Theorem lcfl8b 40886

Description: Property of a nonzero functional with a closed kernel. (Contributed by NM, 4-Feb-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
lcfl8b.h	⊢ 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
lcfl8b.o	⊢ ⊥ = ((ocH‘𝐾)‘𝑊)
lcfl8b.u	⊢ 𝑈 = ((DVecH‘𝐾)‘𝑊)
lcfl8b.v	⊢ 𝑉 = (Base‘𝑈)
lcfl8b.n	⊢ 𝑁 = (LSpan‘𝑈)
lcfl8b.z	⊢ 0 = (0g‘𝑈)
lcfl8b.f	⊢ 𝐹 = (LFnl‘𝑈)
lcfl8b.l	⊢ 𝐿 = (LKer‘𝑈)
lcfl8b.d	⊢ 𝐷 = (LDual‘𝑈)
lcfl8b.y	⊢ 𝑌 = (0g‘𝐷)
lcfl8b.c	⊢ 𝐶 = {𝑓 ∈ 𝐹 ∣ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝑓))) = (𝐿‘𝑓)}
lcfl8b.k	⊢ (𝜑 → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))
lcfl8b.g	⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ (𝐶 ∖ {𝑌}))

Assertion

Ref	Expression
lcfl8b	⊢ (𝜑 → ∃𝑥 ∈ (𝑉 ∖ { 0 })( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺)) = (𝑁‘{𝑥}))

Distinct variable groups:   𝑥,𝐶   𝑓,𝐹   𝑥,𝑓,𝐺   𝑓,𝐿,𝑥   ⊥ ,𝑓,𝑥   𝑥,𝑈   𝑥,𝑉   𝜑,𝑥

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑓)   𝐶(𝑓)   𝐷(𝑥,𝑓)   𝑈(𝑓)   𝐹(𝑥)   𝐻(𝑥,𝑓)   𝐾(𝑥,𝑓)   𝑁(𝑥,𝑓)   𝑉(𝑓)   𝑊(𝑥,𝑓)   𝑌(𝑥,𝑓)   0 (𝑥,𝑓)

