Users' Mathboxes Mathbox for Norm Megill < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  lcfrlem3 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem lcfrlem3 41527
Description: Lemma for lcfr 41568. (Contributed by NM, 27-Feb-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
lcfrlem1.v 𝑉 = (Base‘𝑈)
lcfrlem1.s 𝑆 = (Scalar‘𝑈)
lcfrlem1.q × = (.r𝑆)
lcfrlem1.z 0 = (0g𝑆)
lcfrlem1.i 𝐼 = (invr𝑆)
lcfrlem1.f 𝐹 = (LFnl‘𝑈)
lcfrlem1.d 𝐷 = (LDual‘𝑈)
lcfrlem1.t · = ( ·𝑠𝐷)
lcfrlem1.m = (-g𝐷)
lcfrlem1.u (𝜑𝑈 ∈ LVec)
lcfrlem1.e (𝜑𝐸𝐹)
lcfrlem1.g (𝜑𝐺𝐹)
lcfrlem1.x (𝜑𝑋𝑉)
lcfrlem1.n (𝜑 → (𝐺𝑋) ≠ 0 )
lcfrlem1.h 𝐻 = (𝐸 (((𝐼‘(𝐺𝑋)) × (𝐸𝑋)) · 𝐺))
lcfrlem2.l 𝐿 = (LKer‘𝑈)
Assertion
Ref Expression
lcfrlem3 (𝜑𝑋 ∈ (𝐿𝐻))

Proof of Theorem lcfrlem3
StepHypRef Expression
1 lcfrlem1.v . . 3 𝑉 = (Base‘𝑈)
2 lcfrlem1.s . . 3 𝑆 = (Scalar‘𝑈)
3 lcfrlem1.q . . 3 × = (.r𝑆)
4 lcfrlem1.z . . 3 0 = (0g𝑆)
5 lcfrlem1.i . . 3 𝐼 = (invr𝑆)
6 lcfrlem1.f . . 3 𝐹 = (LFnl‘𝑈)
7 lcfrlem1.d . . 3 𝐷 = (LDual‘𝑈)
8 lcfrlem1.t . . 3 · = ( ·𝑠𝐷)
9 lcfrlem1.m . . 3 = (-g𝐷)
10 lcfrlem1.u . . 3 (𝜑𝑈 ∈ LVec)
11 lcfrlem1.e . . 3 (𝜑𝐸𝐹)
12 lcfrlem1.g . . 3 (𝜑𝐺𝐹)
13 lcfrlem1.x . . 3 (𝜑𝑋𝑉)
14 lcfrlem1.n . . 3 (𝜑 → (𝐺𝑋) ≠ 0 )
15 lcfrlem1.h . . 3 𝐻 = (𝐸 (((𝐼‘(𝐺𝑋)) × (𝐸𝑋)) · 𝐺))
161, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15lcfrlem1 41525 . 2 (𝜑 → (𝐻𝑋) = 0 )
17 lcfrlem2.l . . 3 𝐿 = (LKer‘𝑈)
18 lveclmod 21123 . . . . . 6 (𝑈 ∈ LVec → 𝑈 ∈ LMod)
1910, 18syl 17 . . . . 5 (𝜑𝑈 ∈ LMod)
20 eqid 2735 . . . . . 6 (Base‘𝑆) = (Base‘𝑆)
212lmodring 20883 . . . . . . . 8 (𝑈 ∈ LMod → 𝑆 ∈ Ring)
2219, 21syl 17 . . . . . . 7 (𝜑𝑆 ∈ Ring)
232lvecdrng 21122 . . . . . . . . 9 (𝑈 ∈ LVec → 𝑆 ∈ DivRing)
2410, 23syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑𝑆 ∈ DivRing)
252, 20, 1, 6lflcl 39046 . . . . . . . . 9 ((𝑈 ∈ LVec ∧ 𝐺𝐹𝑋𝑉) → (𝐺𝑋) ∈ (Base‘𝑆))
2610, 12, 13, 25syl3anc 1370 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐺𝑋) ∈ (Base‘𝑆))
2720, 4, 5drnginvrcl 20770 . . . . . . . 8 ((𝑆 ∈ DivRing ∧ (𝐺𝑋) ∈ (Base‘𝑆) ∧ (𝐺𝑋) ≠ 0 ) → (𝐼‘(𝐺𝑋)) ∈ (Base‘𝑆))
2824, 26, 14, 27syl3anc 1370 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐼‘(𝐺𝑋)) ∈ (Base‘𝑆))
292, 20, 1, 6lflcl 39046 . . . . . . . 8 ((𝑈 ∈ LVec ∧ 𝐸𝐹𝑋𝑉) → (𝐸𝑋) ∈ (Base‘𝑆))
3010, 11, 13, 29syl3anc 1370 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐸𝑋) ∈ (Base‘𝑆))
3120, 3ringcl 20268 . . . . . . 7 ((𝑆 ∈ Ring ∧ (𝐼‘(𝐺𝑋)) ∈ (Base‘𝑆) ∧ (𝐸𝑋) ∈ (Base‘𝑆)) → ((𝐼‘(𝐺𝑋)) × (𝐸𝑋)) ∈ (Base‘𝑆))
3222, 28, 30, 31syl3anc 1370 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐼‘(𝐺𝑋)) × (𝐸𝑋)) ∈ (Base‘𝑆))
336, 2, 20, 7, 8, 19, 32, 12ldualvscl 39121 . . . . 5 (𝜑 → (((𝐼‘(𝐺𝑋)) × (𝐸𝑋)) · 𝐺) ∈ 𝐹)
346, 7, 9, 19, 11, 33ldualvsubcl 39138 . . . 4 (𝜑 → (𝐸 (((𝐼‘(𝐺𝑋)) × (𝐸𝑋)) · 𝐺)) ∈ 𝐹)
3515, 34eqeltrid 2843 . . 3 (𝜑𝐻𝐹)
361, 2, 4, 6, 17, 10, 35, 13ellkr2 39073 . 2 (𝜑 → (𝑋 ∈ (𝐿𝐻) ↔ (𝐻𝑋) = 0 ))
