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

Theorem islshpsm 37838
Description: Hyperplane properties expressed with subspace sum. (Contributed by NM, 3-Jul-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
islshpsm.v 𝑉 = (Baseβ€˜π‘Š)
islshpsm.n 𝑁 = (LSpanβ€˜π‘Š)
islshpsm.s 𝑆 = (LSubSpβ€˜π‘Š)
islshpsm.p βŠ• = (LSSumβ€˜π‘Š)
islshpsm.h 𝐻 = (LSHypβ€˜π‘Š)
islshpsm.w (πœ‘ β†’ π‘Š ∈ LMod)
Assertion
Ref Expression
islshpsm (πœ‘ β†’ (π‘ˆ ∈ 𝐻 ↔ (π‘ˆ ∈ 𝑆 ∧ π‘ˆ β‰  𝑉 ∧ βˆƒπ‘£ ∈ 𝑉 (π‘ˆ βŠ• (π‘β€˜{𝑣})) = 𝑉)))
Distinct variable groups:   𝑣,𝑆   𝑣,π‘ˆ   𝑣,𝑉   𝑣,π‘Š   πœ‘,𝑣
Allowed substitution hints:   βŠ• (𝑣)   𝐻(𝑣)   𝑁(𝑣)

Proof of Theorem islshpsm
StepHypRef Expression
1 islshpsm.w . . 3 (πœ‘ β†’ π‘Š ∈ LMod)
2 islshpsm.v . . . 4 𝑉 = (Baseβ€˜π‘Š)
3 islshpsm.n . . . 4 𝑁 = (LSpanβ€˜π‘Š)
4 islshpsm.s . . . 4 𝑆 = (LSubSpβ€˜π‘Š)
5 islshpsm.h . . . 4 𝐻 = (LSHypβ€˜π‘Š)
62, 3, 4, 5islshp 37837 . . 3 (π‘Š ∈ LMod β†’ (π‘ˆ ∈ 𝐻 ↔ (π‘ˆ ∈ 𝑆 ∧ π‘ˆ β‰  𝑉 ∧ βˆƒπ‘£ ∈ 𝑉 (π‘β€˜(π‘ˆ βˆͺ {𝑣})) = 𝑉)))
71, 6syl 17 . 2 (πœ‘ β†’ (π‘ˆ ∈ 𝐻 ↔ (π‘ˆ ∈ 𝑆 ∧ π‘ˆ β‰  𝑉 ∧ βˆƒπ‘£ ∈ 𝑉 (π‘β€˜(π‘ˆ βˆͺ {𝑣})) = 𝑉)))
81ad2antrr 724 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ (π‘ˆ ∈ 𝑆 ∧ π‘ˆ β‰  𝑉)) ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) β†’ π‘Š ∈ LMod)
9 simplrl 775 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ (π‘ˆ ∈ 𝑆 ∧ π‘ˆ β‰  𝑉)) ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) β†’ π‘ˆ ∈ 𝑆)
104, 3lspid 20585 . . . . . . . . . . 11 ((π‘Š ∈ LMod ∧ π‘ˆ ∈ 𝑆) β†’ (π‘β€˜π‘ˆ) = π‘ˆ)
118, 9, 10syl2anc 584 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ (π‘ˆ ∈ 𝑆 ∧ π‘ˆ β‰  𝑉)) ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) β†’ (π‘β€˜π‘ˆ) = π‘ˆ)
1211uneq1d 4161 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ (π‘ˆ ∈ 𝑆 ∧ π‘ˆ β‰  𝑉)) ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) β†’ ((π‘β€˜π‘ˆ) βˆͺ (π‘β€˜{𝑣})) = (π‘ˆ βˆͺ (π‘β€˜{𝑣})))
1312fveq2d 6892 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ (π‘ˆ ∈ 𝑆 ∧ π‘ˆ β‰  𝑉)) ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) β†’ (π‘β€˜((π‘β€˜π‘ˆ) βˆͺ (π‘β€˜{𝑣}))) = (π‘β€˜(π‘ˆ βˆͺ (π‘β€˜{𝑣}))))
