Theorem lcfrlem37 40963

Description: Lemma for lcfr 40969. (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

Step	Hyp	Ref	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 2726	. . . . . 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))
8	5, 6, 7	dvhlmod 40494	. . . . . 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 2726	. . . . . . 7 ⊢ (LFnl‘𝑈) = (LFnl‘𝑈)
18		lcfrlem24.l	. . . . . . 7 ⊢ 𝐿 = (LKer‘𝑈)
19		eqid 2726	. . . . . . 7 ⊢ (0g‘𝐷) = (0g‘𝐷)
20		eqid 2726	. . . . . . 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 4788	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑋 ∈ (𝑉 ∖ { 0 }) → 𝑋 ≠ 0 )
27	25, 26	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ≠ 0 )
28		eldifsn 4785	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑋 ∈ (𝐸 ∖ { 0 }) ↔ (𝑋 ∈ 𝐸 ∧ 𝑋 ≠ 0 ))
29	24, 27, 28	sylanbrc 582	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (𝐸 ∖ { 0 }))
30	5, 10, 6, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 2, 19, 20, 21, 7, 4, 9, 22, 23, 29	lcfrlem16 40942	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐽‘𝑋) ∈ 𝐺)
31		eqid 2726	. . . . . . 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)
41	5, 10, 6, 11, 12, 16, 32, 33, 7, 25, 34, 35, 36, 13, 14, 37, 15, 21, 38, 18, 2, 39, 40	lcfrlem29 40955	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((𝐹‘((𝐽‘𝑌)‘𝐼))(.r‘𝑆)((𝐽‘𝑋)‘𝐼)) ∈ 𝑅)
42		lcfrlem37.ye	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝐸)
43		eldifsni 4788	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑌 ∈ (𝑉 ∖ { 0 }) → 𝑌 ≠ 0 )
44	34, 43	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ≠ 0 )
45		eldifsn 4785	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑌 ∈ (𝐸 ∖ { 0 }) ↔ (𝑌 ∈ 𝐸 ∧ 𝑌 ≠ 0 ))
46	42, 44, 45	sylanbrc 582	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ (𝐸 ∖ { 0 }))
47	5, 10, 6, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 2, 19, 20, 21, 7, 4, 9, 22, 23, 46	lcfrlem16 40942	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐽‘𝑌) ∈ 𝐺)
48	14, 15, 2, 31, 4, 8, 9, 41, 47	ldualssvscl 38541	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (((𝐹‘((𝐽‘𝑌)‘𝐼))(.r‘𝑆)((𝐽‘𝑋)‘𝐼))( ·𝑠 ‘𝐷)(𝐽‘𝑌)) ∈ 𝐺)
49	2, 3, 4, 8, 9, 30, 48	ldualssvsubcl 38542	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((𝐽‘𝑋) − (((𝐹‘((𝐽‘𝑌)‘𝐼))(.r‘𝑆)((𝐽‘𝑋)‘𝐼))( ·𝑠 ‘𝐷)(𝐽‘𝑌))) ∈ 𝐺)
50	1, 49	eqeltrid 2831	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝐺)
51	5, 10, 6, 11, 12, 16, 32, 33, 7, 25, 34, 35, 36, 13, 14, 37, 15, 21, 38, 18, 2, 39, 40, 3, 1	lcfrlem36 40962	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑋 + 𝑌) ∈ ( ⊥ ‘(𝐿‘𝐶)))
52		2fveq3 6890	. . . . . 6 ⊢ (𝑔 = 𝐶 → ( ⊥ ‘(𝐿‘𝑔)) = ( ⊥ ‘(𝐿‘𝐶)))
53	52	eleq2d 2813	. . . . 5 ⊢ (𝑔 = 𝐶 → ((𝑋 + 𝑌) ∈ ( ⊥ ‘(𝐿‘𝑔)) ↔ (𝑋 + 𝑌) ∈ ( ⊥ ‘(𝐿‘𝐶))))
54	53	rspcev 3606	. . . 4 ⊢ ((𝐶 ∈ 𝐺 ∧ (𝑋 + 𝑌) ∈ ( ⊥ ‘(𝐿‘𝐶))) → ∃𝑔 ∈ 𝐺 (𝑋 + 𝑌) ∈ ( ⊥ ‘(𝐿‘𝑔)))
55	50, 51, 54	syl2anc 583	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∃𝑔 ∈ 𝐺 (𝑋 + 𝑌) ∈ ( ⊥ ‘(𝐿‘𝑔)))
56		eliun 4994	. . 3 ⊢ ((𝑋 + 𝑌) ∈ ∪ 𝑔 ∈ 𝐺 ( ⊥ ‘(𝐿‘𝑔)) ↔ ∃𝑔 ∈ 𝐺 (𝑋 + 𝑌) ∈ ( ⊥ ‘(𝐿‘𝑔)))
57	55, 56	sylibr 233	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑋 + 𝑌) ∈ ∪ 𝑔 ∈ 𝐺 ( ⊥ ‘(𝐿‘𝑔)))
58	57, 23	eleqtrrdi 2838	1 ⊢ (𝜑 → (𝑋 + 𝑌) ∈ 𝐸)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1533   ∈ wcel 2098   ≠ wne 2934  ∃wrex 3064  {crab 3426   ∖ cdif 3940   ∩ cin 3942   ⊆ wss 3943  {csn 4623  {cpr 4625  ∪ ciun 4990   ↦ cmpt 5224  ‘cfv 6537  ℩crio 7360  (class class class)co 7405  Basecbs 17153  +_gcplusg 17206  ._rcmulr 17207  Scalarcsca 17209   ·_𝑠 cvsca 17210  0_gc0g 17394  -_gcsg 18865  inv_rcinvr 20289  LSubSpclss 20778  LSpanclspn 20818  LSAtomsclsa 38357  LFnlclfn 38440  LKerclk 38468  LDualcld 38506  HLchlt 38733  LHypclh 39368  DVecHcdvh 40462  ocHcoch 40731

