MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  islinds2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem islinds2 20368
Description: Expanded property of an independent set of vectors. (Contributed by Stefan O'Rear, 24-Feb-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
islindf.b 𝐵 = (Base‘𝑊)
islindf.v · = ( ·𝑠𝑊)
islindf.k 𝐾 = (LSpan‘𝑊)
islindf.s 𝑆 = (Scalar‘𝑊)
islindf.n 𝑁 = (Base‘𝑆)
islindf.z 0 = (0g𝑆)
Assertion
Ref Expression
islinds2 (𝑊𝑌 → (𝐹 ∈ (LIndS‘𝑊) ↔ (𝐹𝐵 ∧ ∀𝑥𝐹𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · 𝑥) ∈ (𝐾‘(𝐹 ∖ {𝑥})))))
Distinct variable groups:   𝑘,𝐹,𝑥   𝑘,𝑁   𝑘,𝑊,𝑥   0 ,𝑘
Allowed substitution hints:   𝐵(𝑥,𝑘)   𝑆(𝑥,𝑘)   · (𝑥,𝑘)   𝐾(𝑥,𝑘)   𝑁(𝑥)   𝑌(𝑥,𝑘)   0 (𝑥)

Proof of Theorem islinds2
StepHypRef Expression
1 islindf.b . . 3 𝐵 = (Base‘𝑊)
21islinds 20364 . 2 (𝑊𝑌 → (𝐹 ∈ (LIndS‘𝑊) ↔ (𝐹𝐵 ∧ ( I ↾ 𝐹) LIndF 𝑊)))
3 fvex 6342 . . . . . . . 8 (Base‘𝑊) ∈ V
41, 3eqeltri 2845 . . . . . . 7 𝐵 ∈ V
54ssex 4933 . . . . . 6 (𝐹𝐵𝐹 ∈ V)
65adantl 467 . . . . 5 ((𝑊𝑌𝐹𝐵) → 𝐹 ∈ V)
7 resiexg 7248 . . . . 5 (𝐹 ∈ V → ( I ↾ 𝐹) ∈ V)
86, 7syl 17 . . . 4 ((𝑊𝑌𝐹𝐵) → ( I ↾ 𝐹) ∈ V)
9 islindf.v . . . . 5 · = ( ·𝑠𝑊)
10 islindf.k . . . . 5 𝐾 = (LSpan‘𝑊)
11 islindf.s . . . . 5 𝑆 = (Scalar‘𝑊)
12 islindf.n . . . . 5 𝑁 = (Base‘𝑆)
13 islindf.z . . . . 5 0 = (0g𝑆)
141, 9, 10, 11, 12, 13islindf 20367 . . . 4 ((𝑊𝑌 ∧ ( I ↾ 𝐹) ∈ V) → (( I ↾ 𝐹) LIndF 𝑊 ↔ (( I ↾ 𝐹):dom ( I ↾ 𝐹)⟶𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ dom ( I ↾ 𝐹)∀𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · (( I ↾ 𝐹)‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(( I ↾ 𝐹) “ (dom ( I ↾ 𝐹) ∖ {𝑥}))))))
158, 14syldan 571 . . 3 ((𝑊𝑌𝐹𝐵) → (( I ↾ 𝐹) LIndF 𝑊 ↔ (( I ↾ 𝐹):dom ( I ↾ 𝐹)⟶𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ dom ( I ↾ 𝐹)∀𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · (( I ↾ 𝐹)‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(( I ↾ 𝐹) “ (dom ( I ↾ 𝐹) ∖ {𝑥}))))))
1615pm5.32da 560 . 2 (𝑊𝑌 → ((𝐹𝐵 ∧ ( I ↾ 𝐹) LIndF 𝑊) ↔ (𝐹𝐵 ∧ (( I ↾ 𝐹):dom ( I ↾ 𝐹)⟶𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ dom ( I ↾ 𝐹)∀𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · (( I ↾ 𝐹)‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(( I ↾ 𝐹) “ (dom ( I ↾ 𝐹) ∖ {𝑥})))))))
17 f1oi 6315 . . . . . . . . 9 ( I ↾ 𝐹):𝐹1-1-onto𝐹
18 f1of 6278 . . . . . . . . 9 (( I ↾ 𝐹):𝐹1-1-onto𝐹 → ( I ↾ 𝐹):𝐹𝐹)
1917, 18ax-mp 5 . . . . . . . 8 ( I ↾ 𝐹):𝐹𝐹
20 dmresi 5598 . . . . . . . . 9 dom ( I ↾ 𝐹) = 𝐹
2120feq2i 6177 . . . . . . . 8 (( I ↾ 𝐹):dom ( I ↾ 𝐹)⟶𝐹 ↔ ( I ↾ 𝐹):𝐹𝐹)
2219, 21mpbir 221 . . . . . . 7 ( I ↾ 𝐹):dom ( I ↾ 𝐹)⟶𝐹
23 fss 6196 . . . . . . 7 ((( I ↾ 𝐹):dom ( I ↾ 𝐹)⟶𝐹𝐹𝐵) → ( I ↾ 𝐹):dom ( I ↾ 𝐹)⟶𝐵)
2422, 23mpan 662 . . . . . 6 (𝐹𝐵 → ( I ↾ 𝐹):dom ( I ↾ 𝐹)⟶𝐵)
2524biantrurd 516 . . . . 5 (𝐹𝐵 → (∀𝑥𝐹𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · 𝑥) ∈ (𝐾‘(𝐹 ∖ {𝑥})) ↔ (( I ↾ 𝐹):dom ( I ↾ 𝐹)⟶𝐵 ∧ ∀𝑥𝐹𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · 𝑥) ∈ (𝐾‘(𝐹 ∖ {𝑥})))))