Proof of Theorem lcfl8b

Step	Hyp	Ref	Expression
1		lcfl8b.g	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ (𝐶 ∖ {𝑌}))
2	1	eldifad 3955	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ 𝐶)
3		lcfl8b.h	. . . . 5 ⊢ 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
4		lcfl8b.o	. . . . 5 ⊢ ⊥ = ((ocH‘𝐾)‘𝑊)
5		lcfl8b.u	. . . . 5 ⊢ 𝑈 = ((DVecH‘𝐾)‘𝑊)
6		lcfl8b.v	. . . . 5 ⊢ 𝑉 = (Base‘𝑈)
7		lcfl8b.f	. . . . 5 ⊢ 𝐹 = (LFnl‘𝑈)
8		lcfl8b.l	. . . . 5 ⊢ 𝐿 = (LKer‘𝑈)
9		lcfl8b.c	. . . . 5 ⊢ 𝐶 = {𝑓 ∈ 𝐹 ∣ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝑓))) = (𝐿‘𝑓)}
10		lcfl8b.k	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))
11	9	lcfl1lem 40873	. . . . . . 7 ⊢ (𝐺 ∈ 𝐶 ↔ (𝐺 ∈ 𝐹 ∧ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) = (𝐿‘𝐺)))
12	11	simplbi 497	. . . . . 6 ⊢ (𝐺 ∈ 𝐶 → 𝐺 ∈ 𝐹)
13	2, 12	syl 17	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ 𝐹)
14	3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 13	lcfl8 40884	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐺 ∈ 𝐶 ↔ ∃𝑥 ∈ 𝑉 (𝐿‘𝐺) = ( ⊥ ‘{𝑥})))
15	2, 14	mpbid 231	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∃𝑥 ∈ 𝑉 (𝐿‘𝐺) = ( ⊥ ‘{𝑥}))
16		fveq2 6884	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐿‘𝐺) = ( ⊥ ‘{𝑥}) → ( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺)) = ( ⊥ ‘( ⊥ ‘{𝑥})))
17	16	adantl 481	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑉) ∧ (𝐿‘𝐺) = ( ⊥ ‘{𝑥})) → ( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺)) = ( ⊥ ‘( ⊥ ‘{𝑥})))
18		lcfl8b.n	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑁 = (LSpan‘𝑈)
19	10	ad2antrr 723	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑉) ∧ (𝐿‘𝐺) = ( ⊥ ‘{𝑥})) → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))
20		simplr 766	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑉) ∧ (𝐿‘𝐺) = ( ⊥ ‘{𝑥})) → 𝑥 ∈ 𝑉)
21	3, 5, 4, 6, 18, 19, 20	dochocsn 40763	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑉) ∧ (𝐿‘𝐺) = ( ⊥ ‘{𝑥})) → ( ⊥ ‘( ⊥ ‘{𝑥})) = (𝑁‘{𝑥}))
22	17, 21	eqtrd 2766	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑉) ∧ (𝐿‘𝐺) = ( ⊥ ‘{𝑥})) → ( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺)) = (𝑁‘{𝑥}))
23	2, 11	sylib 217	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (𝐺 ∈ 𝐹 ∧ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) = (𝐿‘𝐺)))
24	23	simprd 495	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) = (𝐿‘𝐺))
25		eldifsni 4788	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝐺 ∈ (𝐶 ∖ {𝑌}) → 𝐺 ≠ 𝑌)
26	1, 25	syl 17	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ≠ 𝑌)
27		lcfl8b.d	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 𝐷 = (LDual‘𝑈)
28		lcfl8b.y	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 𝑌 = (0g‘𝐷)
29	3, 5, 10	dvhlmod 40492	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ LMod)
30	6, 7, 8, 27, 28, 29, 13	lkr0f2 38542	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → ((𝐿‘𝐺) = 𝑉 ↔ 𝐺 = 𝑌))
31	30	necon3bid 2979	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → ((𝐿‘𝐺) ≠ 𝑉 ↔ 𝐺 ≠ 𝑌))
32	26, 31	mpbird 257	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (𝐿‘𝐺) ≠ 𝑉)
33	24, 32	eqnetrd 3002	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ≠ 𝑉)
34	33	ad2antrr 723	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑉) ∧ (𝐿‘𝐺) = ( ⊥ ‘{𝑥})) → ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ≠ 𝑉)
35		eqid 2726	. . . . . . . . . 10 ⊢ (LSAtoms‘𝑈) = (LSAtoms‘𝑈)
36	13	ad2antrr 723	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑉) ∧ (𝐿‘𝐺) = ( ⊥ ‘{𝑥})) → 𝐺 ∈ 𝐹)
37	3, 4, 5, 6, 35, 7, 8, 19, 36	dochkrsat2 40838	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑉) ∧ (𝐿‘𝐺) = ( ⊥ ‘{𝑥})) → (( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺))) ≠ 𝑉 ↔ ( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺)) ∈ (LSAtoms‘𝑈)))
38	34, 37	mpbid 231	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑉) ∧ (𝐿‘𝐺) = ( ⊥ ‘{𝑥})) → ( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺)) ∈ (LSAtoms‘𝑈))
39	22, 38	eqeltrrd 2828	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑉) ∧ (𝐿‘𝐺) = ( ⊥ ‘{𝑥})) → (𝑁‘{𝑥}) ∈ (LSAtoms‘𝑈))
40		lcfl8b.z	. . . . . . . 8 ⊢ 0 = (0g‘𝑈)
41	29	ad2antrr 723	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑉) ∧ (𝐿‘𝐺) = ( ⊥ ‘{𝑥})) → 𝑈 ∈ LMod)
42	6, 18, 40, 35, 41, 20	lsatspn0 38381	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑉) ∧ (𝐿‘𝐺) = ( ⊥ ‘{𝑥})) → ((𝑁‘{𝑥}) ∈ (LSAtoms‘𝑈) ↔ 𝑥 ≠ 0 ))
43	39, 42	mpbid 231	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑉) ∧ (𝐿‘𝐺) = ( ⊥ ‘{𝑥})) → 𝑥 ≠ 0 )
44	43, 22	jca 511	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑉) ∧ (𝐿‘𝐺) = ( ⊥ ‘{𝑥})) → (𝑥 ≠ 0 ∧ ( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺)) = (𝑁‘{𝑥})))
45	44	ex 412	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑉) → ((𝐿‘𝐺) = ( ⊥ ‘{𝑥}) → (𝑥 ≠ 0 ∧ ( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺)) = (𝑁‘{𝑥}))))
46	45	reximdva 3162	. . 3 ⊢ (𝜑 → (∃𝑥 ∈ 𝑉 (𝐿‘𝐺) = ( ⊥ ‘{𝑥}) → ∃𝑥 ∈ 𝑉 (𝑥 ≠ 0 ∧ ( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺)) = (𝑁‘{𝑥}))))
47	15, 46	mpd 15	. 2 ⊢ (𝜑 → ∃𝑥 ∈ 𝑉 (𝑥 ≠ 0 ∧ ( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺)) = (𝑁‘{𝑥})))
48		rexdifsn 4792	. 2 ⊢ (∃𝑥 ∈ (𝑉 ∖ { 0 })( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺)) = (𝑁‘{𝑥}) ↔ ∃𝑥 ∈ 𝑉 (𝑥 ≠ 0 ∧ ( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺)) = (𝑁‘{𝑥})))
49	47, 48	sylibr 233	1 ⊢ (𝜑 → ∃𝑥 ∈ (𝑉 ∖ { 0 })( ⊥ ‘(𝐿‘𝐺)) = (𝑁‘{𝑥}))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1533   ∈ wcel 2098   ≠ wne 2934  ∃wrex 3064  {crab 3426   ∖ cdif 3940  {csn 4623  ‘cfv 6536  Basecbs 17151  0_gc0g 17392  LModclmod 20704  LSpanclspn 20816  LSAtomsclsa 38355  LFnlclfn 38438  LKerclk 38466  LDualcld 38504  HLchlt 38731  LHypclh 39366  DVecHcdvh 40460  ocHcoch 40729

