Theorem islindf2 21994

Description: Property of an independent family of vectors with prior constrained domain and codomain. (Contributed by Stefan O'Rear, 26-Feb-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
islindf.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑊)
islindf.v	⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝑊)
islindf.k	⊢ 𝐾 = (LSpan‘𝑊)
islindf.s	⊢ 𝑆 = (Scalar‘𝑊)
islindf.n	⊢ 𝑁 = (Base‘𝑆)
islindf.z	⊢ 0 = (0g‘𝑆)

Assertion

Ref	Expression
islindf2	⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → (𝐹 LIndF 𝑊 ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐼 ∀𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · (𝐹‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(𝐹 “ (𝐼 ∖ {𝑥})))))

Distinct variable groups:   𝑘,𝐹,𝑥   𝑘,𝑁   𝑘,𝑊,𝑥   0 ,𝑘   𝐵,𝑘,𝑥   𝑘,𝐼,𝑥   𝑘,𝑋,𝑥   𝑘,𝑌,𝑥

Allowed substitution hints:   𝑆(𝑥, 𝑘)   · (𝑥, 𝑘)   𝐾(𝑥, 𝑘)   𝑁(𝑥)   0 (𝑥)

Proof of Theorem islindf2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simp1 1154	. . 3 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → 𝑊 ∈ 𝑌)
2		simp3 1156	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → 𝐹:𝐼⟶𝐵)
3		simp2 1155	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → 𝐼 ∈ 𝑋)
4	2, 3	fexd 7229	. . 3 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → 𝐹 ∈ V)
5		islindf.b	. . . 4 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑊)
6		islindf.v	. . . 4 ⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝑊)
7		islindf.k	. . . 4 ⊢ 𝐾 = (LSpan‘𝑊)
8		islindf.s	. . . 4 ⊢ 𝑆 = (Scalar‘𝑊)
9		islindf.n	. . . 4 ⊢ 𝑁 = (Base‘𝑆)
10		islindf.z	. . . 4 ⊢ 0 = (0g‘𝑆)
11	5, 6, 7, 8, 9, 10	islindf 21992	. . 3 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐹 ∈ V) → (𝐹 LIndF 𝑊 ↔ (𝐹:dom 𝐹⟶𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ dom 𝐹∀𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · (𝐹‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑥}))))))
12	1, 4, 11	syl2anc 596	. 2 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → (𝐹 LIndF 𝑊 ↔ (𝐹:dom 𝐹⟶𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ dom 𝐹∀𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · (𝐹‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑥}))))))
13		ffdm 6739	. . . . 5 ⊢ (𝐹:𝐼⟶𝐵 → (𝐹:dom 𝐹⟶𝐵 ∧ dom 𝐹 ⊆ 𝐼))
14	13	simpld 500	. . . 4 ⊢ (𝐹:𝐼⟶𝐵 → 𝐹:dom 𝐹⟶𝐵)
15	14	3ad2ant3 1153	. . 3 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → 𝐹:dom 𝐹⟶𝐵)
16	15	biantrurd 542	. 2 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → (∀𝑥 ∈ dom 𝐹∀𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · (𝐹‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑥}))) ↔ (𝐹:dom 𝐹⟶𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ dom 𝐹∀𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · (𝐹‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑥}))))))
17		fdm 6719	. . . 4 ⊢ (𝐹:𝐼⟶𝐵 → dom 𝐹 = 𝐼)
18	17	3ad2ant3 1153	. . 3 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → dom 𝐹 = 𝐼)
19	18	difeq1d 4080	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → (dom 𝐹 ∖ {𝑥}) = (𝐼 ∖ {𝑥}))
20	19	imaeq2d 6064	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → (𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑥})) = (𝐹 “ (𝐼 ∖ {𝑥})))
21	20	fveq2d 6889	. . . . . 6 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → (𝐾‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑥}))) = (𝐾‘(𝐹 “ (𝐼 ∖ {𝑥}))))
22	21	eleq2d 2851	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → ((𝑘 · (𝐹‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑥}))) ↔ (𝑘 · (𝐹‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(𝐹 “ (𝐼 ∖ {𝑥})))))
23	22	notbid 321	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → (¬ (𝑘 · (𝐹‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑥}))) ↔ ¬ (𝑘 · (𝐹‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(𝐹 “ (𝐼 ∖ {𝑥})))))
24	23	ralbidv 3190	. . 3 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → (∀𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · (𝐹‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑥}))) ↔ ∀𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · (𝐹‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(𝐹 “ (𝐼 ∖ {𝑥})))))
25	18, 24	raleqbidv 3340	. 2 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → (∀𝑥 ∈ dom 𝐹∀𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · (𝐹‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑥}))) ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐼 ∀𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · (𝐹‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(𝐹 “ (𝐼 ∖ {𝑥})))))
26	12, 16, 25	3bitr2d 310	1 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → (𝐹 LIndF 𝑊 ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐼 ∀𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · (𝐹‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(𝐹 “ (𝐼 ∖ {𝑥})))))

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2146  ∀wral 3081  Vcvv 3457   ∖ cdif 3903   ⊆ wss 3906  {csn 4591   class class class wbr 5111  dom cdm 5663   “ cima 5666  ⟶wf 6536  ‘cfv 6540  (class class class)co 7416  Basecbs 17287  Scalarcsca 17331   ·_𝑠 cvsca 17332  0_gc0g 17510  LSpanclspn 21122   LIndF clindf 21984

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 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2737  ax-rep 5240  ax-sep 5259  ax-nul 5271  ax-pr 5406

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-ral 3082  df-rex 3092  df-reu 3372  df-rab 3419  df-v 3459  df-sbc 3747  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-nul 4287  df-if 4490  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4875  df-iun 4960  df-br 5112  df-opab 5176  df-mpt 5195  df-id 5558  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-iota 6496  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-ov 7419  df-lindf 21986

This theorem is used by:  lindfmm  22007  islindf4  22018