MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  lbsextlem2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem lbsextlem2 19374
Description: Lemma for lbsext 19378. Since 𝐴 is a chain (actually, we only need it to be closed under binary union), the union 𝑇 of the spans of each individual element of 𝐴 is a subspace, and it contains all of 𝐴 (except for our target vector 𝑥- we are trying to make 𝑥 a linear combination of all the other vectors in some set from 𝐴). (Contributed by Mario Carneiro, 25-Jun-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
lbsext.v 𝑉 = (Base‘𝑊)
lbsext.j 𝐽 = (LBasis‘𝑊)
lbsext.n 𝑁 = (LSpan‘𝑊)
lbsext.w (𝜑𝑊 ∈ LVec)
lbsext.c (𝜑𝐶𝑉)
lbsext.x (𝜑 → ∀𝑥𝐶 ¬ 𝑥 ∈ (𝑁‘(𝐶 ∖ {𝑥})))
lbsext.s 𝑆 = {𝑧 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ (𝐶𝑧 ∧ ∀𝑥𝑧 ¬ 𝑥 ∈ (𝑁‘(𝑧 ∖ {𝑥})))}
lbsext.p 𝑃 = (LSubSp‘𝑊)
lbsext.a (𝜑𝐴𝑆)
lbsext.z (𝜑𝐴 ≠ ∅)
lbsext.r (𝜑 → [] Or 𝐴)
lbsext.t 𝑇 = 𝑢𝐴 (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥}))
Assertion
Ref Expression
lbsextlem2 (𝜑 → (𝑇𝑃 ∧ ( 𝐴 ∖ {𝑥}) ⊆ 𝑇))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐽   𝑥,𝑢,𝜑   𝑢,𝑆,𝑥   𝑥,𝑧,𝐶   𝑧,𝑢,𝑁,𝑥   𝑢,𝑉,𝑥,𝑧   𝑢,𝑊,𝑥   𝑢,𝐴,𝑥,𝑧
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑧)   𝐶(𝑢)   𝑃(𝑥,𝑧,𝑢)   𝑆(𝑧)   𝑇(𝑥,𝑧,𝑢)   𝐽(𝑧,𝑢)   𝑊(𝑧)

Proof of Theorem lbsextlem2
Dummy variables 𝑚 𝑛 𝑟 𝑣 𝑤 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eqidd 2772 . . 3 (𝜑 → (Scalar‘𝑊) = (Scalar‘𝑊))
2 eqidd 2772 . . 3 (𝜑 → (Base‘(Scalar‘𝑊)) = (Base‘(Scalar‘𝑊)))
3 lbsext.v . . . 4 𝑉 = (Base‘𝑊)
43a1i 11 . . 3 (𝜑𝑉 = (Base‘𝑊))
5 eqidd 2772 . . 3 (𝜑 → (+g𝑊) = (+g𝑊))
6 eqidd 2772 . . 3 (𝜑 → ( ·𝑠𝑊) = ( ·𝑠𝑊))
7 lbsext.p . . . 4 𝑃 = (LSubSp‘𝑊)
87a1i 11 . . 3 (𝜑𝑃 = (LSubSp‘𝑊))
9 lbsext.t . . . 4 𝑇 = 𝑢𝐴 (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥}))
10 lbsext.w . . . . . . . 8 (𝜑𝑊 ∈ LVec)
11 lveclmod 19319 . . . . . . . 8 (𝑊 ∈ LVec → 𝑊 ∈ LMod)
1210, 11syl 17 . . . . . . 7 (𝜑𝑊 ∈ LMod)
13 lbsext.a . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐴𝑆)
14 lbsext.s . . . . . . . . . . . 12 𝑆 = {𝑧 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ (𝐶𝑧 ∧ ∀𝑥𝑧 ¬ 𝑥 ∈ (𝑁‘(𝑧 ∖ {𝑥})))}
15 ssrab2 3836 . . . . . . . . . . . 12 {𝑧 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ (𝐶𝑧 ∧ ∀𝑥𝑧 ¬ 𝑥 ∈ (𝑁‘(𝑧 ∖ {𝑥})))} ⊆ 𝒫 𝑉
1614, 15eqsstri 3784 . . . . . . . . . . 11 𝑆 ⊆ 𝒫 𝑉
1713, 16syl6ss 3764 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐴 ⊆ 𝒫 𝑉)
