Theorem lcfrlem37 41108

Description: Lemma for lcfr 41114. (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 2725	. . . . . 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 40639	. . . . . 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 2725	. . . . . . 7 ⊢ (LFnl‘𝑈) = (LFnl‘𝑈)
18		lcfrlem24.l	. . . . . . 7 ⊢ 𝐿 = (LKer‘𝑈)
19		eqid 2725	. . . . . . 7 ⊢ (0g‘𝐷) = (0g‘𝐷)
20		eqid 2725	. . . . . . 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 4789	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑋 ∈ (𝑉 ∖ { 0 }) → 𝑋 ≠ 0 )
27	25, 26	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ≠ 0 )
28		eldifsn 4786	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑋 ∈ (𝐸 ∖ { 0 }) ↔ (𝑋 ∈ 𝐸 ∧ 𝑋 ≠ 0 ))
29	24, 27, 28	sylanbrc 581	. . . . . . 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 41087	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐽‘𝑋) ∈ 𝐺)
31		eqid 2725	. . . . . . 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 41100	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((𝐹‘((𝐽‘𝑌)‘𝐼))(.r‘𝑆)((𝐽‘𝑋)‘𝐼)) ∈ 𝑅)
42		lcfrlem37.ye	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝐸)
43		eldifsni 4789	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑌 ∈ (𝑉 ∖ { 0 }) → 𝑌 ≠ 0 )
44	34, 43	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ≠ 0 )
45		eldifsn 4786	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑌 ∈ (𝐸 ∖ { 0 }) ↔ (𝑌 ∈ 𝐸 ∧ 𝑌 ≠ 0 ))
46	42, 44, 45	sylanbrc 581	. . . . . . . 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 41087	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐽‘𝑌) ∈ 𝐺)
48	14, 15, 2, 31, 4, 8, 9, 41, 47	ldualssvscl 38686	. . . . . 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 38687	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((𝐽‘𝑋) − (((𝐹‘((𝐽‘𝑌)‘𝐼))(.r‘𝑆)((𝐽‘𝑋)‘𝐼))( ·𝑠 ‘𝐷)(𝐽‘𝑌))) ∈ 𝐺)
50	1, 49	eqeltrid 2829	. . . 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 41107	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑋 + 𝑌) ∈ ( ⊥ ‘(𝐿‘𝐶)))
52		2fveq3 6897	. . . . . 6 ⊢ (𝑔 = 𝐶 → ( ⊥ ‘(𝐿‘𝑔)) = ( ⊥ ‘(𝐿‘𝐶)))
53	52	eleq2d 2811	. . . . 5 ⊢ (𝑔 = 𝐶 → ((𝑋 + 𝑌) ∈ ( ⊥ ‘(𝐿‘𝑔)) ↔ (𝑋 + 𝑌) ∈ ( ⊥ ‘(𝐿‘𝐶))))
54	53	rspcev 3601	. . . 4 ⊢ ((𝐶 ∈ 𝐺 ∧ (𝑋 + 𝑌) ∈ ( ⊥ ‘(𝐿‘𝐶))) → ∃𝑔 ∈ 𝐺 (𝑋 + 𝑌) ∈ ( ⊥ ‘(𝐿‘𝑔)))
55	50, 51, 54	syl2anc 582	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∃𝑔 ∈ 𝐺 (𝑋 + 𝑌) ∈ ( ⊥ ‘(𝐿‘𝑔)))
56		eliun 4995	. . 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 2836	1 ⊢ (𝜑 → (𝑋 + 𝑌) ∈ 𝐸)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 394   = wceq 1533   ∈ wcel 2098   ≠ wne 2930  ∃wrex 3060  {crab 3419   ∖ cdif 3936   ∩ cin 3938   ⊆ wss 3939  {csn 4624  {cpr 4626  ∪ ciun 4991   ↦ cmpt 5226  ‘cfv 6543  ℩crio 7371  (class class class)co 7416  Basecbs 17179  +_gcplusg 17232  ._rcmulr 17233  Scalarcsca 17235   ·_𝑠 cvsca 17236  0_gc0g 17420  -_gcsg 18896  inv_rcinvr 20330  LSubSpclss 20819  LSpanclspn 20859  LSAtomsclsa 38502  LFnlclfn 38585  LKerclk 38613  LDualcld 38651  HLchlt 38878  LHypclh 39513  DVecHcdvh 40607  ocHcoch 40876

