Users' Mathboxes Mathbox for Norm Megill < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  lcfrlem37 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem lcfrlem37 42839
Description: Lemma for lcfr 42845. (Contributed by NM, 8-Mar-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
lcfrlem17.h 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
lcfrlem17.o ⊥ = ((ocH‘𝐾)‘𝑊)
lcfrlem17.u 𝑈 = ((DVecH‘𝐾)‘𝑊)
lcfrlem17.v 𝑉 = (Base‘𝑈)
lcfrlem17.p + = (+g‘𝑈)
lcfrlem17.z 0 = (0g‘𝑈)
lcfrlem17.n 𝑁 = (LSpan‘𝑈)
lcfrlem17.a 𝐴 = (LSAtoms‘𝑈)
lcfrlem17.k (𝜑 → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))
lcfrlem17.x (𝜑 → 𝑋 ∈ (𝑉 ∖ { 0 }))
lcfrlem17.y (𝜑 → 𝑌 ∈ (𝑉 ∖ { 0 }))
lcfrlem17.ne (𝜑 → (𝑁‘{𝑋}) ≠ (𝑁‘{𝑌}))
lcfrlem22.b 𝐵 = ((𝑁‘{𝑋, 𝑌}) ∩ ( ⊥ ‘{(𝑋 + 𝑌)}))
lcfrlem24.t · = ( ·𝑠 ‘𝑈)
lcfrlem24.s 𝑆 = (Scalar‘𝑈)
lcfrlem24.q 𝑄 = (0g‘𝑆)
lcfrlem24.r 𝑅 = (Base‘𝑆)
lcfrlem24.j 𝐽 = (𝑥 ∈ (𝑉 ∖ { 0 }) ↦ (𝑣 ∈ 𝑉 ↦ (℩𝑘 ∈ 𝑅 ∃𝑤 ∈ ( ⊥ ‘{𝑥})𝑣 = (𝑤 + (𝑘 · 𝑥)))))
lcfrlem24.ib (𝜑 → 𝐼 ∈ 𝐵)
lcfrlem24.l 𝐿 = (LKer‘𝑈)
lcfrlem25.d 𝐷 = (LDual‘𝑈)
lcfrlem28.jn (𝜑 → ((𝐽‘𝑌)‘𝐼) ≠ 𝑄)
lcfrlem29.i 𝐹 = (invr‘𝑆)
lcfrlem30.m − = (-g‘𝐷)
lcfrlem30.c 𝐶 = ((𝐽‘𝑋) − (((𝐹‘((𝐽‘𝑌)‘𝐼))(.r‘𝑆)((𝐽‘𝑋)‘𝐼))( ·𝑠 ‘𝐷)(𝐽‘𝑌)))
lcfrlem37.g (𝜑 → 𝐺 ∈ (LSubSp‘𝐷))
lcfrlem37.gs (𝜑 → 𝐺 ⊆ {𝑓 ∈ (LFnl‘𝑈) ∣ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝑓))) = (𝐿‘𝑓)})
lcfrlem37.e 𝐸 = ∪ 𝑔 ∈ 𝐺 ( ⊥ ‘(𝐿‘𝑔))
lcfrlem37.xe (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐸)
lcfrlem37.ye (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝐸)
Assertion
Ref Expression
lcfrlem37 (𝜑 → (𝑋 + 𝑌) ∈ 𝐸)
Distinct variable groups:   𝑣,𝑘,𝑤,𝑥, ⊥   + ,𝑘,𝑣,𝑤,𝑥   𝑅,𝑘,𝑣,𝑥   𝑆,𝑘   · ,𝑘,𝑣,𝑤,𝑥   𝑣,𝑉,𝑥   𝑘,𝑋,𝑣,𝑤,𝑥   𝑘,𝑌,𝑣,𝑤,𝑥   𝑥, 0   𝑓,𝐽   𝑓,𝐿   ⊥ ,𝑓   + ,𝑓   𝑅,𝑓   · ,𝑓   𝑈,𝑓   𝑓,𝑉   𝑓,𝑋   𝑓,𝑌,𝑘,𝑣,𝑤,𝑥,𝑔   𝐶,𝑔,𝑘   𝐷,𝑔,𝑘   𝑔,𝐺,𝑘   𝑔,𝐼,𝑘   𝑓,𝑔,𝐽,𝑘   𝑔,𝐿,𝑘   ⊥ ,𝑔   + ,𝑔   𝑄,𝑔,𝑘   𝑈,𝑘   𝑔,𝑉   𝑔,𝑋   𝑔,𝑌   𝜑,𝑔,𝑘   𝑣,𝑔,𝑤,𝑥