1817sselda 3752 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑢𝐴) → 𝑢 ∈ 𝒫 𝑉)
1918elpwid 4309 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑢𝐴) → 𝑢𝑉)
2019ssdifssd 3899 . . . . . . 7 ((𝜑𝑢𝐴) → (𝑢 ∖ {𝑥}) ⊆ 𝑉)
21 lbsext.n . . . . . . . 8 𝑁 = (LSpan‘𝑊)
223, 21lspssv 19196 . . . . . . 7 ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑢 ∖ {𝑥}) ⊆ 𝑉) → (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥})) ⊆ 𝑉)
2312, 20, 22syl2an2r 664 . . . . . 6 ((𝜑𝑢𝐴) → (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥})) ⊆ 𝑉)
2423ralrimiva 3115 . . . . 5 (𝜑 → ∀𝑢𝐴 (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥})) ⊆ 𝑉)
25 iunss 4695 . . . . 5 ( 𝑢𝐴 (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥})) ⊆ 𝑉 ↔ ∀𝑢𝐴 (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥})) ⊆ 𝑉)
2624, 25sylibr 224 . . . 4 (𝜑 𝑢𝐴 (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥})) ⊆ 𝑉)
279, 26syl5eqss 3798 . . 3 (𝜑𝑇𝑉)
289a1i 11 . . . 4 (𝜑𝑇 = 𝑢𝐴 (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥})))
29 lbsext.z . . . . . 6 (𝜑𝐴 ≠ ∅)
303, 7, 21lspcl 19189 . . . . . . . . 9 ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑢 ∖ {𝑥}) ⊆ 𝑉) → (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥})) ∈ 𝑃)
3112, 20, 30syl2an2r 664 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑢𝐴) → (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥})) ∈ 𝑃)
327lssn0 19151 . . . . . . . 8 ((𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥})) ∈ 𝑃 → (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥})) ≠ ∅)
3331, 32syl 17 . . . . . . 7 ((𝜑𝑢𝐴) → (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥})) ≠ ∅)
3433ralrimiva 3115 . . . . . 6 (𝜑 → ∀𝑢𝐴 (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥})) ≠ ∅)
35 r19.2z 4201 . . . . . 6 ((𝐴 ≠ ∅ ∧ ∀𝑢𝐴 (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥})) ≠ ∅) → ∃𝑢𝐴 (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥})) ≠ ∅)
3629, 34, 35syl2anc 573 . . . . 5 (𝜑 → ∃𝑢𝐴 (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥})) ≠ ∅)
37 iunn0 4714 . . . . 5 (∃𝑢𝐴 (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥})) ≠ ∅ ↔ 𝑢𝐴 (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥})) ≠ ∅)
3836, 37sylib 208 . . . 4 (𝜑 𝑢𝐴 (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥})) ≠ ∅)
3928, 38eqnetrd 3010 . . 3 (𝜑𝑇 ≠ ∅)
