂‘{𝐸})𝑋 = (𝑎 + 𝑢) ↔ ∃𝑢 ∈ (𝑂‘{𝐸})∃𝑘𝐵 𝑋 = ((𝑘 · 𝐸) + 𝑢)))
6037, 59mpbid 235 1 (𝜑 → ∃𝑢 ∈ (𝑂‘{𝐸})∃𝑘𝐵 𝑋 = ((𝑘 · 𝐸) + 𝑢))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  wi 4  wb 209  wa 401   = wceq 1570  wex 1812  wcel 2145  wrex 3086  wss 3899  {csn 4584  cop 4590   I cid 5549  cres 5657  cfv 6533  (class class class)co 7413  Basecbs 17301  +gcplusg 17342  Scalarcsca 17345   ·𝑠 cvsca 17346  0gc0g 17524  SubGrpcsubg 19243  LSSumclsm 19761  LModclmod 21044  LSubSpclss 21115  LSpanclspn 21155  HLchlt 40223  LHypclh 40857  LTrncltrn 40974  DVecHcdvh 41951  ocHcoch 42220
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 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-rep 5232  ax-sep 5251  ax-nul 5263  ax-pow 5330  ax-pr 5398  ax-un 7736  ax-cnex 11180  ax-resscn 11181  ax-1cn 11182  ax-icn 11183  ax-addcl 11184  ax-addrcl 11185  ax-mulcl 11186  ax-mulrcl 11187  ax-mulcom 11188  ax-addass 11189  ax-mulass 11190  ax-distr 11191  ax-i2m1 11192  ax-1ne0 11193  ax-1rid 11194  ax-rnegex 11195  ax-rrecex 11196  ax-cnre 11197  ax-pre-lttri 11198  ax-pre-lttrn 11199  ax-pre-ltadd 11200  ax-pre-mulgt0 11201  ax-riotaBAD 39826
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 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-iin 4954  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6299  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-riota 7370  df-ov 7416  df-oprab 7417  df-mpo 7418  df-om 7863  df-1st 7986  df-2nd 7987  df-tpos 8224  df-undef 8271  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8360  df-rdg 8399  df-1o 8455  df-2o 8456  df-er 8696  df-map 8828  df-en 8953  df-dom 8954  df-sdom 8955  df-fin 8956  df-pnf 11269  df-mnf 11270  df-xr 11271  df-ltxr 11272  df-le 11273  df-sub 11467  df-neg 11468  df-nn 12258  df-2 12327  df-3 12328  df-4 12329  df-5 12330  df-6 12331  df-n0 12529  df-z 12616  df-uz 12888  df-fz 13562  df-struct 17239  df-sets 17256  df-slot 17274  df-ndx 17286  df-base 17302  df-ress 17323  df-plusg 17355  df-mulr 17356  df-sca 17358  df-vsca 17359  df-0g 17526  df-mre 17670  df-mrc 17671  df-acs 17673  df-proset 18382  df-poset 18401  df-plt 18416  df-lub 18432  df-glb 18433  df-join 18434  df-meet 18435  df-p0 18511  df-p1 18512  df-lat 18520  df-clat 18587  df-mgm 18730  df-sgrp 18821  df-mnd 18837  df-submnd 18892  df-grp 19060  df-minusg 19061  df-sbg 19062  df-subg 19246  df-cntz 19444  df-oppg 19473  df-lsm 19763  df-cmn 19909  df-abl 19910  df-mgp 20274  df-rng 20288  df-ur 20321  df-ring 20374  df-oppr 20478  df-dvdsr 20498  df-unit 20499  df-invr 20529  df-dvr 20542  df-drng 20892  df-lmod 21046  df-lss 21116  df-lsp 21156  df-lvec 21287  df-lsatoms 39849  df-lcv 39892  df-oposet 40049  df-ol 40051  df-oml 40052  df-covers 40139  df-ats 40140  df-atl 40171  df-cvlat 40195  df-hlat 40224  df-llines 40371  df-lplanes 40372  df-lvols 40373  df-lines 40374  df-psubsp 40376  df-pmap 40377  df-padd 40669  df-lhyp 40861  df-laut 40862  df-ldil 40977  df-ltrn 40978  df-trl 41032  df-tgrp 41616  df-tendo 41628  df-edring 41630  df-dveca 41876  df-disoa 41902  df-dvech 41952  df-dib 42012  df-dic 42046  df-dih 42102  df-doch 42221  df-djh 42268
This theorem is used by:  hdmapglem7  42802
  Copyright terms: Public domain W3C validator