142, 4lssss 20539 . . . . . . . . . 10 (π‘ˆ ∈ 𝑆 β†’ π‘ˆ βŠ† 𝑉)
159, 14syl 17 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ (π‘ˆ ∈ 𝑆 ∧ π‘ˆ β‰  𝑉)) ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) β†’ π‘ˆ βŠ† 𝑉)
16 snssi 4810 . . . . . . . . . 10 (𝑣 ∈ 𝑉 β†’ {𝑣} βŠ† 𝑉)
1716adantl 482 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ (π‘ˆ ∈ 𝑆 ∧ π‘ˆ β‰  𝑉)) ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) β†’ {𝑣} βŠ† 𝑉)
182, 3lspun 20590 . . . . . . . . 9 ((π‘Š ∈ LMod ∧ π‘ˆ βŠ† 𝑉 ∧ {𝑣} βŠ† 𝑉) β†’ (π‘β€˜(π‘ˆ βˆͺ {𝑣})) = (π‘β€˜((π‘β€˜π‘ˆ) βˆͺ (π‘β€˜{𝑣}))))
198, 15, 17, 18syl3anc 1371 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ (π‘ˆ ∈ 𝑆 ∧ π‘ˆ β‰  𝑉)) ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) β†’ (π‘β€˜(π‘ˆ βˆͺ {𝑣})) = (π‘β€˜((π‘β€˜π‘ˆ) βˆͺ (π‘β€˜{𝑣}))))
202, 4, 3lspcl 20579 . . . . . . . . . 10 ((π‘Š ∈ LMod ∧ {𝑣} βŠ† 𝑉) β†’ (π‘β€˜{𝑣}) ∈ 𝑆)
218, 17, 20syl2anc 584 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ (π‘ˆ ∈ 𝑆 ∧ π‘ˆ β‰  𝑉)) ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) β†’ (π‘β€˜{𝑣}) ∈ 𝑆)
22 islshpsm.p . . . . . . . . . 10 βŠ• = (LSSumβ€˜π‘Š)
234, 3, 22lsmsp 20689 . . . . . . . . 9 ((π‘Š ∈ LMod ∧ π‘ˆ ∈ 𝑆 ∧ (π‘β€˜{𝑣}) ∈ 𝑆) β†’ (π‘ˆ βŠ• (π‘β€˜{𝑣})) = (π‘β€˜(π‘ˆ βˆͺ (π‘β€˜{𝑣}))))
248, 9, 21, 23syl3anc 1371 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ (π‘ˆ ∈ 𝑆 ∧ π‘ˆ β‰  𝑉)) ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) β†’ (π‘ˆ βŠ• (π‘β€˜{𝑣})) = (π‘β€˜(π‘ˆ βˆͺ (π‘β€˜{𝑣}))))
2513, 19, 243eqtr4rd 2783 . . . . . . 7 (((πœ‘ ∧ (π‘ˆ ∈ 𝑆 ∧ π‘ˆ β‰  𝑉)) ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) β†’ (π‘ˆ βŠ• (π‘β€˜{𝑣})) = (π‘β€˜(π‘ˆ βˆͺ {𝑣})))
2625eqeq1d 2734 . . . . . 6 (((πœ‘ ∧ (π‘ˆ ∈ 𝑆 ∧ π‘ˆ β‰  𝑉)) ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) β†’ ((π‘ˆ βŠ• (π‘β€˜{𝑣})) = 𝑉 ↔ (π‘β€˜(π‘ˆ βˆͺ {𝑣})) = 𝑉))
2726rexbidva 3176 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ (π‘ˆ ∈ 𝑆 ∧ π‘ˆ β‰  𝑉)) β†’ (βˆƒπ‘£ ∈ 𝑉 (π‘ˆ βŠ• (π‘β€˜{𝑣})) = 𝑉 ↔ βˆƒπ‘£ ∈ 𝑉 (π‘β€˜(π‘ˆ βˆͺ {𝑣})) = 𝑉))