409eleq2i 2842 . . . . . . . . 9 (𝑣𝑇𝑣 𝑢𝐴 (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥})))
41 eliun 4658 . . . . . . . . 9 (𝑣 𝑢𝐴 (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥})) ↔ ∃𝑢𝐴 𝑣 ∈ (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥})))
42 difeq1 3872 . . . . . . . . . . . 12 (𝑢 = 𝑚 → (𝑢 ∖ {𝑥}) = (𝑚 ∖ {𝑥}))
4342fveq2d 6336 . . . . . . . . . . 11 (𝑢 = 𝑚 → (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥})) = (𝑁‘(𝑚 ∖ {𝑥})))
4443eleq2d 2836 . . . . . . . . . 10 (𝑢 = 𝑚 → (𝑣 ∈ (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥})) ↔ 𝑣 ∈ (𝑁‘(𝑚 ∖ {𝑥}))))
4544cbvrexv 3321 . . . . . . . . 9 (∃𝑢𝐴 𝑣 ∈ (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥})) ↔ ∃𝑚𝐴 𝑣 ∈ (𝑁‘(𝑚 ∖ {𝑥})))
4640, 41, 453bitri 286 . . . . . . . 8 (𝑣𝑇 ↔ ∃𝑚𝐴 𝑣 ∈ (𝑁‘(𝑚 ∖ {𝑥})))
479eleq2i 2842 . . . . . . . . 9 (𝑤𝑇𝑤 𝑢𝐴 (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥})))
48 eliun 4658 . . . . . . . . 9 (𝑤 𝑢𝐴 (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥})) ↔ ∃𝑢𝐴 𝑤 ∈ (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥})))
49 difeq1 3872 . . . . . . . . . . . 12 (𝑢 = 𝑛 → (𝑢 ∖ {𝑥}) = (𝑛 ∖ {𝑥}))
5049fveq2d 6336 . . . . . . . . . . 11 (𝑢 = 𝑛 → (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥})) = (𝑁‘(𝑛 ∖ {𝑥})))
5150eleq2d 2836 . . . . . . . . . 10 (𝑢 = 𝑛 → (𝑤 ∈ (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥})) ↔ 𝑤 ∈ (𝑁‘(𝑛 ∖ {𝑥}))))
5251cbvrexv 3321 . . . . . . . . 9 (∃𝑢𝐴 𝑤 ∈ (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥})) ↔ ∃𝑛𝐴 𝑤 ∈ (𝑁‘(𝑛 ∖ {𝑥})))
5347, 48, 523bitri 286 . . . . . . . 8 (𝑤𝑇 ↔ ∃𝑛𝐴 𝑤 ∈ (𝑁‘(𝑛 ∖ {𝑥})))
5446, 53anbi12i 612 . . . . . . 7 ((𝑣𝑇𝑤𝑇) ↔ (∃𝑚𝐴 𝑣 ∈ (𝑁‘(𝑚 ∖ {𝑥})) ∧ ∃𝑛𝐴 𝑤 ∈ (𝑁‘(𝑛 ∖ {𝑥}))))
55 reeanv 3255 . . . . . . 7 (∃𝑚𝐴𝑛𝐴 (𝑣 ∈ (𝑁‘(𝑚 ∖ {𝑥})) ∧ 𝑤 ∈ (𝑁‘(𝑛 ∖ {𝑥}))) ↔ (∃𝑚𝐴 𝑣 ∈ (𝑁‘(𝑚 ∖ {𝑥})) ∧ ∃𝑛𝐴 𝑤 ∈ (𝑁‘(𝑛 ∖ {𝑥}))))
5654, 55bitr4i 267 . . . . . 6 ((𝑣𝑇𝑤𝑇) ↔ ∃𝑚𝐴𝑛𝐴 (𝑣 ∈ (𝑁‘(𝑚 ∖ {𝑥})) ∧ 𝑤 ∈ (𝑁‘(𝑛 ∖ {𝑥}))))
57 simp1l 1239 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑟 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊))) ∧ (𝑚𝐴𝑛𝐴) ∧ (𝑣 ∈ (𝑁‘(𝑚 ∖ {𝑥})) ∧ 𝑤 ∈ (𝑁‘(𝑛 ∖ {𝑥})))) → 𝜑)
58 lbsext.r . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → [] Or 𝐴)
5957, 58syl 17 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑟 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊))) ∧ (𝑚𝐴𝑛𝐴) ∧ (𝑣 ∈ (𝑁‘(𝑚 ∖ {𝑥})) ∧ 𝑤 ∈ (𝑁‘(𝑛 ∖ {𝑥})))) → [] Or 𝐴)