2620raleqi 3290 . . . . . . 7 (∀𝑥 ∈ dom ( I ↾ 𝐹)∀𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · (( I ↾ 𝐹)‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(( I ↾ 𝐹) “ (dom ( I ↾ 𝐹) ∖ {𝑥}))) ↔ ∀𝑥𝐹𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · (( I ↾ 𝐹)‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(( I ↾ 𝐹) “ (dom ( I ↾ 𝐹) ∖ {𝑥}))))
27 fvresi 6582 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥𝐹 → (( I ↾ 𝐹)‘𝑥) = 𝑥)
2827oveq2d 6808 . . . . . . . . . . 11 (𝑥𝐹 → (𝑘 · (( I ↾ 𝐹)‘𝑥)) = (𝑘 · 𝑥))
2920difeq1i 3873 . . . . . . . . . . . . . . 15 (dom ( I ↾ 𝐹) ∖ {𝑥}) = (𝐹 ∖ {𝑥})
3029imaeq2i 5605 . . . . . . . . . . . . . 14 (( I ↾ 𝐹) “ (dom ( I ↾ 𝐹) ∖ {𝑥})) = (( I ↾ 𝐹) “ (𝐹 ∖ {𝑥}))
31 difss 3886 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐹 ∖ {𝑥}) ⊆ 𝐹
32 resiima 5621 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐹 ∖ {𝑥}) ⊆ 𝐹 → (( I ↾ 𝐹) “ (𝐹 ∖ {𝑥})) = (𝐹 ∖ {𝑥}))
3331, 32ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . 14 (( I ↾ 𝐹) “ (𝐹 ∖ {𝑥})) = (𝐹 ∖ {𝑥})
3430, 33eqtri 2792 . . . . . . . . . . . . 13 (( I ↾ 𝐹) “ (dom ( I ↾ 𝐹) ∖ {𝑥})) = (𝐹 ∖ {𝑥})
3534fveq2i 6335 . . . . . . . . . . . 12 (𝐾‘(( I ↾ 𝐹) “ (dom ( I ↾ 𝐹) ∖ {𝑥}))) = (𝐾‘(𝐹 ∖ {𝑥}))
3635a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝑥𝐹 → (𝐾‘(( I ↾ 𝐹) “ (dom ( I ↾ 𝐹) ∖ {𝑥}))) = (𝐾‘(𝐹 ∖ {𝑥})))
3728, 36eleq12d 2843 . . . . . . . . . 10 (𝑥𝐹 → ((𝑘 · (( I ↾ 𝐹)‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(( I ↾ 𝐹) “ (dom ( I ↾ 𝐹) ∖ {𝑥}))) ↔ (𝑘 · 𝑥) ∈ (𝐾‘(𝐹 ∖ {𝑥}))))
3837notbid 307 . . . . . . . . 9 (𝑥𝐹 → (¬ (𝑘 · (( I ↾ 𝐹)‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(( I ↾ 𝐹) “ (dom ( I ↾ 𝐹) ∖ {𝑥}))) ↔ ¬ (𝑘 · 𝑥) ∈ (𝐾‘(𝐹 ∖ {𝑥}))))
3938ralbidv 3134 . . . . . . . 8 (𝑥𝐹 → (∀𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · (( I ↾ 𝐹)‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(( I ↾ 𝐹) “ (dom ( I ↾ 𝐹) ∖ {𝑥}))) ↔ ∀𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · 𝑥) ∈ (𝐾‘(𝐹 ∖ {𝑥}))))
4039ralbiia 3127 . . . . . . 7 (∀𝑥𝐹𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · (( I ↾ 𝐹)‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(( I ↾ 𝐹) “ (dom ( I ↾ 𝐹) ∖ {𝑥}))) ↔ ∀𝑥𝐹𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · 𝑥) ∈ (𝐾‘(𝐹 ∖ {𝑥})))
4126, 40bitri 264 . . . . . 6 (∀𝑥 ∈ dom ( I ↾ 𝐹)∀𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · (( I ↾ 𝐹)‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(( I ↾ 𝐹) “ (dom ( I ↾ 𝐹) ∖ {𝑥}))) ↔ ∀𝑥𝐹𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · 𝑥) ∈ (𝐾‘(𝐹 ∖ {𝑥})))
4241anbi2i 601 . . . . 5 ((( I ↾ 𝐹):dom ( I ↾ 𝐹)⟶𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ dom ( I ↾ 𝐹)∀𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · (( I ↾ 𝐹)‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(( I ↾ 𝐹) “ (dom ( I ↾ 𝐹) ∖ {𝑥})))) ↔ (( I ↾ 𝐹):dom ( I ↾ 𝐹)⟶𝐵 ∧ ∀𝑥𝐹𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · 𝑥) ∈ (𝐾‘(𝐹 ∖ {𝑥}))))
