Users' Mathboxes Mathbox for Norm Megill < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  lcfl6lem Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem lcfl6lem 37636
Description: Lemma for lcfl6 37638. A functional 𝐺 (whose kernel is closed by dochsnkr 37610) is comletely determined by a vector 𝑋 in the orthocomplement in its kernel at which the functional value is 1. Note that the ∖ { 0 } in the 𝑋 hypothesis is redundant by the last hypothesis but allows easier use of other theorems. (Contributed by NM, 3-Jan-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
lcfl6lem.h 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
lcfl6lem.o = ((ocH‘𝐾)‘𝑊)
lcfl6lem.u 𝑈 = ((DVecH‘𝐾)‘𝑊)
lcfl6lem.v 𝑉 = (Base‘𝑈)
lcfl6lem.a + = (+g𝑈)
lcfl6lem.t · = ( ·𝑠𝑈)
lcfl6lem.s 𝑆 = (Scalar‘𝑈)
lcfl6lem.i 1 = (1r𝑆)
lcfl6lem.r 𝑅 = (Base‘𝑆)
lcfl6lem.z 0 = (0g𝑈)
lcfl6lem.f 𝐹 = (LFnl‘𝑈)
lcfl6lem.l 𝐿 = (LKer‘𝑈)
lcfl6lem.k (𝜑 → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻))
lcfl6lem.g (𝜑𝐺𝐹)
lcfl6lem.x (𝜑𝑋 ∈ (( ‘(𝐿𝐺)) ∖ { 0 }))
lcfl6lem.y (𝜑 → (𝐺𝑋) = 1 )
Assertion
Ref Expression
lcfl6lem (𝜑𝐺 = (𝑣𝑉 ↦ (𝑘𝑅𝑤 ∈ ( ‘{𝑋})𝑣 = (𝑤 + (𝑘 · 𝑋)))))
Distinct variable groups:   𝑣,𝑘,𝑤, +   1 ,𝑘,𝑤   ,𝑘,𝑣,𝑤   𝑅,𝑘,𝑣   𝑆,𝑘   · ,𝑘,𝑣,𝑤   𝑣,𝑉   𝑘,𝑋,𝑣,𝑤   𝑤, 0
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑤,𝑣,𝑘)   𝑅(𝑤)   𝑆(𝑤,𝑣)   𝑈(𝑤,𝑣,𝑘)   1 (𝑣)   𝐹(𝑤,𝑣,𝑘)   𝐺(𝑤,𝑣,𝑘)   𝐻(𝑤,𝑣,𝑘)   𝐾(𝑤,𝑣,𝑘)   𝐿(𝑤,𝑣,𝑘)   𝑉(𝑤,𝑘)   𝑊(𝑤,𝑣,𝑘)   0 (𝑣,𝑘)

Proof of Theorem lcfl6lem
StepHypRef Expression
1 lcfl6lem.v . 2 𝑉 = (Base‘𝑈)
2 lcfl6lem.s . 2 𝑆 = (Scalar‘𝑈)
3 lcfl6lem.r . 2 𝑅 = (Base‘𝑆)
4 eqid 2777 . 2 (0g𝑆) = (0g𝑆)
5 lcfl6lem.f . 2 𝐹 = (LFnl‘𝑈)
6 lcfl6lem.l . 2 𝐿 = (LKer‘𝑈)
7 lcfl6lem.h . . 3 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
8 lcfl6lem.u . . 3 𝑈 = ((DVecH‘𝐾)‘𝑊)
9 lcfl6lem.k . . 3 (𝜑 → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻))
107, 8, 9dvhlvec 37247 . 2 (𝜑𝑈 ∈ LVec)
117, 8, 9dvhlmod 37248 . . . . 5 (𝜑𝑈 ∈ LMod)
12 lcfl6lem.g . . . . 5 (𝜑𝐺𝐹)
131, 5, 6, 11, 12lkrssv 35234 . . . 4 (𝜑 → (𝐿𝐺) ⊆ 𝑉)
14 lcfl6lem.o . . . . 5 = ((ocH‘𝐾)‘𝑊)
157, 8, 1, 14dochssv 37493 . . . 4 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝐿𝐺) ⊆ 𝑉) → ( ‘(𝐿𝐺)) ⊆ 𝑉)
169, 13, 15syl2anc 579 . . 3 (𝜑 → ( ‘(𝐿𝐺)) ⊆ 𝑉)
17 lcfl6lem.x . . . 4 (𝜑𝑋 ∈ (( ‘(𝐿𝐺)) ∖ { 0 }))
1817eldifad 3803 . . 3 (𝜑𝑋 ∈ ( ‘(𝐿𝐺)))
1916, 18sseldd 3821 . 2 (𝜑𝑋𝑉)
20 lcfl6lem.z . . 3 0 = (0g𝑈)
21 lcfl6lem.a . . 3 + = (+g𝑈)
22 lcfl6lem.t . . 3 · = ( ·𝑠𝑈)