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥, 𝑤, 𝑣, 𝑓)   𝐴(𝑥, 𝑤, 𝑣, 𝑓, 𝑔, 𝑘)   𝐵(𝑥, 𝑤, 𝑣, 𝑓, 𝑔, 𝑘)   𝐶(𝑥, 𝑤, 𝑣, 𝑓)   𝐷(𝑥, 𝑤, 𝑣, 𝑓)   𝑄(𝑥, 𝑤, 𝑣, 𝑓)   𝑅(𝑤, 𝑔)   𝑆(𝑥, 𝑤, 𝑣, 𝑓, 𝑔)   · (𝑔)   𝑈(𝑥, 𝑤, 𝑣, 𝑔)   𝐸(𝑥, 𝑤, 𝑣, 𝑓, 𝑔, 𝑘)   𝐹(𝑥, 𝑤, 𝑣, 𝑓, 𝑔, 𝑘)   𝐺(𝑥, 𝑤, 𝑣, 𝑓)   𝐻(𝑥, 𝑤, 𝑣, 𝑓, 𝑔, 𝑘)   𝐼(𝑥, 𝑤, 𝑣, 𝑓)   𝐽(𝑥, 𝑤, 𝑣)   𝐾(𝑥, 𝑤, 𝑣, 𝑓, 𝑔, 𝑘)   𝐿(𝑥, 𝑤, 𝑣)   − (𝑥, 𝑤, 𝑣, 𝑓, 𝑔, 𝑘)   𝑁(𝑥, 𝑤, 𝑣, 𝑓, 𝑔, 𝑘)   𝑉(𝑤, 𝑘)   𝑊(𝑥, 𝑤, 𝑣, 𝑓, 𝑔, 𝑘)   0 (𝑤, 𝑣, 𝑓, 𝑔, 𝑘)

Proof of Theorem lcfrlem37
StepHypRef Expression
1 lcfrlem30.c . . . . 5 𝐶 = ((𝐽‘𝑋) − (((𝐹‘((𝐽‘𝑌)‘𝐼))(.r‘𝑆)((𝐽‘𝑋)‘𝐼))( ·𝑠 ‘𝐷)(𝐽‘𝑌)))
2 lcfrlem25.d . . . . . 6 𝐷 = (LDual‘𝑈)
3 lcfrlem30.m . . . . . 6 − = (-g‘𝐷)
4 eqid 2763 . . . . . 6 (LSubSp‘𝐷) = (LSubSp‘𝐷)
5 lcfrlem17.h . . . . . . 7 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
6 lcfrlem17.u . . . . . . 7 𝑈 = ((DVecH‘𝐾)‘𝑊)
7 lcfrlem17.k . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))
85, 6, 7dvhlmod 42370 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑈 ∈ LMod)
9 lcfrlem37.g . . . . . 6 (𝜑 → 𝐺 ∈ (LSubSp‘𝐷))
10 lcfrlem17.o . . . . . . 7 ⊥ = ((ocH‘𝐾)‘𝑊)
11 lcfrlem17.v . . . . . . 7 𝑉 = (Base‘𝑈)
12 lcfrlem17.p . . . . . . 7 + = (+g‘𝑈)
13 lcfrlem24.t . . . . . . 7 · = ( ·𝑠 ‘𝑈)
14 lcfrlem24.s . . . . . . 7 𝑆 = (Scalar‘𝑈)
15 lcfrlem24.r . . . . . . 7 𝑅 = (Base‘𝑆)
16 lcfrlem17.z . . . . . . 7 0 = (0g‘𝑈)
17 eqid 2763 . . . . . . 7 (LFnl‘𝑈) = (LFnl‘𝑈)
18 lcfrlem24.l . . . . . . 7 𝐿 = (LKer‘𝑈)
19 eqid 2763 . . . . . . 7 (0g‘𝐷) = (0g‘𝐷)
20 eqid 2763 . . . . . . 7 {𝑓 ∈ (LFnl‘𝑈) ∣ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝑓))) = (𝐿‘𝑓)} = {𝑓 ∈ (LFnl‘𝑈) ∣ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝑓))) = (𝐿‘𝑓)}
21 lcfrlem24.j . . . . . . 7 𝐽 = (𝑥 ∈ (𝑉 ∖ { 0 }) ↦ (𝑣 ∈ 𝑉 ↦ (℩𝑘 ∈ 𝑅 ∃𝑤 ∈ ( ⊥ ‘{𝑥})𝑣 = (𝑤 + (𝑘 · 𝑥)))))
22 lcfrlem37.gs . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐺 ⊆ {𝑓 ∈ (LFnl‘𝑈) ∣ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘(𝐿‘𝑓))) = (𝐿‘𝑓)})
23 lcfrlem37.e . . . . . . 7 𝐸 = ∪ 𝑔 ∈ 𝐺 ( ⊥ ‘(𝐿‘𝑔))
24 lcfrlem37.xe . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐸)
25 lcfrlem17.x . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑋 ∈ (𝑉 ∖ { 0 }))
26 eldifsni 4753 . . . . . . . . 9 (𝑋 ∈ (𝑉 ∖ { 0 }) → 𝑋 ≠ 0 )
