Theorem lcfrlem3 40718

Description: Lemma for lcfr 40759. (Contributed by NM, 27-Feb-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
lcfrlem1.v	⊢ 𝑉 = (Base‘𝑈)
lcfrlem1.s	⊢ 𝑆 = (Scalar‘𝑈)
lcfrlem1.q	⊢ × = (.r‘𝑆)
lcfrlem1.z	⊢ 0 = (0g‘𝑆)
lcfrlem1.i	⊢ 𝐼 = (invr‘𝑆)
lcfrlem1.f	⊢ 𝐹 = (LFnl‘𝑈)
lcfrlem1.d	⊢ 𝐷 = (LDual‘𝑈)
lcfrlem1.t	⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝐷)
lcfrlem1.m	⊢ − = (-g‘𝐷)
lcfrlem1.u	⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ LVec)
lcfrlem1.e	⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ 𝐹)
lcfrlem1.g	⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ 𝐹)
lcfrlem1.x	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑉)
lcfrlem1.n	⊢ (𝜑 → (𝐺‘𝑋) ≠ 0 )
lcfrlem1.h	⊢ 𝐻 = (𝐸 − (((𝐼‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐸‘𝑋)) · 𝐺))
lcfrlem2.l	⊢ 𝐿 = (LKer‘𝑈)

Assertion

Ref	Expression
lcfrlem3	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (𝐿‘𝐻))

Proof of Theorem lcfrlem3

Step	Hyp	Ref	Expression
1		lcfrlem1.v	. . 3 ⊢ 𝑉 = (Base‘𝑈)
2		lcfrlem1.s	. . 3 ⊢ 𝑆 = (Scalar‘𝑈)
3		lcfrlem1.q	. . 3 ⊢ × = (.r‘𝑆)
4		lcfrlem1.z	. . 3 ⊢ 0 = (0g‘𝑆)
5		lcfrlem1.i	. . 3 ⊢ 𝐼 = (invr‘𝑆)
6		lcfrlem1.f	. . 3 ⊢ 𝐹 = (LFnl‘𝑈)
7		lcfrlem1.d	. . 3 ⊢ 𝐷 = (LDual‘𝑈)
8		lcfrlem1.t	. . 3 ⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝐷)
9		lcfrlem1.m	. . 3 ⊢ − = (-g‘𝐷)
10		lcfrlem1.u	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ LVec)
11		lcfrlem1.e	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ 𝐹)
12		lcfrlem1.g	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ 𝐹)
13		lcfrlem1.x	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑉)
14		lcfrlem1.n	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐺‘𝑋) ≠ 0 )
15		lcfrlem1.h	. . 3 ⊢ 𝐻 = (𝐸 − (((𝐼‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐸‘𝑋)) · 𝐺))
16	1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15	lcfrlem1 40716	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐻‘𝑋) = 0 )
17		lcfrlem2.l	. . 3 ⊢ 𝐿 = (LKer‘𝑈)
18		lveclmod 20861	. . . . . 6 ⊢ (𝑈 ∈ LVec → 𝑈 ∈ LMod)
19	10, 18	syl 17	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ LMod)
20		eqid 2732	. . . . . 6 ⊢ (Base‘𝑆) = (Base‘𝑆)
21	2	lmodring 20622	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑈 ∈ LMod → 𝑆 ∈ Ring)
22	19, 21	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ Ring)
23	2	lvecdrng 20860	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑈 ∈ LVec → 𝑆 ∈ DivRing)
24	10, 23	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ DivRing)
25	2, 20, 1, 6	lflcl 38237	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑈 ∈ LVec ∧ 𝐺 ∈ 𝐹 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) → (𝐺‘𝑋) ∈ (Base‘𝑆))
26	10, 12, 13, 25	syl3anc 1371	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝐺‘𝑋) ∈ (Base‘𝑆))
27	20, 4, 5	drnginvrcl 20522	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑆 ∈ DivRing ∧ (𝐺‘𝑋) ∈ (Base‘𝑆) ∧ (𝐺‘𝑋) ≠ 0 ) → (𝐼‘(𝐺‘𝑋)) ∈ (Base‘𝑆))
28	24, 26, 14, 27	syl3anc 1371	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐼‘(𝐺‘𝑋)) ∈ (Base‘𝑆))
29	2, 20, 1, 6	lflcl 38237	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑈 ∈ LVec ∧ 𝐸 ∈ 𝐹 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) → (𝐸‘𝑋) ∈ (Base‘𝑆))
30	10, 11, 13, 29	syl3anc 1371	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐸‘𝑋) ∈ (Base‘𝑆))
31	20, 3	ringcl 20144	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑆 ∈ Ring ∧ (𝐼‘(𝐺‘𝑋)) ∈ (Base‘𝑆) ∧ (𝐸‘𝑋) ∈ (Base‘𝑆)) → ((𝐼‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐸‘𝑋)) ∈ (Base‘𝑆))
32	22, 28, 30, 31	syl3anc 1371	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((𝐼‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐸‘𝑋)) ∈ (Base‘𝑆))
33	6, 2, 20, 7, 8, 19, 32, 12	ldualvscl 38312	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (((𝐼‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐸‘𝑋)) · 𝐺) ∈ 𝐹)
34	6, 7, 9, 19, 11, 33	ldualvsubcl 38329	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐸 − (((𝐼‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐸‘𝑋)) · 𝐺)) ∈ 𝐹)
35	15, 34	eqeltrid 2837	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐻 ∈ 𝐹)
36	1, 2, 4, 6, 17, 10, 35, 13	ellkr2 38264	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑋 ∈ (𝐿‘𝐻) ↔ (𝐻‘𝑋) = 0 ))
37	16, 36	mpbird 256	1 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (𝐿‘𝐻))