60 simp2 1131 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑟 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊))) ∧ (𝑚𝐴𝑛𝐴) ∧ (𝑣 ∈ (𝑁‘(𝑚 ∖ {𝑥})) ∧ 𝑤 ∈ (𝑁‘(𝑛 ∖ {𝑥})))) → (𝑚𝐴𝑛𝐴))
61 sorpssun 7091 . . . . . . . . . . 11 (( [] Or 𝐴 ∧ (𝑚𝐴𝑛𝐴)) → (𝑚𝑛) ∈ 𝐴)
6259, 60, 61syl2anc 573 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑟 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊))) ∧ (𝑚𝐴𝑛𝐴) ∧ (𝑣 ∈ (𝑁‘(𝑚 ∖ {𝑥})) ∧ 𝑤 ∈ (𝑁‘(𝑛 ∖ {𝑥})))) → (𝑚𝑛) ∈ 𝐴)
6357, 12syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑟 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊))) ∧ (𝑚𝐴𝑛𝐴) ∧ (𝑣 ∈ (𝑁‘(𝑚 ∖ {𝑥})) ∧ 𝑤 ∈ (𝑁‘(𝑛 ∖ {𝑥})))) → 𝑊 ∈ LMod)
64 elssuni 4603 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑚𝑛) ∈ 𝐴 → (𝑚𝑛) ⊆ 𝐴)
6562, 64syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑟 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊))) ∧ (𝑚𝐴𝑛𝐴) ∧ (𝑣 ∈ (𝑁‘(𝑚 ∖ {𝑥})) ∧ 𝑤 ∈ (𝑁‘(𝑛 ∖ {𝑥})))) → (𝑚𝑛) ⊆ 𝐴)
66 sspwuni 4745 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐴 ⊆ 𝒫 𝑉 𝐴𝑉)
6717, 66sylib 208 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 𝐴𝑉)
6857, 67syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑟 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊))) ∧ (𝑚𝐴𝑛𝐴) ∧ (𝑣 ∈ (𝑁‘(𝑚 ∖ {𝑥})) ∧ 𝑤 ∈ (𝑁‘(𝑛 ∖ {𝑥})))) → 𝐴𝑉)
6965, 68sstrd 3762 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑟 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊))) ∧ (𝑚𝐴𝑛𝐴) ∧ (𝑣 ∈ (𝑁‘(𝑚 ∖ {𝑥})) ∧ 𝑤 ∈ (𝑁‘(𝑛 ∖ {𝑥})))) → (𝑚𝑛) ⊆ 𝑉)
7069ssdifssd 3899 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑟 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊))) ∧ (𝑚𝐴𝑛𝐴) ∧ (𝑣 ∈ (𝑁‘(𝑚 ∖ {𝑥})) ∧ 𝑤 ∈ (𝑁‘(𝑛 ∖ {𝑥})))) → ((𝑚𝑛) ∖ {𝑥}) ⊆ 𝑉)
713, 7, 21lspcl 19189 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑊 ∈ LMod ∧ ((𝑚𝑛) ∖ {𝑥}) ⊆ 𝑉) → (𝑁‘((𝑚𝑛) ∖ {𝑥})) ∈ 𝑃)
7263, 70, 71syl2anc 573 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑟 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊))) ∧ (𝑚𝐴𝑛𝐴) ∧ (𝑣 ∈ (𝑁‘(𝑚 ∖ {𝑥})) ∧ 𝑤 ∈ (𝑁‘(𝑛 ∖ {𝑥})))) → (𝑁‘((𝑚𝑛) ∖ {𝑥})) ∈ 𝑃)
73 simp1r 1240 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑟 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊))) ∧ (𝑚𝐴𝑛𝐴) ∧ (𝑣 ∈ (𝑁‘(𝑚 ∖ {𝑥})) ∧ 𝑤 ∈ (𝑁‘(𝑛 ∖ {𝑥})))) → 𝑟 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)))
74 ssun1 3927 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑚 ⊆ (𝑚𝑛)
75 ssdif 3896 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑚 ⊆ (𝑚𝑛) → (𝑚 ∖ {𝑥}) ⊆ ((𝑚𝑛) ∖ {𝑥}))
