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

Theorem islssd 19706
Description: Properties that determine a subspace of a left module or left vector space. (Contributed by NM, 8-Dec-2013.) (Revised by Mario Carneiro, 8-Jan-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
islssd.f (𝜑𝐹 = (Scalar‘𝑊))
islssd.b (𝜑𝐵 = (Base‘𝐹))
islssd.v (𝜑𝑉 = (Base‘𝑊))
islssd.p (𝜑+ = (+g𝑊))
islssd.t (𝜑· = ( ·𝑠𝑊))
islssd.s (𝜑𝑆 = (LSubSp‘𝑊))
islssd.u (𝜑𝑈𝑉)
islssd.z (𝜑𝑈 ≠ ∅)
islssd.c ((𝜑 ∧ (𝑥𝐵𝑎𝑈𝑏𝑈)) → ((𝑥 · 𝑎) + 𝑏) ∈ 𝑈)
Assertion
Ref Expression
islssd (𝜑𝑈𝑆)
Distinct variable groups:   𝑎,𝑏,𝑥,𝜑   𝑈,𝑎,𝑏,𝑥   𝑊,𝑎,𝑏,𝑥   𝐵,𝑎,𝑏
Allowed substitution hints:   𝐵(𝑥)   + (𝑥,𝑎,𝑏)   𝑆(𝑥,𝑎,𝑏)   · (𝑥,𝑎,𝑏)   𝐹(𝑥,𝑎,𝑏)   𝑉(𝑥,𝑎,𝑏)

Proof of Theorem islssd
StepHypRef Expression
1 islssd.u . . . 4 (𝜑𝑈𝑉)
2 islssd.v . . . 4 (𝜑𝑉 = (Base‘𝑊))
31, 2sseqtrd 4006 . . 3 (𝜑𝑈 ⊆ (Base‘𝑊))
4 islssd.z . . 3 (𝜑𝑈 ≠ ∅)
5 islssd.c . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐵𝑎𝑈𝑏𝑈)) → ((𝑥 · 𝑎) + 𝑏) ∈ 𝑈)
653exp2 1350 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑥𝐵 → (𝑎𝑈 → (𝑏𝑈 → ((𝑥 · 𝑎) + 𝑏) ∈ 𝑈))))
76imp43 430 . . . . . . 7 (((𝜑𝑥𝐵) ∧ (𝑎𝑈𝑏𝑈)) → ((𝑥 · 𝑎) + 𝑏) ∈ 𝑈)
87ralrimivva 3191 . . . . . 6 ((𝜑𝑥𝐵) → ∀𝑎𝑈𝑏𝑈 ((𝑥 · 𝑎) + 𝑏) ∈ 𝑈)
98ex 415 . . . . 5 (𝜑 → (𝑥𝐵 → ∀𝑎𝑈𝑏𝑈 ((𝑥 · 𝑎) + 𝑏) ∈ 𝑈))
10 islssd.b . . . . . . 7 (𝜑𝐵 = (Base‘𝐹))
11 islssd.f . . . . . . . 8 (𝜑𝐹 = (Scalar‘𝑊))
1211fveq2d 6673 . . . . . . 7 (𝜑 → (Base‘𝐹) = (Base‘(Scalar‘𝑊)))
1310, 12eqtrd 2856 . . . . . 6 (𝜑𝐵 = (Base‘(Scalar‘𝑊)))
1413eleq2d 2898 . . . . 5 (𝜑 → (𝑥𝐵𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊))))
15 islssd.p . . . . . . . . 9 (𝜑+ = (+g𝑊))
1615oveqd 7172 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑥 · 𝑎) + 𝑏) = ((𝑥 · 𝑎)(+g𝑊)𝑏))
17 islssd.t . . . . . . . . . 10 (𝜑· = ( ·𝑠𝑊))
1817oveqd 7172 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑥 · 𝑎) = (𝑥( ·𝑠𝑊)𝑎))
1918oveq1d 7170 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑥 · 𝑎)(+g𝑊)𝑏) = ((𝑥( ·𝑠𝑊)𝑎)(+g𝑊)𝑏))
2016, 19eqtrd 2856 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝑥 · 𝑎) + 𝑏) = ((𝑥( ·𝑠𝑊)𝑎)(+g𝑊)𝑏))
2120eleq1d 2897 . . . . . 6 (𝜑 → (((𝑥 · 𝑎) + 𝑏) ∈ 𝑈 ↔ ((𝑥( ·𝑠𝑊)𝑎)(+g𝑊)𝑏) ∈ 𝑈))
22212ralbidv 3199 . . . . 5 (𝜑 → (∀𝑎𝑈𝑏𝑈 ((𝑥 · 𝑎) + 𝑏) ∈ 𝑈 ↔ ∀𝑎𝑈𝑏𝑈 ((𝑥( ·𝑠𝑊)𝑎)(+g𝑊)𝑏) ∈ 𝑈))
