Theorem islindf2 21021

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 1135	. . 3 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → 𝑊 ∈ 𝑌)
2		simp3 1137	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → 𝐹:𝐼⟶𝐵)
3		simp2 1136	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → 𝐼 ∈ 𝑋)
4	2, 3	fexd 7103	. . 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 21019	. . 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 584	. 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 6630	. . . . 5 ⊢ (𝐹:𝐼⟶𝐵 → (𝐹:dom 𝐹⟶𝐵 ∧ dom 𝐹 ⊆ 𝐼))
14	13	simpld 495	. . . 4 ⊢ (𝐹:𝐼⟶𝐵 → 𝐹:dom 𝐹⟶𝐵)
15	14	3ad2ant3 1134	. . 3 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → 𝐹:dom 𝐹⟶𝐵)
16	15	biantrurd 533	. 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 6609	. . . 4 ⊢ (𝐹:𝐼⟶𝐵 → dom 𝐹 = 𝐼)
18	17	3ad2ant3 1134	. . 3 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → dom 𝐹 = 𝐼)
19	18	difeq1d 4056	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → (dom 𝐹 ∖ {𝑥}) = (𝐼 ∖ {𝑥}))
20	19	imaeq2d 5969	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → (𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑥})) = (𝐹 “ (𝐼 ∖ {𝑥})))
21	20	fveq2d 6778	. . . . . 6 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → (𝐾‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑥}))) = (𝐾‘(𝐹 “ (𝐼 ∖ {𝑥}))))
22	21	eleq2d 2824	. . . . 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 318	. . . 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 3112	. . 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 3336	. 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 307	1 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → (𝐹 LIndF 𝑊 ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐼 ∀𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · (𝐹‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(𝐹 “ (𝐼 ∖ {𝑥})))))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 396   ∧ w3a 1086   = wceq 1539   ∈ wcel 2106  ∀wral 3064  Vcvv 3432   ∖ cdif 3884   ⊆ wss 3887  {csn 4561   class class class wbr 5074  dom cdm 5589   “ cima 5592  ⟶wf 6429  ‘cfv 6433  (class class class)co 7275  Basecbs 16912  Scalarcsca 16965   ·_𝑠 cvsca 16966  0_gc0g 17150  LSpanclspn 20233   LIndF clindf 21011

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 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2709  ax-rep 5209  ax-sep 5223  ax-nul 5230  ax-pr 5352

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2068  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2816  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-ral 3069  df-rex 3070  df-reu 3072  df-rab 3073  df-v 3434  df-sbc 3717  df-csb 3833  df-dif 3890  df-un 3892  df-in 3894  df-ss 3904  df-nul 4257  df-if 4460  df-sn 4562  df-pr 4564  df-op 4568  df-uni 4840  df-iun 4926  df-br 5075  df-opab 5137  df-mpt 5158  df-id 5489  df-xp 5595  df-rel 5596  df-cnv 5597  df-co 5598  df-dm 5599  df-rn 5600  df-res 5601  df-ima 5602  df-iota 6391  df-fun 6435  df-fn 6436  df-f 6437  df-f1 6438  df-fo 6439  df-f1o 6440  df-fv 6441  df-ov 7278  df-lindf 21013

This theorem is referenced by:  lindfmm  21034  islindf4  21045