7674, 75mp1i 13 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑟 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊))) ∧ (𝑚𝐴𝑛𝐴) ∧ (𝑣 ∈ (𝑁‘(𝑚 ∖ {𝑥})) ∧ 𝑤 ∈ (𝑁‘(𝑛 ∖ {𝑥})))) → (𝑚 ∖ {𝑥}) ⊆ ((𝑚𝑛) ∖ {𝑥}))
773, 21lspss 19197 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑊 ∈ LMod ∧ ((𝑚𝑛) ∖ {𝑥}) ⊆ 𝑉 ∧ (𝑚 ∖ {𝑥}) ⊆ ((𝑚𝑛) ∖ {𝑥})) → (𝑁‘(𝑚 ∖ {𝑥})) ⊆ (𝑁‘((𝑚𝑛) ∖ {𝑥})))
7863, 70, 76, 77syl3anc 1476 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑟 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊))) ∧ (𝑚𝐴𝑛𝐴) ∧ (𝑣 ∈ (𝑁‘(𝑚 ∖ {𝑥})) ∧ 𝑤 ∈ (𝑁‘(𝑛 ∖ {𝑥})))) → (𝑁‘(𝑚 ∖ {𝑥})) ⊆ (𝑁‘((𝑚𝑛) ∖ {𝑥})))
79 simp3l 1243 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑟 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊))) ∧ (𝑚𝐴𝑛𝐴) ∧ (𝑣 ∈ (𝑁‘(𝑚 ∖ {𝑥})) ∧ 𝑤 ∈ (𝑁‘(𝑛 ∖ {𝑥})))) → 𝑣 ∈ (𝑁‘(𝑚 ∖ {𝑥})))
8078, 79sseldd 3753 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑟 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊))) ∧ (𝑚𝐴𝑛𝐴) ∧ (𝑣 ∈ (𝑁‘(𝑚 ∖ {𝑥})) ∧ 𝑤 ∈ (𝑁‘(𝑛 ∖ {𝑥})))) → 𝑣 ∈ (𝑁‘((𝑚𝑛) ∖ {𝑥})))
81 ssun2 3928 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑛 ⊆ (𝑚𝑛)
82 ssdif 3896 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 ⊆ (𝑚𝑛) → (𝑛 ∖ {𝑥}) ⊆ ((𝑚𝑛) ∖ {𝑥}))
8381, 82mp1i 13 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑟 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊))) ∧ (𝑚𝐴𝑛𝐴) ∧ (𝑣 ∈ (𝑁‘(𝑚 ∖ {𝑥})) ∧ 𝑤 ∈ (𝑁‘(𝑛 ∖ {𝑥})))) → (𝑛 ∖ {𝑥}) ⊆ ((𝑚𝑛) ∖ {𝑥}))
843, 21lspss 19197 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑊 ∈ LMod ∧ ((𝑚𝑛) ∖ {𝑥}) ⊆ 𝑉 ∧ (𝑛 ∖ {𝑥}) ⊆ ((𝑚𝑛) ∖ {𝑥})) → (𝑁‘(𝑛 ∖ {𝑥})) ⊆ (𝑁‘((𝑚𝑛) ∖ {𝑥})))
8563, 70, 83, 84syl3anc 1476 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑟 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊))) ∧ (𝑚𝐴𝑛𝐴) ∧ (𝑣 ∈ (𝑁‘(𝑚 ∖ {𝑥})) ∧ 𝑤 ∈ (𝑁‘(𝑛 ∖ {𝑥})))) → (𝑁‘(𝑛 ∖ {𝑥})) ⊆ (𝑁‘((𝑚𝑛) ∖ {𝑥})))
86 simp3r 1244 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑟 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊))) ∧ (𝑚𝐴𝑛𝐴) ∧ (𝑣 ∈ (𝑁‘(𝑚 ∖ {𝑥})) ∧ 𝑤 ∈ (𝑁‘(𝑛 ∖ {𝑥})))) → 𝑤 ∈ (𝑁‘(𝑛 ∖ {𝑥})))
8785, 86sseldd 3753 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑟 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊))) ∧ (𝑚𝐴𝑛𝐴) ∧ (𝑣 ∈ (𝑁‘(𝑚 ∖ {𝑥})) ∧ 𝑤 ∈ (𝑁‘(𝑛 ∖ {𝑥})))) → 𝑤 ∈ (𝑁‘((𝑚𝑛) ∖ {𝑥})))
88 eqid 2771 . . . . . . . . . . . 12 (Scalar‘𝑊) = (Scalar‘𝑊)
89 eqid 2771 . . . . . . . . . . . 12 (Base‘(Scalar‘𝑊)) = (Base‘(Scalar‘𝑊))