3716, 36mpbird 257 1 (𝜑𝑋 ∈ (𝐿𝐻))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4   = wceq 1537  wcel 2106  wne 2938  cfv 6563  (class class class)co 7431  Basecbs 17245  .rcmulr 17299  Scalarcsca 17301   ·𝑠 cvsca 17302  0gc0g 17486  -gcsg 18966  Ringcrg 20251  invrcinvr 20404  DivRingcdr 20746  LModclmod 20875  LVecclvec 21119  LFnlclfn 39039  LKerclk 39067  LDualcld 39105
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1792  ax-4 1806  ax-5 1908  ax-6 1965  ax-7 2005  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2139  ax-11 2155  ax-12 2175  ax-ext 2706  ax-rep 5285  ax-sep 5302  ax-nul 5312  ax-pow 5371  ax-pr 5438  ax-un 7754  ax-cnex 11209  ax-resscn 11210  ax-1cn 11211  ax-icn 11212  ax-addcl 11213  ax-addrcl 11214  ax-mulcl 11215  ax-mulrcl 11216  ax-mulcom 11217  ax-addass 11218  ax-mulass 11219  ax-distr 11220  ax-i2m1 11221  ax-1ne0 11222  ax-1rid 11223  ax-rnegex 11224  ax-rrecex 11225  ax-cnre 11226  ax-pre-lttri 11227  ax-pre-lttrn 11228  ax-pre-ltadd 11229  ax-pre-mulgt0 11230
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1777  df-nf 1781  df-sb 2063  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2713  df-cleq 2727  df-clel 2814  df-nfc 2890  df-ne 2939  df-nel 3045  df-ral 3060  df-rex 3069  df-rmo 3378  df-reu 3379  df-rab 3434  df-v 3480  df-sbc 3792  df-csb 3909  df-dif 3966  df-un 3968  df-in 3970  df-ss 3980  df-pss 3983  df-nul 4340  df-if 4532  df-pw 4607  df-sn 4632  df-pr 4634  df-tp 4636  df-op 4638  df-uni 4913  df-iun 4998  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5583  df-eprel 5589  df-po 5597  df-so 5598  df-fr 5641  df-we 5643  df-xp 5695  df-rel 5696  df-cnv 5697  df-co 5698  df-dm 5699  df-rn 5700  df-res 5701  df-ima 5702  df-pred 6323  df-ord 6389  df-on 6390  df-lim 6391  df-suc 6392  df-iota 6516  df-fun 6565  df-fn 6566  df-f 6567  df-f1 6568  df-fo 6569  df-f1o 6570  df-fv 6571  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-of 7697  df-om 7888  df-1st 8013  df-2nd 8014  df-tpos 8250  df-frecs 8305  df-wrecs 8336  df-recs 8410  df-rdg 8449  df-1o 8505  df-er 8744  df-map 8867  df-en 8985  df-dom 8986  df-sdom 8987  df-fin 8988  df-pnf 11295  df-mnf 11296  df-xr 11297  df-ltxr 11298  df-le 11299  df-sub 11492  df-neg 11493  df-nn 12265  df-2 12327  df-3 12328  df-4 12329  df-5 12330  df-6 12331  df-n0 12525  df-z 12612  df-uz 12877  df-fz 13545  df-struct 17181  df-sets 17198  df-slot 17216  df-ndx 17228  df-base 17246  df-ress 17275  df-plusg 17311  df-mulr 17312  df-sca 17314  df-vsca 17315  df-0g 17488  df-mgm 18666  df-sgrp 18745  df-mnd 18761  df-grp 18967  df-minusg 18968  df-sbg 18969  df-cmn 19815  df-abl 19816  df-mgp 20153  df-rng 20171  df-ur 20200  df-ring 20253  df-oppr 20351  df-dvdsr 20374  df-unit 20375  df-invr 20405  df-drng 20748  df-lmod 20877  df-lvec 21120  df-lfl 39040  df-lkr 39068  df-ldual 39106
This theorem is referenced by:  lcfrlem35  41560
  Copyright terms: Public domain W3C validator