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 40971
Description: Lemma for lcfl6 40973. A functional 𝐺 (whose kernel is closed by dochsnkr 40945) is comletely determined by a vector 𝑋 in the orthocomplement in its kernel at which the functional value is 1. Note that the βˆ– { 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 = (LHypβ€˜πΎ)
lcfl6lem.o βŠ₯ = ((ocHβ€˜πΎ)β€˜π‘Š)
lcfl6lem.u π‘ˆ = ((DVecHβ€˜πΎ)β€˜π‘Š)
lcfl6lem.v 𝑉 = (Baseβ€˜π‘ˆ)
lcfl6lem.a + = (+gβ€˜π‘ˆ)
lcfl6lem.t Β· = ( ·𝑠 β€˜π‘ˆ)
lcfl6lem.s 𝑆 = (Scalarβ€˜π‘ˆ)
lcfl6lem.i 1 = (1rβ€˜π‘†)
lcfl6lem.r 𝑅 = (Baseβ€˜π‘†)
lcfl6lem.z 0 = (0gβ€˜π‘ˆ)
lcfl6lem.f 𝐹 = (LFnlβ€˜π‘ˆ)
lcfl6lem.l 𝐿 = (LKerβ€˜π‘ˆ)
lcfl6lem.k (πœ‘ β†’ (𝐾 ∈ HL ∧ π‘Š ∈ 𝐻))
lcfl6lem.g (πœ‘ β†’ 𝐺 ∈ 𝐹)
lcfl6lem.x (πœ‘ β†’ 𝑋 ∈ (( βŠ₯ β€˜(πΏβ€˜πΊ)) βˆ– { 0 }))
lcfl6lem.y (πœ‘ β†’ (πΊβ€˜π‘‹) = 1 )
Assertion
Ref Expression
lcfl6lem (πœ‘ β†’ 𝐺 = (𝑣 ∈ 𝑉 ↦ (β„©π‘˜ ∈ 𝑅 βˆƒπ‘€ ∈ ( βŠ₯ β€˜{𝑋})𝑣 = (𝑀 + (π‘˜ Β· 𝑋)))))
Distinct variable groups:   𝑣,π‘˜,𝑀, +   1 ,π‘˜,𝑀   βŠ₯ ,π‘˜,𝑣,𝑀   𝑅,π‘˜,𝑣   𝑆,π‘˜   Β· ,π‘˜,𝑣,𝑀   𝑣,𝑉   π‘˜,𝑋,𝑣,𝑀   𝑀, 0
Allowed substitution hints:   πœ‘(𝑀,𝑣,π‘˜)   𝑅(𝑀)   𝑆(𝑀,𝑣)   π‘ˆ(𝑀,𝑣,π‘˜)   1 (𝑣)   𝐹(𝑀,𝑣,π‘˜)   𝐺(𝑀,𝑣,π‘˜)   𝐻(𝑀,𝑣,π‘˜)   𝐾(𝑀,𝑣,π‘˜)   𝐿(𝑀,𝑣,π‘˜)   𝑉(𝑀,π‘˜)   π‘Š(𝑀,𝑣,π‘˜)   0 (𝑣,π‘˜)

Proof of Theorem lcfl6lem
StepHypRef Expression
1 lcfl6lem.v . 2 𝑉 = (Baseβ€˜π‘ˆ)
2 lcfl6lem.s . 2 𝑆 = (Scalarβ€˜π‘ˆ)
3 lcfl6lem.r . 2 𝑅 = (Baseβ€˜π‘†)
4 eqid 2728 . 2 (0gβ€˜π‘†) = (0gβ€˜π‘†)
5 lcfl6lem.f . 2 𝐹 = (LFnlβ€˜π‘ˆ)
6 lcfl6lem.l . 2 𝐿 = (LKerβ€˜π‘ˆ)
7 lcfl6lem.h . . 3 𝐻 = (LHypβ€˜πΎ)
8 lcfl6lem.u . . 3 π‘ˆ = ((DVecHβ€˜πΎ)β€˜π‘Š)
9 lcfl6lem.k . . 3 (πœ‘ β†’ (𝐾 ∈ HL ∧ π‘Š ∈ 𝐻))
107, 8, 9dvhlvec 40582 . 2 (πœ‘ β†’ π‘ˆ ∈ LVec)
117, 8, 9dvhlmod 40583 . . . . 5 (πœ‘ β†’ π‘ˆ ∈ LMod)
12 lcfl6lem.g . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐺 ∈ 𝐹)
131, 5, 6, 11, 12lkrssv 38568 . . . 4 (πœ‘ β†’ (πΏβ€˜πΊ) βŠ† 𝑉)
14 lcfl6lem.o . . . . 5 βŠ₯ = ((ocHβ€˜πΎ)β€˜π‘Š)
157, 8, 1, 14dochssv 40828 . . . 4 (((𝐾 ∈ HL ∧ π‘Š ∈ 𝐻) ∧ (πΏβ€˜πΊ) βŠ† 𝑉) β†’ ( βŠ₯ β€˜(πΏβ€˜πΊ)) βŠ† 𝑉)
169, 13, 15syl2anc 583 . . 3 (πœ‘ β†’ ( βŠ₯ β€˜(πΏβ€˜πΊ)) βŠ† 𝑉)
17 lcfl6lem.x . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝑋 ∈ (( βŠ₯ β€˜(πΏβ€˜πΊ)) βˆ– { 0 }))
1817eldifad 3959 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝑋 ∈ ( βŠ₯ β€˜(πΏβ€˜πΊ)))
1916, 18sseldd 3981 . 2 (πœ‘ β†’ 𝑋 ∈ 𝑉)
20 lcfl6lem.z . . 3 0 = (0gβ€˜π‘ˆ)
21 lcfl6lem.a . . 3 + = (+gβ€˜π‘ˆ)
22 lcfl6lem.t . . 3 Β· = ( ·𝑠 β€˜π‘ˆ)
23 eqid 2728 . . 3 (𝑣 ∈ 𝑉 ↦ (β„©π‘˜ ∈ 𝑅 βˆƒπ‘€ ∈ ( βŠ₯ β€˜{𝑋})𝑣 = (𝑀 + (π‘˜ Β· 𝑋)))) = (𝑣 ∈ 𝑉 ↦ (β„©π‘˜ ∈ 𝑅 βˆƒπ‘€ ∈ ( βŠ₯ β€˜{𝑋})𝑣 = (𝑀 + (π‘˜ Β· 𝑋))))