90 eqid 2771 . . . . . . . . . . . 12 (+g𝑊) = (+g𝑊)
91 eqid 2771 . . . . . . . . . . . 12 ( ·𝑠𝑊) = ( ·𝑠𝑊)
9288, 89, 90, 91, 7lsscl 19153 . . . . . . . . . . 11 (((𝑁‘((𝑚𝑛) ∖ {𝑥})) ∈ 𝑃 ∧ (𝑟 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑣 ∈ (𝑁‘((𝑚𝑛) ∖ {𝑥})) ∧ 𝑤 ∈ (𝑁‘((𝑚𝑛) ∖ {𝑥})))) → ((𝑟( ·𝑠𝑊)𝑣)(+g𝑊)𝑤) ∈ (𝑁‘((𝑚𝑛) ∖ {𝑥})))
9372, 73, 80, 87, 92syl13anc 1478 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑟 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊))) ∧ (𝑚𝐴𝑛𝐴) ∧ (𝑣 ∈ (𝑁‘(𝑚 ∖ {𝑥})) ∧ 𝑤 ∈ (𝑁‘(𝑛 ∖ {𝑥})))) → ((𝑟( ·𝑠𝑊)𝑣)(+g𝑊)𝑤) ∈ (𝑁‘((𝑚𝑛) ∖ {𝑥})))
94 difeq1 3872 . . . . . . . . . . . 12 (𝑢 = (𝑚𝑛) → (𝑢 ∖ {𝑥}) = ((𝑚𝑛) ∖ {𝑥}))
9594fveq2d 6336 . . . . . . . . . . 11 (𝑢 = (𝑚𝑛) → (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥})) = (𝑁‘((𝑚𝑛) ∖ {𝑥})))
9695eliuni 4660 . . . . . . . . . 10 (((𝑚𝑛) ∈ 𝐴 ∧ ((𝑟( ·𝑠𝑊)𝑣)(+g𝑊)𝑤) ∈ (𝑁‘((𝑚𝑛) ∖ {𝑥}))) → ((𝑟( ·𝑠𝑊)𝑣)(+g𝑊)𝑤) ∈ 𝑢𝐴 (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥})))
9762, 93, 96syl2anc 573 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑟 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊))) ∧ (𝑚𝐴𝑛𝐴) ∧ (𝑣 ∈ (𝑁‘(𝑚 ∖ {𝑥})) ∧ 𝑤 ∈ (𝑁‘(𝑛 ∖ {𝑥})))) → ((𝑟( ·𝑠𝑊)𝑣)(+g𝑊)𝑤) ∈ 𝑢𝐴 (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥})))
9897, 9syl6eleqr 2861 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑟 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊))) ∧ (𝑚𝐴𝑛𝐴) ∧ (𝑣 ∈ (𝑁‘(𝑚 ∖ {𝑥})) ∧ 𝑤 ∈ (𝑁‘(𝑛 ∖ {𝑥})))) → ((𝑟( ·𝑠𝑊)𝑣)(+g𝑊)𝑤) ∈ 𝑇)
99983expia 1114 . . . . . . 7 (((𝜑𝑟 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊))) ∧ (𝑚𝐴𝑛𝐴)) → ((𝑣 ∈ (𝑁‘(𝑚 ∖ {𝑥})) ∧ 𝑤 ∈ (𝑁‘(𝑛 ∖ {𝑥}))) → ((𝑟( ·𝑠𝑊)𝑣)(+g𝑊)𝑤) ∈ 𝑇))
10099rexlimdvva 3186 . . . . . 6 ((𝜑𝑟 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊))) → (∃𝑚𝐴𝑛𝐴 (𝑣 ∈ (𝑁‘(𝑚 ∖ {𝑥})) ∧ 𝑤 ∈ (𝑁‘(𝑛 ∖ {𝑥}))) → ((𝑟( ·𝑠𝑊)𝑣)(+g𝑊)𝑤) ∈ 𝑇))
10156, 100syl5bi 232 . . . . 5 ((𝜑𝑟 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊))) → ((𝑣𝑇𝑤𝑇) → ((𝑟( ·𝑠𝑊)𝑣)(+g𝑊)𝑤) ∈ 𝑇))
102101exp4b 417 . . . 4 (𝜑 → (𝑟 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) → (𝑣𝑇 → (𝑤𝑇 → ((𝑟( ·𝑠𝑊)𝑣)(+g𝑊)𝑤) ∈ 𝑇))))
1031023imp2 1442 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑟 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑣𝑇𝑤𝑇)) → ((𝑟( ·𝑠𝑊)𝑣)(+g𝑊)𝑤) ∈ 𝑇)
1041, 2, 4, 5, 6, 8, 27, 39, 103islssd 19146 . 2 (𝜑𝑇𝑃)
105 eldifi 3883 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ ( 𝐴 ∖ {𝑥}) → 𝑦 𝐴)
106105adantl 467 . . . . . 6 ((𝜑𝑦 ∈ ( 𝐴 ∖ {𝑥})) → 𝑦 𝐴)