2725, 26syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑋 ≠ 0 )
28 eldifsn 4748 . . . . . . . 8 (𝑋 ∈ (𝐸 ∖ { 0 }) ↔ (𝑋 ∈ 𝐸 ∧ 𝑋 ≠ 0 ))
2924, 27, 28sylanbrc 595 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑋 ∈ (𝐸 ∖ { 0 }))
305, 10, 6, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 2, 19, 20, 21, 7, 4, 9, 22, 23, 29lcfrlem16 42818 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐽‘𝑋) ∈ 𝐺)
31 eqid 2763 . . . . . . 7 ( ·𝑠 ‘𝐷) = ( ·𝑠 ‘𝐷)
32 lcfrlem17.n . . . . . . . 8 𝑁 = (LSpan‘𝑈)
33 lcfrlem17.a . . . . . . . 8 𝐴 = (LSAtoms‘𝑈)
34 lcfrlem17.y . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑌 ∈ (𝑉 ∖ { 0 }))
35 lcfrlem17.ne . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑁‘{𝑋}) ≠ (𝑁‘{𝑌}))
36 lcfrlem22.b . . . . . . . 8 𝐵 = ((𝑁‘{𝑋, 𝑌}) ∩ ( ⊥ ‘{(𝑋 + 𝑌)}))
37 lcfrlem24.q . . . . . . . 8 𝑄 = (0g‘𝑆)
38 lcfrlem24.ib . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐼 ∈ 𝐵)
39 lcfrlem28.jn . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐽‘𝑌)‘𝐼) ≠ 𝑄)
40 lcfrlem29.i . . . . . . . 8 𝐹 = (invr‘𝑆)
415, 10, 6, 11, 12, 16, 32, 33, 7, 25, 34, 35, 36, 13, 14, 37, 15, 21, 38, 18, 2, 39, 40lcfrlem29 42831 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐹‘((𝐽‘𝑌)‘𝐼))(.r‘𝑆)((𝐽‘𝑋)‘𝐼)) ∈ 𝑅)
42 lcfrlem37.ye . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝐸)
43 eldifsni 4753 . . . . . . . . . 10 (𝑌 ∈ (𝑉 ∖ { 0 }) → 𝑌 ≠ 0 )
4434, 43syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑌 ≠ 0 )
45 eldifsn 4748 . . . . . . . . 9 (𝑌 ∈ (𝐸 ∖ { 0 }) ↔ (𝑌 ∈ 𝐸 ∧ 𝑌 ≠ 0 ))
4642, 44, 45sylanbrc 595 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑌 ∈ (𝐸 ∖ { 0 }))
475, 10, 6, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 2, 19, 20, 21, 7, 4, 9, 22, 23, 46lcfrlem16 42818 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐽‘𝑌) ∈ 𝐺)
4814, 15, 2, 31, 4, 8, 9, 41, 47ldualssvscl 40418 . . . . . 6 (𝜑 → (((𝐹‘((𝐽‘𝑌)‘𝐼))(.r‘𝑆)((𝐽‘𝑋)‘𝐼))( ·𝑠 ‘𝐷)(𝐽‘𝑌)) ∈ 𝐺)
492, 3, 4, 8, 9, 30, 48ldualssvsubcl 40419 . . . . 5 (𝜑 → ((𝐽‘𝑋) − (((𝐹‘((𝐽‘𝑌)‘𝐼))(.r‘𝑆)((𝐽‘𝑋)‘𝐼))( ·𝑠 ‘𝐷)(𝐽‘𝑌))) ∈ 𝐺)
501, 49eqeltrid 2868 . . . 4 (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝐺)
