Users' Mathboxes Mathbox for Norm Megill < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  lclkrlem1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem lclkrlem1 41493
Description: The set of functionals having closed kernels is closed under scalar product. (Contributed by NM, 28-Dec-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
lclkrlem1.h 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
lclkrlem1.o = ((ocH‘𝐾)‘𝑊)
lclkrlem1.u 𝑈 = ((DVecH‘𝐾)‘𝑊)
lclkrlem1.f 𝐹 = (LFnl‘𝑈)
lclkrlem1.l 𝐿 = (LKer‘𝑈)
lclkrlem1.d 𝐷 = (LDual‘𝑈)
lclkrlem1.r 𝑅 = (Scalar‘𝑈)
lclkrlem1.b 𝐵 = (Base‘𝑅)
lclkrlem1.t · = ( ·𝑠𝐷)
lclkrlem1.c 𝐶 = {𝑓𝐹 ∣ ( ‘( ‘(𝐿𝑓))) = (𝐿𝑓)}
lclkrlem1.k (𝜑 → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻))
lclkrlem1.x (𝜑𝑋𝐵)
lclkrlem1.g (𝜑𝐺𝐶)
Assertion
Ref Expression
lclkrlem1 (𝜑 → (𝑋 · 𝐺) ∈ 𝐶)
Distinct variable groups:   𝑓,𝐹   𝑓,𝐿   ,𝑓   · ,𝑓   𝑓,𝐺   𝑓,𝑋
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑓)   𝐵(𝑓)   𝐶(𝑓)   𝐷(𝑓)   𝑅(𝑓)   𝑈(𝑓)   𝐻(𝑓)   𝐾(𝑓)   𝑊(𝑓)

Proof of Theorem lclkrlem1
StepHypRef Expression
1 lclkrlem1.f . . 3 𝐹 = (LFnl‘𝑈)
2 lclkrlem1.r . . 3 𝑅 = (Scalar‘𝑈)
3 lclkrlem1.b . . 3 𝐵 = (Base‘𝑅)
4 lclkrlem1.d . . 3 𝐷 = (LDual‘𝑈)
5 lclkrlem1.t . . 3 · = ( ·𝑠𝐷)
6 lclkrlem1.h . . . 4 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
7 lclkrlem1.u . . . 4 𝑈 = ((DVecH‘𝐾)‘𝑊)
8 lclkrlem1.k . . . 4 (𝜑 → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻))
96, 7, 8dvhlmod 41097 . . 3 (𝜑𝑈 ∈ LMod)
10 lclkrlem1.x . . 3 (𝜑𝑋𝐵)
11 lclkrlem1.g . . . . 5 (𝜑𝐺𝐶)
12 lclkrlem1.c . . . . . 6 𝐶 = {𝑓𝐹 ∣ ( ‘( ‘(𝐿𝑓))) = (𝐿𝑓)}
1312lcfl1lem 41478 . . . . 5 (𝐺𝐶 ↔ (𝐺𝐹 ∧ ( ‘( ‘(𝐿𝐺))) = (𝐿𝐺)))
1411, 13sylib 218 . . . 4 (𝜑 → (𝐺𝐹 ∧ ( ‘( ‘(𝐿𝐺))) = (𝐿𝐺)))
1514simpld 494 . . 3 (𝜑𝐺𝐹)
161, 2, 3, 4, 5, 9, 10, 15ldualvscl 39125 . 2 (𝜑 → (𝑋 · 𝐺) ∈ 𝐹)
17 lclkrlem1.o . . . . . 6 = ((ocH‘𝐾)‘𝑊)
18 eqid 2729 . . . . . 6 (Base‘𝑈) = (Base‘𝑈)
196, 7, 17, 18, 8dochoc1 41348 . . . . 5 (𝜑 → ( ‘( ‘(Base‘𝑈))) = (Base‘𝑈))
2019adantr 480 . . . 4 ((𝜑𝑋 = (0g𝑅)) → ( ‘( ‘(Base‘𝑈))) = (Base‘𝑈))