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 2166  ax-ext 2696  ax-rep 5280  ax-sep 5294  ax-nul 5301  ax-pow 5359  ax-pr 5423  ax-un 7738  ax-cnex 11194  ax-resscn 11195  ax-1cn 11196  ax-icn 11197  ax-addcl 11198  ax-addrcl 11199  ax-mulcl 11200  ax-mulrcl 11201  ax-mulcom 11202  ax-addass 11203  ax-mulass 11204  ax-distr 11205  ax-i2m1 11206  ax-1ne0 11207  ax-1rid 11208  ax-rnegex 11209  ax-rrecex 11210  ax-cnre 11211  ax-pre-lttri 11212  ax-pre-lttrn 11213  ax-pre-ltadd 11214  ax-pre-mulgt0 11215  ax-riotaBAD 38481

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  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 2703  df-cleq 2717  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2931  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3420  df-v 3465  df-sbc 3769  df-csb 3885  df-dif 3942  df-un 3944  df-in 3946  df-ss 3956  df-pss 3959  df-nul 4319  df-if 4525  df-pw 4600  df-sn 4625  df-pr 4627  df-tp 4629  df-op 4631  df-uni 4904  df-int 4945  df-iun 4993  df-iin 4994  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5227  df-tr 5261  df-id 5570  df-eprel 5576  df-po 5584  df-so 5585  df-fr 5627  df-we 5629  df-xp 5678  df-rel 5679  df-cnv 5680  df-co 5681  df-dm 5682  df-rn 5683  df-res 5684  df-ima 5685  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 7372  df-ov 7419  df-oprab 7420  df-mpo 7421  df-of 7682  df-om 7869  df-1st 7991  df-2nd 7992  df-tpos 8230  df-undef 8277  df-frecs 8285  df-wrecs 8316  df-recs 8390  df-rdg 8429  df-1o 8485  df-er 8723  df-map 8845  df-en 8963  df-dom 8964  df-sdom 8965  df-fin 8966  df-pnf 11280  df-mnf 11281  df-xr 11282  df-ltxr 11283  df-le 11284  df-sub 11476  df-neg 11477  df-nn 12243  df-2 12305  df-3 12306  df-4 12307  df-5 12308  df-6 12309  df-n0 12503  df-z 12589  df-uz 12853  df-fz 13517  df-struct 17115  df-sets 17132  df-slot 17150  df-ndx 17162  df-base 17180  df-ress 17209  df-plusg 17245  df-mulr 17246  df-sca 17248  df-vsca 17249  df-0g 17422  df-mre 17565  df-mrc 17566  df-acs 17568  df-proset 18286  df-poset 18304  df-plt 18321  df-lub 18337  df-glb 18338  df-join 18339  df-meet 18340  df-p0 18416  df-p1 18417  df-lat 18423  df-clat 18490  df-mgm 18599  df-sgrp 18678  df-mnd 18694  df-submnd 18740  df-grp 18897  df-minusg 18898  df-sbg 18899  df-subg 19082  df-cntz 19272  df-oppg 19301  df-lsm 19595  df-cmn 19741  df-abl 19742  df-mgp 20079  df-rng 20097  df-ur 20126  df-ring 20179  df-oppr 20277  df-dvdsr 20300  df-unit 20301  df-invr 20331  df-dvr 20344  df-drng 20630  df-lmod 20749  df-lss 20820  df-lsp 20860  df-lvec 20992  df-lsatoms 38504  df-lshyp 38505  df-lcv 38547  df-lfl 38586  df-lkr 38614  df-ldual 38652  df-oposet 38704  df-ol 38706  df-oml 38707  df-covers 38794  df-ats 38795  df-atl 38826  df-cvlat 38850  df-hlat 38879  df-llines 39027  df-lplanes 39028  df-lvols 39029  df-lines 39030  df-psubsp 39032  df-pmap 39033  df-padd 39325  df-lhyp 39517  df-laut 39518  df-ldil 39633  df-ltrn 39634  df-trl 39688  df-tgrp 40272  df-tendo 40284  df-edring 40286  df-dveca 40532  df-disoa 40558  df-dvech 40608  df-dib 40668  df-dic 40702  df-dih 40758  df-doch 40877  df-djh 40924

This theorem is referenced by:  lcfrlem38  41109