4325, 42syl6rbbr 279 . . . 4 (𝐹𝐵 → ((( I ↾ 𝐹):dom ( I ↾ 𝐹)⟶𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ dom ( I ↾ 𝐹)∀𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · (( I ↾ 𝐹)‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(( I ↾ 𝐹) “ (dom ( I ↾ 𝐹) ∖ {𝑥})))) ↔ ∀𝑥𝐹𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · 𝑥) ∈ (𝐾‘(𝐹 ∖ {𝑥}))))
4443pm5.32i 556 . . 3 ((𝐹𝐵 ∧ (( I ↾ 𝐹):dom ( I ↾ 𝐹)⟶𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ dom ( I ↾ 𝐹)∀𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · (( I ↾ 𝐹)‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(( I ↾ 𝐹) “ (dom ( I ↾ 𝐹) ∖ {𝑥}))))) ↔ (𝐹𝐵 ∧ ∀𝑥𝐹𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · 𝑥) ∈ (𝐾‘(𝐹 ∖ {𝑥}))))
4544a1i 11 . 2 (𝑊𝑌 → ((𝐹𝐵 ∧ (( I ↾ 𝐹):dom ( I ↾ 𝐹)⟶𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ dom ( I ↾ 𝐹)∀𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · (( I ↾ 𝐹)‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(( I ↾ 𝐹) “ (dom ( I ↾ 𝐹) ∖ {𝑥}))))) ↔ (𝐹𝐵 ∧ ∀𝑥𝐹𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · 𝑥) ∈ (𝐾‘(𝐹 ∖ {𝑥})))))
462, 16, 453bitrd 294 1 (𝑊𝑌 → (𝐹 ∈ (LIndS‘𝑊) ↔ (𝐹𝐵 ∧ ∀𝑥𝐹𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · 𝑥) ∈ (𝐾‘(𝐹 ∖ {𝑥})))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wa 382   = wceq 1630  wcel 2144  wral 3060  Vcvv 3349  cdif 3718  wss 3721  {csn 4314   class class class wbr 4784   I cid 5156  dom cdm 5249  cres 5251  cima 5252  wf 6027  1-1-ontowf1o 6030  cfv 6031  (class class class)co 6792  Basecbs 16063  Scalarcsca 16151   ·𝑠 cvsca 16152  0gc0g 16307  LSpanclspn 19183   LIndF clindf 20359  LIndSclinds 20360
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1869  ax-4 1884  ax-5 1990  ax-6 2056  ax-7 2092  ax-8 2146  ax-9 2153  ax-10 2173  ax-11 2189  ax-12 2202  ax-13 2407  ax-ext 2750  ax-sep 4912  ax-nul 4920  ax-pow 4971  ax-pr 5034  ax-un 7095
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-an 383  df-or 827  df-3an 1072  df-tru 1633  df-ex 1852  df-nf 1857  df-sb 2049  df-eu 2621  df-mo 2622  df-clab 2757  df-cleq 2763  df-clel 2766  df-nfc 2901  df-ral 3065  df-rex 3066  df-rab 3069  df-v 3351  df-sbc 3586  df-dif 3724  df-un 3726  df-in 3728  df-ss 3735  df-nul 4062  df-if 4224  df-pw 4297  df-sn 4315  df-pr 4317  df-op 4321  df-uni 4573  df-br 4785  df-opab 4845  df-mpt 4862  df-id 5157  df-xp 5255  df-rel 5256  df-cnv 5257  df-co 5258  df-dm 5259  df-rn 5260  df-res 5261  df-ima 5262  df-iota 5994  df-fun 6033  df-fn 6034  df-f 6035  df-f1 6036  df-fo 6037  df-f1o 6038  df-fv 6039  df-ov 6795  df-lindf 20361  df-linds 20362
This theorem is referenced by:  lindsind  20372  lindfrn  20376  islbs4  20387  lindsenlbs  33730  lindslininds  42771
  Copyright terms: Public domain W3C validator