107 eldifn 3884 . . . . . . . . . 10 (𝑦 ∈ ( 𝐴 ∖ {𝑥}) → ¬ 𝑦 ∈ {𝑥})
108107ad2antlr 706 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑦 ∈ ( 𝐴 ∖ {𝑥})) ∧ 𝑢𝐴) → ¬ 𝑦 ∈ {𝑥})
109 eldif 3733 . . . . . . . . . 10 (𝑦 ∈ (𝑢 ∖ {𝑥}) ↔ (𝑦𝑢 ∧ ¬ 𝑦 ∈ {𝑥}))
1103, 21lspssid 19198 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑢 ∖ {𝑥}) ⊆ 𝑉) → (𝑢 ∖ {𝑥}) ⊆ (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥})))
11112, 20, 110syl2an2r 664 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑢𝐴) → (𝑢 ∖ {𝑥}) ⊆ (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥})))
112111adantlr 694 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑦 ∈ ( 𝐴 ∖ {𝑥})) ∧ 𝑢𝐴) → (𝑢 ∖ {𝑥}) ⊆ (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥})))
113112sseld 3751 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑦 ∈ ( 𝐴 ∖ {𝑥})) ∧ 𝑢𝐴) → (𝑦 ∈ (𝑢 ∖ {𝑥}) → 𝑦 ∈ (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥}))))
114109, 113syl5bir 233 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑦 ∈ ( 𝐴 ∖ {𝑥})) ∧ 𝑢𝐴) → ((𝑦𝑢 ∧ ¬ 𝑦 ∈ {𝑥}) → 𝑦 ∈ (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥}))))
115108, 114mpan2d 674 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑦 ∈ ( 𝐴 ∖ {𝑥})) ∧ 𝑢𝐴) → (𝑦𝑢𝑦 ∈ (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥}))))
116115reximdva 3165 . . . . . . 7 ((𝜑𝑦 ∈ ( 𝐴 ∖ {𝑥})) → (∃𝑢𝐴 𝑦𝑢 → ∃𝑢𝐴 𝑦 ∈ (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥}))))
117 eluni2 4578 . . . . . . 7 (𝑦 𝐴 ↔ ∃𝑢𝐴 𝑦𝑢)
118 eliun 4658 . . . . . . 7 (𝑦 𝑢𝐴 (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥})) ↔ ∃𝑢𝐴 𝑦 ∈ (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥})))
119116, 117, 1183imtr4g 285 . . . . . 6 ((𝜑𝑦 ∈ ( 𝐴 ∖ {𝑥})) → (𝑦 𝐴𝑦 𝑢𝐴 (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥}))))
120106, 119mpd 15 . . . . 5 ((𝜑𝑦 ∈ ( 𝐴 ∖ {𝑥})) → 𝑦 𝑢𝐴 (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥})))
121120ex 397 . . . 4 (𝜑 → (𝑦 ∈ ( 𝐴 ∖ {𝑥}) → 𝑦 𝑢𝐴 (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥}))))
122121ssrdv 3758 . . 3 (𝜑 → ( 𝐴 ∖ {𝑥}) ⊆ 𝑢𝐴 (𝑁‘(𝑢 ∖ {𝑥})))
123122, 9syl6sseqr 3801 . 2 (𝜑 → ( 𝐴 ∖ {𝑥}) ⊆ 𝑇)
124104, 123jca 501 1 (𝜑 → (𝑇𝑃 ∧ ( 𝐴 ∖ {𝑥}) ⊆ 𝑇))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 382  w3a 1071   = wceq 1631  wcel 2145  wne 2943  wral 3061  wrex 3062  {crab 3065  cdif 3720  cun 3721  wss 3723  c0 4063  𝒫 cpw 4297  {csn 4316   cuni 4574   ciun 4654   Or wor 5169  cfv 6031  (class class class)co 6793   [] crpss 7083  Basecbs 16064  +gcplusg 16149  Scalarcsca 16152   ·𝑠 cvsca 16153  LModclmod 19073  LSubSpclss 19142  LSpanclspn 19184  LBasisclbs 19287  LVecclvec 19315