Syntax hints:   → wi 4   = wceq 1541   ∈ wcel 2106   ≠ wne 2940  ‘cfv 6543  (class class class)co 7411  Basecbs 17148  ._rcmulr 17202  Scalarcsca 17204   ·_𝑠 cvsca 17205  0_gc0g 17389  -_gcsg 18857  Ringcrg 20127  inv_rcinvr 20278  DivRingcdr 20500  LModclmod 20614  LVecclvec 20857  LFnlclfn 38230  LKerclk 38258  LDualcld 38296

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7727  ax-cnex 11168  ax-resscn 11169  ax-1cn 11170  ax-icn 11171  ax-addcl 11172  ax-addrcl 11173  ax-mulcl 11174  ax-mulrcl 11175  ax-mulcom 11176  ax-addass 11177  ax-mulass 11178  ax-distr 11179  ax-i2m1 11180  ax-1ne0 11181  ax-1rid 11182  ax-rnegex 11183  ax-rrecex 11184  ax-cnre 11185  ax-pre-lttri 11186  ax-pre-lttrn 11187  ax-pre-ltadd 11188  ax-pre-mulgt0 11189

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-tp 4633  df-op 4635  df-uni 4909  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7367  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-of 7672  df-om 7858  df-1st 7977  df-2nd 7978  df-tpos 8213  df-frecs 8268  df-wrecs 8299  df-recs 8373  df-rdg 8412  df-1o 8468  df-er 8705  df-map 8824  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-fin 8945  df-pnf 11254  df-mnf 11255  df-xr 11256  df-ltxr 11257  df-le 11258  df-sub 11450  df-neg 11451  df-nn 12217  df-2 12279  df-3 12280  df-4 12281  df-5 12282  df-6 12283  df-n0 12477  df-z 12563  df-uz 12827  df-fz 13489  df-struct 17084  df-sets 17101  df-slot 17119  df-ndx 17131  df-base 17149  df-ress 17178  df-plusg 17214  df-mulr 17215  df-sca 17217  df-vsca 17218  df-0g 17391  df-mgm 18565  df-sgrp 18644  df-mnd 18660  df-grp 18858  df-minusg 18859  df-sbg 18860  df-cmn 19691  df-abl 19692  df-mgp 20029  df-rng 20047  df-ur 20076  df-ring 20129  df-oppr 20225  df-dvdsr 20248  df-unit 20249  df-invr 20279  df-drng 20502  df-lmod 20616  df-lvec 20858  df-lfl 38231  df-lkr 38259  df-ldual 38297

This theorem is referenced by:  lcfrlem35  40751