21 fvoveq1 7392 . . . . . . 7 (𝑋 = (0g𝑅) → (𝐿‘(𝑋 · 𝐺)) = (𝐿‘((0g𝑅) · 𝐺)))
224, 9lduallmod 39139 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐷 ∈ LMod)
23 eqid 2729 . . . . . . . . . . . 12 (Base‘𝐷) = (Base‘𝐷)
241, 4, 23, 9, 15ldualelvbase 39113 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐺 ∈ (Base‘𝐷))
25 eqid 2729 . . . . . . . . . . . 12 (Scalar‘𝐷) = (Scalar‘𝐷)
26 eqid 2729 . . . . . . . . . . . 12 (0g‘(Scalar‘𝐷)) = (0g‘(Scalar‘𝐷))
27 eqid 2729 . . . . . . . . . . . 12 (0g𝐷) = (0g𝐷)
2823, 25, 5, 26, 27lmod0vs 20833 . . . . . . . . . . 11 ((𝐷 ∈ LMod ∧ 𝐺 ∈ (Base‘𝐷)) → ((0g‘(Scalar‘𝐷)) · 𝐺) = (0g𝐷))
2922, 24, 28syl2anc 584 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((0g‘(Scalar‘𝐷)) · 𝐺) = (0g𝐷))
30 eqid 2729 . . . . . . . . . . . 12 (0g𝑅) = (0g𝑅)
312, 30, 4, 25, 26, 9ldual0 39133 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (0g‘(Scalar‘𝐷)) = (0g𝑅))
3231oveq1d 7384 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((0g‘(Scalar‘𝐷)) · 𝐺) = ((0g𝑅) · 𝐺))
3318, 2, 30, 4, 27, 9ldual0v 39136 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (0g𝐷) = ((Base‘𝑈) × {(0g𝑅)}))
3429, 32, 333eqtr3d 2772 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((0g𝑅) · 𝐺) = ((Base‘𝑈) × {(0g𝑅)}))
3534fveq2d 6844 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐿‘((0g𝑅) · 𝐺)) = (𝐿‘((Base‘𝑈) × {(0g𝑅)})))
36 eqid 2729 . . . . . . . . 9 ((Base‘𝑈) × {(0g𝑅)}) = ((Base‘𝑈) × {(0g𝑅)})
372, 30, 18, 1lfl0f 39055 . . . . . . . . . 10 (𝑈 ∈ LMod → ((Base‘𝑈) × {(0g𝑅)}) ∈ 𝐹)
38 lclkrlem1.l . . . . . . . . . . 11 𝐿 = (LKer‘𝑈)
392, 30, 18, 1, 38lkr0f 39080 . . . . . . . . . 10 ((𝑈 ∈ LMod ∧ ((Base‘𝑈) × {(0g𝑅)}) ∈ 𝐹) → ((𝐿‘((Base‘𝑈) × {(0g𝑅)})) = (Base‘𝑈) ↔ ((Base‘𝑈) × {(0g𝑅)}) = ((Base‘𝑈) × {(0g𝑅)})))
409, 37, 39syl2anc2 585 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝐿‘((Base‘𝑈) × {(0g𝑅)})) = (Base‘𝑈) ↔ ((Base‘𝑈) × {(0g𝑅)}) = ((Base‘𝑈) × {(0g𝑅)})))
4136, 40mpbiri 258 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐿‘((Base‘𝑈) × {(0g𝑅)})) = (Base‘𝑈))
4235, 41eqtrd 2764 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐿‘((0g𝑅) · 𝐺)) = (Base‘𝑈))