24 eldifsni 4794 . . . . 5 (𝑋 ∈ (( βŠ₯ β€˜(πΏβ€˜πΊ)) βˆ– { 0 }) β†’ 𝑋 β‰  0 )
2517, 24syl 17 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝑋 β‰  0 )
26 eldifsn 4791 . . . 4 (𝑋 ∈ (𝑉 βˆ– { 0 }) ↔ (𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑋 β‰  0 ))
2719, 25, 26sylanbrc 582 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝑋 ∈ (𝑉 βˆ– { 0 }))
287, 14, 8, 1, 20, 21, 22, 5, 2, 3, 23, 9, 27dochflcl 40948 . 2 (πœ‘ β†’ (𝑣 ∈ 𝑉 ↦ (β„©π‘˜ ∈ 𝑅 βˆƒπ‘€ ∈ ( βŠ₯ β€˜{𝑋})𝑣 = (𝑀 + (π‘˜ Β· 𝑋)))) ∈ 𝐹)
297, 14, 8, 1, 20, 5, 6, 9, 12, 17dochsnkr 40945 . . 3 (πœ‘ β†’ (πΏβ€˜πΊ) = ( βŠ₯ β€˜{𝑋}))
307, 14, 8, 1, 20, 21, 22, 6, 2, 3, 23, 9, 27dochsnkr2 40946 . . 3 (πœ‘ β†’ (πΏβ€˜(𝑣 ∈ 𝑉 ↦ (β„©π‘˜ ∈ 𝑅 βˆƒπ‘€ ∈ ( βŠ₯ β€˜{𝑋})𝑣 = (𝑀 + (π‘˜ Β· 𝑋))))) = ( βŠ₯ β€˜{𝑋}))
3129, 30eqtr4d 2771 . 2 (πœ‘ β†’ (πΏβ€˜πΊ) = (πΏβ€˜(𝑣 ∈ 𝑉 ↦ (β„©π‘˜ ∈ 𝑅 βˆƒπ‘€ ∈ ( βŠ₯ β€˜{𝑋})𝑣 = (𝑀 + (π‘˜ Β· 𝑋))))))
32 lcfl6lem.y . . 3 (πœ‘ β†’ (πΊβ€˜π‘‹) = 1 )
33 lcfl6lem.i . . . 4 1 = (1rβ€˜π‘†)
347, 14, 8, 1, 21, 22, 20, 2, 3, 33, 9, 27, 23dochfl1 40949 . . 3 (πœ‘ β†’ ((𝑣 ∈ 𝑉 ↦ (β„©π‘˜ ∈ 𝑅 βˆƒπ‘€ ∈ ( βŠ₯ β€˜{𝑋})𝑣 = (𝑀 + (π‘˜ Β· 𝑋))))β€˜π‘‹) = 1 )
3532, 34eqtr4d 2771 . 2 (πœ‘ β†’ (πΊβ€˜π‘‹) = ((𝑣 ∈ 𝑉 ↦ (β„©π‘˜ ∈ 𝑅 βˆƒπ‘€ ∈ ( βŠ₯ β€˜{𝑋})𝑣 = (𝑀 + (π‘˜ Β· 𝑋))))β€˜π‘‹))
367, 14, 8, 1, 2, 4, 20, 5, 6, 9, 12, 17dochfln0 40950 . 2 (πœ‘ β†’ (πΊβ€˜π‘‹) β‰  (0gβ€˜π‘†))
371, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 19, 12, 28, 31, 35, 36eqlkr3 38573 1 (πœ‘ β†’ 𝐺 = (𝑣 ∈ 𝑉 ↦ (β„©π‘˜ ∈ 𝑅 βˆƒπ‘€ ∈ ( βŠ₯ β€˜{𝑋})𝑣 = (𝑀 + (π‘˜ Β· 𝑋)))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1534   ∈ wcel 2099   β‰  wne 2937  βˆƒwrex 3067   βˆ– cdif 3944   βŠ† wss 3947  {csn 4629   ↦ cmpt 5231  β€˜cfv 6548  β„©crio 7375  (class class class)co 7420  Basecbs 17179  +gcplusg 17232  Scalarcsca 17235   ·𝑠 cvsca 17236  0gc0g 17420  1rcur 20120  LFnlclfn 38529  LKerclk 38557  HLchlt 38822  LHypclh 39457  DVecHcdvh 40551  ocHcoch 40820
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2167  ax-ext 2699  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5429  ax-un 7740  ax-cnex 11194  ax-resscn 11195  ax-1cn 11196  ax-icn 11197  ax-addcl 11198  ax-addrcl 11199  ax-mulcl 11200  ax-mulrcl 11201  ax-mulcom 11202  ax-addass 11203  ax-mulass 11204  ax-distr 11205  ax-i2m1 11206  ax-1ne0 11207  ax-1rid 11208  ax-rnegex 11209  ax-rrecex 11210  ax-cnre 11211  ax-pre-lttri 11212  ax-pre-lttrn 11213  ax-pre-ltadd 11214  ax-pre-mulgt0 11215  ax-riotaBAD 38425