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2163  ax-ext 2697  ax-rep 5278  ax-sep 5292  ax-nul 5299  ax-pow 5356  ax-pr 5420  ax-un 7721  ax-cnex 11165  ax-resscn 11166  ax-1cn 11167  ax-icn 11168  ax-addcl 11169  ax-addrcl 11170  ax-mulcl 11171  ax-mulrcl 11172  ax-mulcom 11173  ax-addass 11174  ax-mulass 11175  ax-distr 11176  ax-i2m1 11177  ax-1ne0 11178  ax-1rid 11179  ax-rnegex 11180  ax-rrecex 11181  ax-cnre 11182  ax-pre-lttri 11183  ax-pre-lttrn 11184  ax-pre-ltadd 11185  ax-pre-mulgt0 11186  ax-riotaBAD 38334

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2528  df-eu 2557  df-clab 2704  df-cleq 2718  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2935  df-nel 3041  df-ral 3056  df-rex 3065  df-rmo 3370  df-reu 3371  df-rab 3427  df-v 3470  df-sbc 3773  df-csb 3889  df-dif 3946  df-un 3948  df-in 3950  df-ss 3960  df-pss 3962  df-nul 4318  df-if 4524  df-pw 4599  df-sn 4624  df-pr 4626  df-tp 4628  df-op 4630  df-uni 4903  df-int 4944  df-iun 4992  df-iin 4993  df-br 5142  df-opab 5204  df-mpt 5225  df-tr 5259  df-id 5567  df-eprel 5573  df-po 5581  df-so 5582  df-fr 5624  df-we 5626  df-xp 5675  df-rel 5676  df-cnv 5677  df-co 5678  df-dm 5679  df-rn 5680  df-res 5681  df-ima 5682  df-pred 6293  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6488  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7360  df-ov 7407  df-oprab 7408  df-mpo 7409  df-of 7666  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-tpos 8209  df-undef 8256  df-frecs 8264  df-wrecs 8295  df-recs 8369  df-rdg 8408  df-1o 8464  df-er 8702  df-map 8821  df-en 8939  df-dom 8940  df-sdom 8941  df-fin 8942  df-pnf 11251  df-mnf 11252  df-xr 11253  df-ltxr 11254  df-le 11255  df-sub 11447  df-neg 11448  df-nn 12214  df-2 12276  df-3 12277  df-4 12278  df-5 12279  df-6 12280  df-n0 12474  df-z 12560  df-uz 12824  df-fz 13488  df-struct 17087  df-sets 17104  df-slot 17122  df-ndx 17134  df-base 17152  df-ress 17181  df-plusg 17217  df-mulr 17218  df-sca 17220  df-vsca 17221  df-0g 17394  df-proset 18258  df-poset 18276  df-plt 18293  df-lub 18309  df-glb 18310  df-join 18311  df-meet 18312  df-p0 18388  df-p1 18389  df-lat 18395  df-clat 18462  df-mgm 18571  df-sgrp 18650  df-mnd 18666  df-submnd 18712  df-grp 18864  df-minusg 18865  df-sbg 18866  df-subg 19048  df-cntz 19231  df-lsm 19554  df-cmn 19700  df-abl 19701  df-mgp 20038  df-rng 20056  df-ur 20085  df-ring 20138  df-oppr 20234  df-dvdsr 20257  df-unit 20258  df-invr 20288  df-dvr 20301  df-drng 20587  df-lmod 20706  df-lss 20777  df-lsp 20817  df-lvec 20949  df-lsatoms 38357  df-lshyp 38358  df-lfl 38439  df-lkr 38467  df-ldual 38505  df-oposet 38557  df-ol 38559  df-oml 38560  df-covers 38647  df-ats 38648  df-atl 38679  df-cvlat 38703  df-hlat 38732  df-llines 38880  df-lplanes 38881  df-lvols 38882  df-lines 38883  df-psubsp 38885  df-pmap 38886  df-padd 39178  df-lhyp 39370  df-laut 39371  df-ldil 39486  df-ltrn 39487  df-trl 39541  df-tgrp 40125  df-tendo 40137  df-edring 40139  df-dveca 40385  df-disoa 40411  df-dvech 40461  df-dib 40521  df-dic 40555  df-dih 40611  df-doch 40730  df-djh 40777

This theorem is referenced by:  mapdrvallem2  41027