Theorem hvmap1o 42927

Description: The vector to functional map provides a bijection from nonzero vectors 𝑉 to nonzero functionals with closed kernels 𝐶. (Contributed by NM, 27-Mar-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
hvmap1o.h	⊢ 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
hvmap1o.o	⊢ 𝑂 = ((ocH‘𝐾)‘𝑊)
hvmap1o.u	⊢ 𝑈 = ((DVecH‘𝐾)‘𝑊)
hvmap1o.v	⊢ 𝑉 = (Base‘𝑈)
hvmap1o.z	⊢ 0 = (0g‘𝑈)
hvmap1o.f	⊢ 𝐹 = (LFnl‘𝑈)
hvmap1o.l	⊢ 𝐿 = (LKer‘𝑈)
hvmap1o.d	⊢ 𝐷 = (LDual‘𝑈)
hvmap1o.q	⊢ 𝑄 = (0g‘𝐷)
hvmap1o.c	⊢ 𝐶 = {𝑓 ∈ 𝐹 ∣ (𝑂‘(𝑂‘(𝐿‘𝑓))) = (𝐿‘𝑓)}
hvmap1o.m	⊢ 𝑀 = ((HVMap‘𝐾)‘𝑊)
hvmap1o.k	⊢ (𝜑 → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))

Assertion

Ref	Expression
hvmap1o	⊢ (𝜑 → 𝑀:(𝑉 ∖ { 0 })–1-1-onto→(𝐶 ∖ {𝑄}))

Distinct variable groups:   𝑓,𝐹   𝑓,𝐿   𝑓,𝑂   𝑈,𝑓   𝑓,𝑉

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑓)   𝐶(𝑓)   𝐷(𝑓)   𝑄(𝑓)   𝐻(𝑓)   𝐾(𝑓)   𝑀(𝑓)   𝑊(𝑓)   0 (𝑓)

Proof of Theorem hvmap1o

Dummy variables 𝑣 𝑘 𝑤 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		hvmap1o.h	. . 3 ⊢ 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
2		hvmap1o.o	. . 3 ⊢ 𝑂 = ((ocH‘𝐾)‘𝑊)
3		hvmap1o.u	. . 3 ⊢ 𝑈 = ((DVecH‘𝐾)‘𝑊)
4		hvmap1o.v	. . 3 ⊢ 𝑉 = (Base‘𝑈)
5		eqid 2760	. . 3 ⊢ (+g‘𝑈) = (+g‘𝑈)
6		eqid 2760	. . 3 ⊢ ( ·𝑠 ‘𝑈) = ( ·𝑠 ‘𝑈)
7		eqid 2760	. . 3 ⊢ (Scalar‘𝑈) = (Scalar‘𝑈)
8		eqid 2760	. . 3 ⊢ (Base‘(Scalar‘𝑈)) = (Base‘(Scalar‘𝑈))
9		hvmap1o.z	. . 3 ⊢ 0 = (0g‘𝑈)
10		hvmap1o.f	. . 3 ⊢ 𝐹 = (LFnl‘𝑈)
11		hvmap1o.l	. . 3 ⊢ 𝐿 = (LKer‘𝑈)
12		hvmap1o.d	. . 3 ⊢ 𝐷 = (LDual‘𝑈)
13		hvmap1o.q	. . 3 ⊢ 𝑄 = (0g‘𝐷)
14		hvmap1o.c	. . 3 ⊢ 𝐶 = {𝑓 ∈ 𝐹 ∣ (𝑂‘(𝑂‘(𝐿‘𝑓))) = (𝐿‘𝑓)}
15		eqid 2760	. . 3 ⊢ (𝑥 ∈ (𝑉 ∖ { 0 }) ↦ (𝑣 ∈ 𝑉 ↦ (℩𝑘 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑈))∃𝑤 ∈ (𝑂‘{𝑥})𝑣 = (𝑤(+g‘𝑈)(𝑘( ·𝑠 ‘𝑈)𝑥))))) = (𝑥 ∈ (𝑉 ∖ { 0 }) ↦ (𝑣 ∈ 𝑉 ↦ (℩𝑘 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑈))∃𝑤 ∈ (𝑂‘{𝑥})𝑣 = (𝑤(+g‘𝑈)(𝑘( ·𝑠 ‘𝑈)𝑥)))))
16		hvmap1o.k	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))
17	1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16	lcf1o 42715	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ (𝑉 ∖ { 0 }) ↦ (𝑣 ∈ 𝑉 ↦ (℩𝑘 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑈))∃𝑤 ∈ (𝑂‘{𝑥})𝑣 = (𝑤(+g‘𝑈)(𝑘( ·𝑠 ‘𝑈)𝑥))))):(𝑉 ∖ { 0 })–1-1-onto→(𝐶 ∖ {𝑄}))
18		hvmap1o.m	. . . 4 ⊢ 𝑀 = ((HVMap‘𝐾)‘𝑊)
19	1, 3, 2, 4, 5, 6, 9, 7, 8, 18, 16	hvmapfval 42923	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑀 = (𝑥 ∈ (𝑉 ∖ { 0 }) ↦ (𝑣 ∈ 𝑉 ↦ (℩𝑘 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑈))∃𝑤 ∈ (𝑂‘{𝑥})𝑣 = (𝑤(+g‘𝑈)(𝑘( ·𝑠 ‘𝑈)𝑥))))))
20	19	f1oeq1d 6822	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑀:(𝑉 ∖ { 0 })–1-1-onto→(𝐶 ∖ {𝑄}) ↔ (𝑥 ∈ (𝑉 ∖ { 0 }) ↦ (𝑣 ∈ 𝑉 ↦ (℩𝑘 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑈))∃𝑤 ∈ (𝑂‘{𝑥})𝑣 = (𝑤(+g‘𝑈)(𝑘( ·𝑠 ‘𝑈)𝑥))))):(𝑉 ∖ { 0 })–1-1-onto→(𝐶 ∖ {𝑄})))
21	17, 20	mpbird 260	1 ⊢ (𝜑 → 𝑀:(𝑉 ∖ { 0 })–1-1-onto→(𝐶 ∖ {𝑄}))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2144  ∃wrex 3086  {crab 3412   ∖ cdif 4044  {csn 4584   ↦ cmpt 5185  –1-1-onto→wf1o 6540  ‘cfv 6541  ℩crio 7378  (class class class)co 7422  Basecbs 17394  +_gcplusg 17435  Scalarcsca 17438   ·_𝑠 cvsca 17439  0_gc0g 17617  LFnlclfn 40221  LKerclk 40249  LDualcld 40287  HLchlt 40514  LHypclh 41148  DVecHcdvh 42242  ocHcoch 42511  HVMapchvm 42920