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 7722  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  ax-riotaBAD 38336

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 6294  df-ord 6361  df-on 6362  df-lim 6363  df-suc 6364  df-iota 6489  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-of 7667  df-om 7853  df-1st 7974  df-2nd 7975  df-tpos 8212  df-undef 8259  df-frecs 8267  df-wrecs 8298  df-recs 8372  df-rdg 8411  df-1o 8467  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 13491  df-struct 17089  df-sets 17106  df-slot 17124  df-ndx 17136  df-base 17154  df-ress 17183  df-plusg 17219  df-mulr 17220  df-sca 17222  df-vsca 17223  df-0g 17396  df-mre 17539  df-mrc 17540  df-acs 17542  df-proset 18260  df-poset 18278  df-plt 18295  df-lub 18311  df-glb 18312  df-join 18313  df-meet 18314  df-p0 18390  df-p1 18391  df-lat 18397  df-clat 18464  df-mgm 18573  df-sgrp 18652  df-mnd 18668  df-submnd 18714  df-grp 18866  df-minusg 18867  df-sbg 18868  df-subg 19050  df-cntz 19233  df-oppg 19262  df-lsm 19556  df-cmn 19702  df-abl 19703  df-mgp 20040  df-rng 20058  df-ur 20087  df-ring 20140  df-oppr 20236  df-dvdsr 20259  df-unit 20260  df-invr 20290  df-dvr 20303  df-drng 20589  df-lmod 20708  df-lss 20779  df-lsp 20819  df-lvec 20951  df-lsatoms 38359  df-lshyp 38360  df-lcv 38402  df-lfl 38441  df-lkr 38469  df-ldual 38507  df-oposet 38559  df-ol 38561  df-oml 38562  df-covers 38649  df-ats 38650  df-atl 38681  df-cvlat 38705  df-hlat 38734  df-llines 38882  df-lplanes 38883  df-lvols 38884  df-lines 38885  df-psubsp 38887  df-pmap 38888  df-padd 39180  df-lhyp 39372  df-laut 39373  df-ldil 39488  df-ltrn 39489  df-trl 39543  df-tgrp 40127  df-tendo 40139  df-edring 40141  df-dveca 40387  df-disoa 40413  df-dvech 40463  df-dib 40523  df-dic 40557  df-dih 40613  df-doch 40732  df-djh 40779

This theorem is referenced by:  lcfrlem38  40964