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 847  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2530  df-eu 2559  df-clab 2706  df-cleq 2720  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2938  df-nel 3044  df-ral 3059  df-rex 3068  df-rmo 3373  df-reu 3374  df-rab 3430  df-v 3473  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-tp 4634  df-op 4636  df-uni 4909  df-int 4950  df-iun 4998  df-iin 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5576  df-eprel 5582  df-po 5590  df-so 5591  df-fr 5633  df-we 5635  df-xp 5684  df-rel 5685  df-cnv 5686  df-co 5687  df-dm 5688  df-rn 5689  df-res 5690  df-ima 5691  df-pred 6305  df-ord 6372  df-on 6373  df-lim 6374  df-suc 6375  df-iota 6500  df-fun 6550  df-fn 6551  df-f 6552  df-f1 6553  df-fo 6554  df-f1o 6555  df-fv 6556  df-riota 7376  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-om 7871  df-1st 7993  df-2nd 7994  df-tpos 8231  df-undef 8278  df-frecs 8286  df-wrecs 8317  df-recs 8391  df-rdg 8430  df-1o 8486  df-er 8724  df-map 8846  df-en 8964  df-dom 8965  df-sdom 8966  df-fin 8967  df-pnf 11280  df-mnf 11281  df-xr 11282  df-ltxr 11283  df-le 11284  df-sub 11476  df-neg 11477  df-nn 12243  df-2 12305  df-3 12306  df-4 12307  df-5 12308  df-6 12309  df-n0 12503  df-z 12589  df-uz 12853  df-fz 13517  df-struct 17115  df-sets 17132  df-slot 17150  df-ndx 17162  df-base 17180  df-ress 17209  df-plusg 17245  df-mulr 17246  df-sca 17248  df-vsca 17249  df-0g 17422  df-proset 18286  df-poset 18304  df-plt 18321  df-lub 18337  df-glb 18338  df-join 18339  df-meet 18340  df-p0 18416  df-p1 18417  df-lat 18423  df-clat 18490  df-mgm 18599  df-sgrp 18678  df-mnd 18694  df-submnd 18740  df-grp 18892  df-minusg 18893  df-sbg 18894  df-subg 19077  df-cntz 19267  df-lsm 19590  df-cmn 19736  df-abl 19737  df-mgp 20074  df-rng 20092  df-ur 20121  df-ring 20174  df-oppr 20272  df-dvdsr 20295  df-unit 20296  df-invr 20326  df-dvr 20339  df-drng 20625  df-lmod 20744  df-lss 20815  df-lsp 20855  df-lvec 20987  df-lsatoms 38448  df-lshyp 38449  df-lfl 38530  df-lkr 38558  df-oposet 38648  df-ol 38650  df-oml 38651  df-covers 38738  df-ats 38739  df-atl 38770  df-cvlat 38794  df-hlat 38823  df-llines 38971  df-lplanes 38972  df-lvols 38973  df-lines 38974  df-psubsp 38976  df-pmap 38977  df-padd 39269  df-lhyp 39461  df-laut 39462  df-ldil 39577  df-ltrn 39578  df-trl 39632  df-tgrp 40216  df-tendo 40228  df-edring 40230  df-dveca 40476  df-disoa 40502  df-dvech 40552  df-dib 40612  df-dic 40646  df-dih 40702  df-doch 40821  df-djh 40868
This theorem is referenced by:  lcfl6  40973
  Copyright terms: Public domain W3C validator