2827pm5.32da 579 . . . 4 (πœ‘ β†’ (((π‘ˆ ∈ 𝑆 ∧ π‘ˆ β‰  𝑉) ∧ βˆƒπ‘£ ∈ 𝑉 (π‘ˆ βŠ• (π‘β€˜{𝑣})) = 𝑉) ↔ ((π‘ˆ ∈ 𝑆 ∧ π‘ˆ β‰  𝑉) ∧ βˆƒπ‘£ ∈ 𝑉 (π‘β€˜(π‘ˆ βˆͺ {𝑣})) = 𝑉)))
2928bicomd 222 . . 3 (πœ‘ β†’ (((π‘ˆ ∈ 𝑆 ∧ π‘ˆ β‰  𝑉) ∧ βˆƒπ‘£ ∈ 𝑉 (π‘β€˜(π‘ˆ βˆͺ {𝑣})) = 𝑉) ↔ ((π‘ˆ ∈ 𝑆 ∧ π‘ˆ β‰  𝑉) ∧ βˆƒπ‘£ ∈ 𝑉 (π‘ˆ βŠ• (π‘β€˜{𝑣})) = 𝑉)))
30 df-3an 1089 . . 3 ((π‘ˆ ∈ 𝑆 ∧ π‘ˆ β‰  𝑉 ∧ βˆƒπ‘£ ∈ 𝑉 (π‘β€˜(π‘ˆ βˆͺ {𝑣})) = 𝑉) ↔ ((π‘ˆ ∈ 𝑆 ∧ π‘ˆ β‰  𝑉) ∧ βˆƒπ‘£ ∈ 𝑉 (π‘β€˜(π‘ˆ βˆͺ {𝑣})) = 𝑉))
31 df-3an 1089 . . 3 ((π‘ˆ ∈ 𝑆 ∧ π‘ˆ β‰  𝑉 ∧ βˆƒπ‘£ ∈ 𝑉 (π‘ˆ βŠ• (π‘β€˜{𝑣})) = 𝑉) ↔ ((π‘ˆ ∈ 𝑆 ∧ π‘ˆ β‰  𝑉) ∧ βˆƒπ‘£ ∈ 𝑉 (π‘ˆ βŠ• (π‘β€˜{𝑣})) = 𝑉))
3229, 30, 313bitr4g 313 . 2 (πœ‘ β†’ ((π‘ˆ ∈ 𝑆 ∧ π‘ˆ β‰  𝑉 ∧ βˆƒπ‘£ ∈ 𝑉 (π‘β€˜(π‘ˆ βˆͺ {𝑣})) = 𝑉) ↔ (π‘ˆ ∈ 𝑆 ∧ π‘ˆ β‰  𝑉 ∧ βˆƒπ‘£ ∈ 𝑉 (π‘ˆ βŠ• (π‘β€˜{𝑣})) = 𝑉)))
337, 32bitrd 278 1 (πœ‘ β†’ (π‘ˆ ∈ 𝐻 ↔ (π‘ˆ ∈ 𝑆 ∧ π‘ˆ β‰  𝑉 ∧ βˆƒπ‘£ ∈ 𝑉 (π‘ˆ βŠ• (π‘β€˜{𝑣})) = 𝑉)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 396   ∧ w3a 1087   = wceq 1541   ∈ wcel 2106   β‰  wne 2940  βˆƒwrex 3070   βˆͺ cun 3945   βŠ† wss 3947  {csn 4627  β€˜cfv 6540  (class class class)co 7405  Basecbs 17140  LSSumclsm 19496  LModclmod 20463  LSubSpclss 20534  LSpanclspn 20574  LSHypclsh 37833
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  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 2703  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-int 4950  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-er 8699  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-nn 12209  df-2 12271  df-sets 17093  df-slot 17111  df-ndx 17123  df-base 17141  df-ress 17170  df-plusg 17206  df-0g 17383  df-mgm 18557  df-sgrp 18606  df-mnd 18622  df-submnd 18668  df-grp 18818  df-minusg 18819  df-sbg 18820  df-subg 18997  df-cntz 19175  df-lsm 19498  df-cmn 19644  df-abl 19645  df-mgp 19982  df-ur 19999  df-ring 20051  df-lmod 20465  df-lss 20535  df-lsp 20575  df-lshyp 37835
This theorem is referenced by:  lshpnelb  37842  lshpcmp  37846  islshpat  37875  lshpkrex  37976  dochshpncl  40243
  Copyright terms: Public domain W3C validator