239, 14, 223imtr3d 295 . . . 4 (𝜑 → (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) → ∀𝑎𝑈𝑏𝑈 ((𝑥( ·𝑠𝑊)𝑎)(+g𝑊)𝑏) ∈ 𝑈))
2423ralrimiv 3181 . . 3 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊))∀𝑎𝑈𝑏𝑈 ((𝑥( ·𝑠𝑊)𝑎)(+g𝑊)𝑏) ∈ 𝑈)
25 eqid 2821 . . . 4 (Scalar‘𝑊) = (Scalar‘𝑊)
26 eqid 2821 . . . 4 (Base‘(Scalar‘𝑊)) = (Base‘(Scalar‘𝑊))
27 eqid 2821 . . . 4 (Base‘𝑊) = (Base‘𝑊)
28 eqid 2821 . . . 4 (+g𝑊) = (+g𝑊)
29 eqid 2821 . . . 4 ( ·𝑠𝑊) = ( ·𝑠𝑊)
30 eqid 2821 . . . 4 (LSubSp‘𝑊) = (LSubSp‘𝑊)
3125, 26, 27, 28, 29, 30islss 19705 . . 3 (𝑈 ∈ (LSubSp‘𝑊) ↔ (𝑈 ⊆ (Base‘𝑊) ∧ 𝑈 ≠ ∅ ∧ ∀𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊))∀𝑎𝑈𝑏𝑈 ((𝑥( ·𝑠𝑊)𝑎)(+g𝑊)𝑏) ∈ 𝑈))
323, 4, 24, 31syl3anbrc 1339 . 2 (𝜑𝑈 ∈ (LSubSp‘𝑊))
33 islssd.s . 2 (𝜑𝑆 = (LSubSp‘𝑊))
3432, 33eleqtrrd 2916 1 (𝜑𝑈𝑆)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 398  w3a 1083   = wceq 1533  wcel 2110  wne 3016  wral 3138  wss 3935  c0 4290  cfv 6354  (class class class)co 7155  Basecbs 16482  +gcplusg 16564  Scalarcsca 16567   ·𝑠 cvsca 16568  LSubSpclss 19702
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1792  ax-4 1806  ax-5 1907  ax-6 1966  ax-7 2011  ax-8 2112  ax-9 2120  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2173  ax-ext 2793  ax-sep 5202  ax-nul 5209  ax-pow 5265  ax-pr 5329
This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3an 1085  df-tru 1536  df-ex 1777  df-nf 1781  df-sb 2066  df-mo 2618  df-eu 2650  df-clab 2800  df-cleq 2814  df-clel 2893  df-nfc 2963  df-ne 3017  df-ral 3143  df-rex 3144  df-rab 3147  df-v 3496  df-sbc 3772  df-dif 3938  df-un 3940  df-in 3942  df-ss 3951  df-nul 4291  df-if 4467  df-pw 4540  df-sn 4567  df-pr 4569  df-op 4573  df-uni 4838  df-br 5066  df-opab 5128  df-mpt 5146  df-id 5459  df-xp 5560  df-rel 5561  df-cnv 5562  df-co 5563  df-dm 5564  df-iota 6313  df-fun 6356  df-fv 6362  df-ov 7158  df-lss 19703
This theorem is referenced by:  lss1  19709  lsssn0  19718  islss3  19730  lss1d  19734  lssintcl  19735  lspsolvlem  19913  lbsextlem2  19930  mpllsslem  20214  scmatlss  21133  drgextlsp  30996  dialss  38181  diblss  38305  diclss  38328  lincolss  44490
  Copyright terms: Public domain W3C validator