23 eqid 2777 . . 3 (𝑣𝑉 ↦ (𝑘𝑅𝑤 ∈ ( ‘{𝑋})𝑣 = (𝑤 + (𝑘 · 𝑋)))) = (𝑣𝑉 ↦ (𝑘𝑅𝑤 ∈ ( ‘{𝑋})𝑣 = (𝑤 + (𝑘 · 𝑋))))
24 eldifsni 4553 . . . . 5 (𝑋 ∈ (( ‘(𝐿𝐺)) ∖ { 0 }) → 𝑋0 )
2517, 24syl 17 . . . 4 (𝜑𝑋0 )
26 eldifsn 4549 . . . 4 (𝑋 ∈ (𝑉 ∖ { 0 }) ↔ (𝑋𝑉𝑋0 ))
2719, 25, 26sylanbrc 578 . . 3 (𝜑𝑋 ∈ (𝑉 ∖ { 0 }))
287, 14, 8, 1, 20, 21, 22, 5, 2, 3, 23, 9, 27dochflcl 37613 . 2 (𝜑 → (𝑣𝑉 ↦ (𝑘𝑅𝑤 ∈ ( ‘{𝑋})𝑣 = (𝑤 + (𝑘 · 𝑋)))) ∈ 𝐹)
297, 14, 8, 1, 20, 5, 6, 9, 12, 17dochsnkr 37610 . . 3 (𝜑 → (𝐿𝐺) = ( ‘{𝑋}))
307, 14, 8, 1, 20, 21, 22, 6, 2, 3, 23, 9, 27dochsnkr2 37611 . . 3 (𝜑 → (𝐿‘(𝑣𝑉 ↦ (𝑘𝑅𝑤 ∈ ( ‘{𝑋})𝑣 = (𝑤 + (𝑘 · 𝑋))))) = ( ‘{𝑋}))
3129, 30eqtr4d 2816 . 2 (𝜑 → (𝐿𝐺) = (𝐿‘(𝑣𝑉 ↦ (𝑘𝑅𝑤 ∈ ( ‘{𝑋})𝑣 = (𝑤 + (𝑘 · 𝑋))))))
32 lcfl6lem.y . . 3 (𝜑 → (𝐺𝑋) = 1 )
33 lcfl6lem.i . . . 4 1 = (1r𝑆)
347, 14, 8, 1, 21, 22, 20, 2, 3, 33, 9, 27, 23dochfl1 37614 . . 3 (𝜑 → ((𝑣𝑉 ↦ (𝑘𝑅𝑤 ∈ ( ‘{𝑋})𝑣 = (𝑤 + (𝑘 · 𝑋))))‘𝑋) = 1 )
3532, 34eqtr4d 2816 . 2 (𝜑 → (𝐺𝑋) = ((𝑣𝑉 ↦ (𝑘𝑅𝑤 ∈ ( ‘{𝑋})𝑣 = (𝑤 + (𝑘 · 𝑋))))‘𝑋))
367, 14, 8, 1, 2, 4, 20, 5, 6, 9, 12, 17dochfln0 37615 . 2 (𝜑 → (𝐺𝑋) ≠ (0g𝑆))
371, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 19, 12, 28, 31, 35, 36eqlkr3 35239 1 (𝜑𝐺 = (𝑣𝑉 ↦ (𝑘𝑅𝑤 ∈ ( ‘{𝑋})𝑣 = (𝑤 + (𝑘 · 𝑋)))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 386   = wceq 1601  wcel 2106  wne 2968  wrex 3090  cdif 3788  wss 3791  {csn 4397  cmpt 4965  cfv 6135  crio 6882  (class class class)co 6922  Basecbs 16255  +gcplusg 16338  Scalarcsca 16341   ·𝑠 cvsca 16342  0gc0g 16486  1rcur 18888  LFnlclfn 35195  LKerclk 35223  HLchlt 35488  LHypclh 36122  DVecHcdvh 37216  ocHcoch 37485
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1839  ax-4 1853  ax-5 1953  ax-6 2021  ax-7 2054  ax-8 2108  ax-9 2115  ax-10 2134  ax-11 2149  ax-12 2162  ax-13 2333  ax-ext 2753  ax-rep 5006  ax-sep 5017  ax-nul 5025  ax-pow 5077  ax-pr 5138  ax-un 7226  ax-cnex 10328  ax-resscn 10329  ax-1cn 10330  ax-icn 10331  ax-addcl 10332  ax-addrcl 10333  ax-mulcl 10334  ax-mulrcl 10335  ax-mulcom 10336  ax-addass 10337  ax-mulass 10338  ax-distr 10339  ax-i2m1 10340  ax-1ne0 10341  ax-1rid 10342  ax-rnegex 10343  ax-rrecex 10344  ax-cnre 10345  ax-pre-lttri 10346  ax-pre-lttrn 10347  ax-pre-ltadd 10348  ax-pre-mulgt0 10349  ax-riotaBAD 35091