515, 10, 6, 11, 12, 16, 32, 33, 7, 25, 34, 35, 36, 13, 14, 37, 15, 21, 38, 18, 2, 39, 40, 3, 1lcfrlem36 42838 . . . 4 (𝜑 → (𝑋 + 𝑌) ∈ ( ⊥ ‘(𝐿‘𝐶)))
52 2fveq3 6916 . . . . . 6 (𝑔 = 𝐶 → ( ⊥ ‘(𝐿‘𝑔)) = ( ⊥ ‘(𝐿‘𝐶)))
5352eleq2d 2850 . . . . 5 (𝑔 = 𝐶 → ((𝑋 + 𝑌) ∈ ( ⊥ ‘(𝐿‘𝑔)) ↔ (𝑋 + 𝑌) ∈ ( ⊥ ‘(𝐿‘𝐶))))
5453rspcev 3580 . . . 4 ((𝐶 ∈ 𝐺 ∧ (𝑋 + 𝑌) ∈ ( ⊥ ‘(𝐿‘𝐶))) → ∃𝑔 ∈ 𝐺 (𝑋 + 𝑌) ∈ ( ⊥ ‘(𝐿‘𝑔)))
5550, 51, 54syl2anc 596 . . 3 (𝜑 → ∃𝑔 ∈ 𝐺 (𝑋 + 𝑌) ∈ ( ⊥ ‘(𝐿‘𝑔)))
56 eliun 4958 . . 3 ((𝑋 + 𝑌) ∈ ∪ 𝑔 ∈ 𝐺 ( ⊥ ‘(𝐿‘𝑔)) ↔ ∃𝑔 ∈ 𝐺 (𝑋 + 𝑌) ∈ ( ⊥ ‘(𝐿‘𝑔)))
5755, 56sylibr 237 . 2 (𝜑 → (𝑋 + 𝑌) ∈ ∪ 𝑔 ∈ 𝐺 ( ⊥ ‘(𝐿‘𝑔)))
5857, 23eleqtrrdi 2875 1 (𝜑 → (𝑋 + 𝑌) ∈ 𝐸)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2147   ≠ wne 2959  ∃wrex 3090  {crab 3416   ⊆ wss 3900   ∖ cdif 4048   ∩ cin 4092  {csn 4588  {cpr 4590  ∪ ciun 4954   ↦ cmpt 5190  ‘cfv 6561  ℩crio 7402  (class class class)co 7446  Basecbs 17419  +gcplusg 17460  .rcmulr 17461  Scalarcsca 17463   ·𝑠 cvsca 17464  0gc0g 17642  -gcsg 19178  invrcinvr 20650  LSubSpclss 21239  LSpanclspn 21279  LSAtomsclsa 40234  LFnlclfn 40317  LKerclk 40345  LDualcld 40383  HLchlt 40610  LHypclh 41244  DVecHcdvh 42338  ocHcoch 42607
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5236  ax-sep 5253  ax-nul 5264  ax-pow 5332  ax-pr 5396  ax-un 7778  ax-cnex 11286  ax-resscn 11287  ax-1cn 11288  ax-icn 11289  ax-addcl 11290  ax-addrcl 11291  ax-mulcl 11292  ax-mulrcl 11293  ax-mulcom 11294  ax-addass 11295  ax-mulass 11296  ax-distr 11297  ax-i2m1 11298  ax-1ne0 11299  ax-1rid 11300  ax-rnegex 11301  ax-rrecex 11302  ax-cnre 11303  ax-pre-lttri 11304  ax-pre-lttrn 11305  ax-pre-ltadd 11306  ax-pre-mulgt0 11307  ax-riotaBAD 40213
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-iin 4957  df-br 5107  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5551  df-eprel 5556  df-po 5564  df-so 5565  df-fr 5609  df-we 5611  df-xp 5662  df-rel 5663  df-cnv 5664  df-co 5665  df-dm 5666  df-rn 5667  df-res 5668  df-ima 5669  df-pred 6325  df-ord 6386  df-on 6387  df-lim 6388  