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1870  ax-4 1885  ax-5 1991  ax-6 2057  ax-7 2093  ax-8 2147  ax-9 2154  ax-10 2174  ax-11 2190  ax-12 2203  ax-13 2408  ax-ext 2751  ax-rep 4904  ax-sep 4915  ax-nul 4923  ax-pow 4974  ax-pr 5034  ax-un 7096  ax-cnex 10194  ax-resscn 10195  ax-1cn 10196  ax-icn 10197  ax-addcl 10198  ax-addrcl 10199  ax-mulcl 10200  ax-mulrcl 10201  ax-mulcom 10202  ax-addass 10203  ax-mulass 10204  ax-distr 10205  ax-i2m1 10206  ax-1ne0 10207  ax-1rid 10208  ax-rnegex 10209  ax-rrecex 10210  ax-cnre 10211  ax-pre-lttri 10212  ax-pre-lttrn 10213  ax-pre-ltadd 10214  ax-pre-mulgt0 10215
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-an 383  df-or 837  df-3or 1072  df-3an 1073  df-tru 1634  df-ex 1853  df-nf 1858  df-sb 2050  df-eu 2622  df-mo 2623  df-clab 2758  df-cleq 2764  df-clel 2767  df-nfc 2902  df-ne 2944  df-nel 3047  df-ral 3066  df-rex 3067  df-reu 3068  df-rmo 3069  df-rab 3070  df-v 3353  df-sbc 3588  df-csb 3683  df-dif 3726  df-un 3728  df-in 3730  df-ss 3737  df-pss 3739  df-nul 4064  df-if 4226  df-pw 4299  df-sn 4317  df-pr 4319  df-tp 4321  df-op 4323  df-uni 4575  df-int 4612  df-iun 4656  df-br 4787  df-opab 4847  df-mpt 4864  df-tr 4887  df-id 5157  df-eprel 5162  df-po 5170  df-so 5171  df-fr 5208  df-we 5210  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-pred 5823  df-ord 5869  df-on 5870  df-lim 5871  df-suc 5872  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-riota 6754  df-ov 6796  df-oprab 6797  df-mpt2 6798  df-rpss 7084  df-om 7213  df-1st 7315  df-2nd 7316  df-wrecs 7559  df-recs 7621  df-rdg 7659  df-er 7896  df-en 8110  df-dom 8111  df-sdom 8112  df-pnf 10278  df-mnf 10279  df-xr 10280  df-ltxr 10281  df-le 10282  df-sub 10470  df-neg 10471  df-nn 11223  df-2 11281  df-ndx 16067  df-slot 16068  df-base 16070  df-sets 16071  df-plusg 16162  df-0g 16310  df-mgm 17450  df-sgrp 17492  df-mnd 17503  df-grp 17633  df-minusg 17634  df-sbg 17635  df-mgp 18698  df-ur 18710  df-ring 18757  df-lmod 19075  df-lss 19143  df-lsp 19185  df-lvec 19316
This theorem is referenced by:  lbsextlem3  19375
  Copyright terms: Public domain W3C validator