Theorem lbsexg 21125

Description: Every vector space has a basis. This theorem is an AC equivalent; this is the forward implication. (Contributed by Mario Carneiro, 17-May-2015.)

Hypothesis

Ref	Expression
lbsex.j	⊢ 𝐽 = (LBasis‘𝑊)

Assertion

Ref	Expression
lbsexg	⊢ ((CHOICE ∧ 𝑊 ∈ LVec) → 𝐽 ≠ ∅)

Proof of Theorem lbsexg

Dummy variables 𝑥 𝑠 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		id 22	. . 3 ⊢ (𝑊 ∈ LVec → 𝑊 ∈ LVec)
2		fvex 6889	. . . . 5 ⊢ (Base‘𝑊) ∈ V
3	2	pwex 5350	. . . 4 ⊢ 𝒫 (Base‘𝑊) ∈ V
4		dfac10 10152	. . . . 5 ⊢ (CHOICE ↔ dom card = V)
5	4	biimpi 216	. . . 4 ⊢ (CHOICE → dom card = V)
6	3, 5	eleqtrrid 2841	. . 3 ⊢ (CHOICE → 𝒫 (Base‘𝑊) ∈ dom card)
7		0ss 4375	. . . 4 ⊢ ∅ ⊆ (Base‘𝑊)
8		ral0 4488	. . . 4 ⊢ ∀𝑥 ∈ ∅ ¬ 𝑥 ∈ ((LSpan‘𝑊)‘(∅ ∖ {𝑥}))
9		lbsex.j	. . . . 5 ⊢ 𝐽 = (LBasis‘𝑊)
10		eqid 2735	. . . . 5 ⊢ (Base‘𝑊) = (Base‘𝑊)
11		eqid 2735	. . . . 5 ⊢ (LSpan‘𝑊) = (LSpan‘𝑊)
12	9, 10, 11	lbsextg 21123	. . . 4 ⊢ (((𝑊 ∈ LVec ∧ 𝒫 (Base‘𝑊) ∈ dom card) ∧ ∅ ⊆ (Base‘𝑊) ∧ ∀𝑥 ∈ ∅ ¬ 𝑥 ∈ ((LSpan‘𝑊)‘(∅ ∖ {𝑥}))) → ∃𝑠 ∈ 𝐽 ∅ ⊆ 𝑠)
13	7, 8, 12	mp3an23 1455	. . 3 ⊢ ((𝑊 ∈ LVec ∧ 𝒫 (Base‘𝑊) ∈ dom card) → ∃𝑠 ∈ 𝐽 ∅ ⊆ 𝑠)
14	1, 6, 13	syl2anr 597	. 2 ⊢ ((CHOICE ∧ 𝑊 ∈ LVec) → ∃𝑠 ∈ 𝐽 ∅ ⊆ 𝑠)
15		rexn0 4486	. 2 ⊢ (∃𝑠 ∈ 𝐽 ∅ ⊆ 𝑠 → 𝐽 ≠ ∅)
16	14, 15	syl 17	1 ⊢ ((CHOICE ∧ 𝑊 ∈ LVec) → 𝐽 ≠ ∅)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1540   ∈ wcel 2108   ≠ wne 2932  ∀wral 3051  ∃wrex 3060  Vcvv 3459   ∖ cdif 3923   ⊆ wss 3926  ∅c0 4308  𝒫 cpw 4575  {csn 4601  dom cdm 5654  ‘cfv 6531  cardccrd 9949  CHOICEwac 10129  Basecbs 17228  LSpanclspn 20928  LBasisclbs 21032  LVecclvec 21060

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2177  ax-ext 2707  ax-rep 5249  ax-sep 5266  ax-nul 5276  ax-pow 5335  ax-pr 5402  ax-un 7729  ax-cnex 11185  ax-resscn 11186  ax-1cn 11187  ax-icn 11188  ax-addcl 11189  ax-addrcl 11190  ax-mulcl 11191  ax-mulrcl 11192  ax-mulcom 11193  ax-addass 11194  ax-mulass 11195  ax-distr 11196  ax-i2m1 11197  ax-1ne0 11198  ax-1rid 11199  ax-rnegex 11200  ax-rrecex 11201  ax-cnre 11202  ax-pre-lttri 11203  ax-pre-lttrn 11204  ax-pre-ltadd 11205  ax-pre-mulgt0 11206

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2065  df-mo 2539  df-eu 2568  df-clab 2714  df-cleq 2727  df-clel 2809  df-nfc 2885  df-ne 2933  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3359  df-reu 3360  df-rab 3416  df-v 3461  df-sbc 3766  df-csb 3875  df-dif 3929  df-un 3931  df-in 3933  df-ss 3943  df-pss 3946  df-nul 4309  df-if 4501  df-pw 4577  df-sn 4602  df-pr 4604  df-op 4608  df-uni 4884  df-int 4923  df-iun 4969  df-br 5120  df-opab 5182  df-mpt 5202  df-tr 5230  df-id 5548  df-eprel 5553  df-po 5561  df-so 5562  df-fr 5606  df-se 5607  df-we 5608  df-xp 5660  df-rel 5661  df-cnv 5662  df-co 5663  df-dm 5664  df-rn 5665  df-res 5666  df-ima 5667  df-pred 6290  df-ord 6355  df-on 6356  df-lim 6357  df-suc 6358  df-iota 6484  df-fun 6533  df-fn 6534  df-f 6535  df-f1 6536  df-fo 6537  df-f1o 6538  df-fv 6539  df-isom 6540  df-riota 7362  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-rpss 7717  df-om 7862  df-1st 7988  df-2nd 7989  df-tpos 8225  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8385  df-rdg 8424  df-1o 8480  df-oadd 8484  df-er 8719  df-en 8960  df-dom 8961  df-sdom 8962  df-fin 8963  df-dju 9915  df-card 9953  df-ac 10130  df-pnf 11271  df-mnf 11272  df-xr 11273  df-ltxr 11274  df-le 11275  df-sub 11468  df-neg 11469  df-nn 12241  df-2 12303  df-3 12304  df-sets 17183  df-slot 17201  df-ndx 17213  df-base 17229  df-ress 17252  df-plusg 17284  df-mulr 17285  df-0g 17455  df-mgm 18618  df-sgrp 18697  df-mnd 18713  df-grp 18919  df-minusg 18920  df-sbg 18921  df-cmn 19763  df-abl 19764  df-mgp 20101  df-rng 20113  df-ur 20142  df-ring 20195  df-oppr 20297  df-dvdsr 20317  df-unit 20318  df-invr 20348  df-drng 20691  df-lmod 20819  df-lss 20889  df-lsp 20929  df-lbs 21033  df-lvec 21061

This theorem is referenced by:  lbsex  21126