df-suc 6389  df-iota 6515  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-riota 7403  df-ov 7449  df-oprab 7450  df-mpo 7451  df-of 7720  df-om 7905  df-1st 8028  df-2nd 8029  df-tpos 8274  df-undef 8321  df-frecs 8330  df-wrecs 8361  df-recs 8410  df-rdg 8449  df-1o 8507  df-2o 8508  df-er 8748  df-map 8880  df-en 9005  df-dom 9006  df-sdom 9007  df-fin 9008  df-pnf 11375  df-mnf 11376  df-xr 11377  df-ltxr 11378  df-le 11379  df-sub 11573  df-neg 11574  df-nn 12366  df-2 12435  df-3 12436  df-4 12437  df-5 12438  df-6 12439  df-n0 12637  df-z 12724  df-uz 12996  df-fz 13670  df-struct 17357  df-sets 17374  df-slot 17392  df-ndx 17404  df-base 17420  df-ress 17441  df-plusg 17473  df-mulr 17474  df-sca 17476  df-vsca 17477  df-0g 17644  df-mre 17788  df-mrc 17789  df-acs 17791  df-proset 18500  df-poset 18519  df-plt 18534  df-lub 18550  df-glb 18551  df-join 18552  df-meet 18553  df-p0 18629  df-p1 18630  df-lat 18638  df-clat 18705  df-mgm 18848  df-sgrp 18940  df-mnd 18956  df-submnd 19011  df-grp 19179  df-minusg 19180  df-sbg 19181  df-subg 19365  df-cntz 19564  df-oppg 19593  df-lsm 19883  df-cmn 20029  df-abl 20030  df-mgp 20394  df-rng 20408  df-ur 20441  df-ring 20494  df-oppr 20600  df-dvdsr 20620  df-unit 20621  df-invr 20651  df-dvr 20664  df-nzr 20796  df-rlreg 20979  df-domn 20980  df-drng 21015  df-lmod 21170  df-lss 21240  df-lsp 21280  df-lvec 21411  df-lsatoms 40236  df-lshyp 40237  df-lcv 40279  df-lfl 40318  df-lkr 40346  df-ldual 40384  df-oposet 40436  df-ol 40438  df-oml 40439  df-covers 40526  df-ats 40527  df-atl 40558  df-cvlat 40582  df-hlat 40611  df-llines 40758  df-lplanes 40759  df-lvols 40760  df-lines 40761  df-psubsp 40763  df-pmap 40764  df-padd 41056  df-lhyp 41248  df-laut 41249  df-ldil 41364  df-ltrn 41365  df-trl 41419  df-tgrp 42003  df-tendo 42015  df-edring 42017  df-dveca 42263  df-disoa 42289  df-dvech 42339  df-dib 42399  df-dic 42433  df-dih 42489  df-doch 42608  df-djh 42655
This theorem is used by:  lcfrlem38  42840
  Copyright terms: Public domain W3C validator