This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 387  df-or 837  df-3or 1072  df-3an 1073  df-tru 1605  df-fal 1615  df-ex 1824  df-nf 1828  df-sb 2012  df-mo 2550  df-eu 2586  df-clab 2763  df-cleq 2769  df-clel 2773  df-nfc 2920  df-ne 2969  df-nel 3075  df-ral 3094  df-rex 3095  df-reu 3096  df-rmo 3097  df-rab 3098  df-v 3399  df-sbc 3652  df-csb 3751  df-dif 3794  df-un 3796  df-in 3798  df-ss 3805  df-pss 3807  df-nul 4141  df-if 4307  df-pw 4380  df-sn 4398  df-pr 4400  df-tp 4402  df-op 4404  df-uni 4672  df-int 4711  df-iun 4755  df-iin 4756  df-br 4887  df-opab 4949  df-mpt 4966  df-tr 4988  df-id 5261  df-eprel 5266  df-po 5274  df-so 5275  df-fr 5314  df-we 5316  df-xp 5361  df-rel 5362  df-cnv 5363  df-co 5364  df-dm 5365  df-rn 5366  df-res 5367  df-ima 5368  df-pred 5933  df-ord 5979  df-on 5980  df-lim 5981  df-suc 5982  df-iota 6099  df-fun 6137  df-fn 6138  df-f 6139  df-f1 6140  df-fo 6141  df-f1o 6142  df-fv 6143  df-riota 6883  df-ov 6925  df-oprab 6926  df-mpt2 6927  df-om 7344  df-1st 7445  df-2nd 7446  df-tpos 7634  df-undef 7681  df-wrecs 7689  df-recs 7751  df-rdg 7789  df-1o 7843  df-oadd 7847  df-er 8026  df-map 8142  df-en 8242  df-dom 8243  df-sdom 8244  df-fin 8245  df-pnf 10413  df-mnf 10414  df-xr 10415  df-ltxr 10416  df-le 10417  df-sub 10608  df-neg 10609  df-nn 11375  df-2 11438  df-3 11439  df-4 11440  df-5 11441  df-6 11442  df-n0 11643  df-z 11729  df-uz 11993  df-fz 12644  df-struct 16257  df-ndx 16258  df-slot 16259  df-base 16261  df-sets 16262  df-ress 16263  df-plusg 16351  df-mulr 16352  df-sca 16354  df-vsca 16355  df-0g 16488  df-proset 17314  df-poset 17332  df-plt 17344  df-lub 17360  df-glb 17361  df-join 17362  df-meet 17363  df-p0 17425  df-p1 17426  df-lat 17432  df-clat 17494  df-mgm 17628  df-sgrp 17670  df-mnd 17681  df-submnd 17722  df-grp 17812  df-minusg 17813  df-sbg 17814  df-subg 17975  df-cntz 18133  df-lsm 18435  df-cmn 18581  df-abl 18582  df-mgp 18877  df-ur 18889  df-ring 18936  df-oppr 19010  df-dvdsr 19028  df-unit 19029  df-invr 19059  df-dvr 19070  df-drng 19141  df-lmod 19257  df-lss 19325  df-lsp 19367  df-lvec 19498  df-lsatoms 35114  df-lshyp 35115  df-lfl 35196  df-lkr 35224  df-oposet 35314  df-ol 35316  df-oml 35317  df-covers 35404  df-ats 35405  df-atl 35436  df-cvlat 35460  df-hlat 35489  df-llines 35636  df-lplanes 35637  df-lvols 35638  df-lines 35639  df-psubsp 35641  df-pmap 35642  df-padd 35934  df-lhyp 36126  df-laut 36127  df-ldil 36242  df-ltrn 36243  df-trl 36297  df-tgrp 36881  df-tendo 36893  df-edring 36895  df-dveca 37141  df-disoa 37167  df-dvech 37217  df-dib 37277  df-dic 37311  df-dih 37367  df-doch 37486  df-djh 37533
This theorem is referenced by:  lcfl6  37638
  Copyright terms: Public domain W3C validator