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 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7753  ax-cnex 11261  ax-resscn 11262  ax-1cn 11263  ax-icn 11264  ax-addcl 11265  ax-addrcl 11266  ax-mulcl 11267  ax-mulrcl 11268  ax-mulcom 11269  ax-addass 11270  ax-mulass 11271  ax-distr 11272  ax-i2m1 11273  ax-1ne0 11274  ax-1rid 11275  ax-rnegex 11276  ax-rrecex 11277  ax-cnre 11278  ax-pre-lttri 11279  ax-pre-lttrn 11280  ax-pre-ltadd 11281  ax-pre-mulgt0 11282  ax-riotaBAD 40117

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 2099  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 3739  df-csb 3848  df-ss 3897  df-pss 4013  df-dif 4046  df-in 4090  df-un 4150  df-nul 4278  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4835  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-iin 4953  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6306  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6496  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-f1 6546  df-fo 6547  df-f1o 6548  df-fv 6549  df-riota 7379  df-ov 7425  df-oprab 7426  df-mpo 7427  df-of 7695  df-om 7880  df-1st 8003  df-2nd 8004  df-tpos 8248  df-undef 8295  df-frecs 8304  df-wrecs 8335  df-recs 8384  df-rdg 8423  df-1o 8481  df-er 8722  df-map 8854  df-en 8979  df-dom 8980  df-sdom 8981  df-fin 8982  df-pnf 11350  df-mnf 11351  df-xr 11352  df-ltxr 11353  df-le 11354  df-sub 11548  df-neg 11549  df-nn 12341  df-2 12410  df-3 12411  df-4 12412  df-5 12413  df-6 12414  df-n0 12612  df-z 12699  df-uz 12971  df-fz 13645  df-struct 17332  df-sets 17349  df-slot 17367  df-ndx 17379  df-base 17395  df-ress 17416  df-plusg 17448  df-mulr 17449  df-sca 17451  df-vsca 17452  df-0g 17619  df-proset 18475  df-poset 18494  df-plt 18509  df-lub 18525  df-glb 18526  df-join 18527  df-meet 18528  df-p0 18604  df-p1 18605  df-lat 18613  df-clat 18680  df-mgm 18823  df-sgrp 18915  df-mnd 18931  df-submnd 18986  df-grp 19154  df-minusg 19155  df-sbg 19156  df-subg 19340  df-cntz 19538  df-lsm 19857  df-cmn 20003  df-abl 20004  df-mgp 20368  df-rng 20382  df-ur 20415  df-ring 20468  df-oppr 20574  df-dvdsr 20594  df-unit 20595  df-invr 20625  df-dvr 20638  df-drng 20989  df-lmod 21144  df-lss 21214  df-lsp 21254  df-lvec 21385  df-lsatoms 40140  df-lshyp 40141  df-lfl 40222  df-lkr 40250  df-ldual 40288  df-oposet 40340  df-ol 40342  df-oml 40343  df-covers 40430  df-ats 40431  df-atl 40462  df-cvlat 40486  df-hlat 40515  df-llines 40662  df-lplanes 40663  df-lvols 40664  df-lines 40665  df-psubsp 40667  df-pmap 40668  df-padd 40960  df-lhyp 41152  df-laut 41153  df-ldil 41268  df-ltrn 41269  df-trl 41323  df-tgrp 41907  df-tendo 41919  df-edring 41921  df-dveca 42167  df-disoa 42193  df-dvech 42243  df-dib 42303  df-dic 42337  df-dih 42393  df-doch 42512  df-djh 42559  df-hvmap 42921

This theorem is used by:  hvmapclN  42928  hvmap1o2  42929