4321, 42sylan9eqr 2786 . . . . . 6 ((𝜑𝑋 = (0g𝑅)) → (𝐿‘(𝑋 · 𝐺)) = (Base‘𝑈))
4443fveq2d 6844 . . . . 5 ((𝜑𝑋 = (0g𝑅)) → ( ‘(𝐿‘(𝑋 · 𝐺))) = ( ‘(Base‘𝑈)))
4544fveq2d 6844 . . . 4 ((𝜑𝑋 = (0g𝑅)) → ( ‘( ‘(𝐿‘(𝑋 · 𝐺)))) = ( ‘( ‘(Base‘𝑈))))
4620, 45, 433eqtr4d 2774 . . 3 ((𝜑𝑋 = (0g𝑅)) → ( ‘( ‘(𝐿‘(𝑋 · 𝐺)))) = (𝐿‘(𝑋 · 𝐺)))
4714simprd 495 . . . . 5 (𝜑 → ( ‘( ‘(𝐿𝐺))) = (𝐿𝐺))
4847adantr 480 . . . 4 ((𝜑𝑋 ≠ (0g𝑅)) → ( ‘( ‘(𝐿𝐺))) = (𝐿𝐺))
496, 7, 8dvhlvec 41096 . . . . . . . 8 (𝜑𝑈 ∈ LVec)
5049adantr 480 . . . . . . 7 ((𝜑𝑋 ≠ (0g𝑅)) → 𝑈 ∈ LVec)
5115adantr 480 . . . . . . 7 ((𝜑𝑋 ≠ (0g𝑅)) → 𝐺𝐹)
5210adantr 480 . . . . . . 7 ((𝜑𝑋 ≠ (0g𝑅)) → 𝑋𝐵)
53 simpr 484 . . . . . . 7 ((𝜑𝑋 ≠ (0g𝑅)) → 𝑋 ≠ (0g𝑅))
542, 3, 30, 1, 38, 4, 5, 50, 51, 52, 53ldualkrsc 39153 . . . . . 6 ((𝜑𝑋 ≠ (0g𝑅)) → (𝐿‘(𝑋 · 𝐺)) = (𝐿𝐺))
5554fveq2d 6844 . . . . 5 ((𝜑𝑋 ≠ (0g𝑅)) → ( ‘(𝐿‘(𝑋 · 𝐺))) = ( ‘(𝐿𝐺)))
5655fveq2d 6844 . . . 4 ((𝜑𝑋 ≠ (0g𝑅)) → ( ‘( ‘(𝐿‘(𝑋 · 𝐺)))) = ( ‘( ‘(𝐿𝐺))))
5748, 56, 543eqtr4d 2774 . . 3 ((𝜑𝑋 ≠ (0g𝑅)) → ( ‘( ‘(𝐿‘(𝑋 · 𝐺)))) = (𝐿‘(𝑋 · 𝐺)))
5846, 57pm2.61dane 3012 . 2 (𝜑 → ( ‘( ‘(𝐿‘(𝑋 · 𝐺)))) = (𝐿‘(𝑋 · 𝐺)))
5912lcfl1lem 41478 . 2 ((𝑋 · 𝐺) ∈ 𝐶 ↔ ((𝑋 · 𝐺) ∈ 𝐹 ∧ ( ‘( ‘(𝐿‘(𝑋 · 𝐺)))) = (𝐿‘(𝑋 · 𝐺))))
6016, 58, 59sylanbrc 583 1 (𝜑 → (𝑋 · 𝐺) ∈ 𝐶)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 206  wa 395   = wceq 1540  wcel 2109  wne 2925  {crab 3402  {csn 4585   × cxp 5629  cfv 6499  (class class class)co 7369  Basecbs 17155  Scalarcsca 17199   ·𝑠 cvsca 17200  0gc0g 17378  LModclmod 20798  LVecclvec 21041  LFnlclfn 39043  LKerclk 39071  LDualcld 39109  HLchlt 39336  LHypclh 39971  DVecHcdvh 41065  ocHcoch 41334
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2701  ax-rep 5229  ax-sep 5246  ax-nul 5256  ax-pow 5315  ax-pr 5382  ax-un 7691  ax-cnex 11100  ax-resscn 11101  ax-1cn 11102  ax-icn 11103  ax-addcl 11104  ax-addrcl 11105  ax-mulcl 11106  ax-mulrcl 11107  ax-mulcom 11108  ax-addass 11109  ax-mulass 11110  ax-distr 11111  ax-i2m1 11112  ax-1ne0 11113  ax-1rid 11114  ax-rnegex 11115  ax-rrecex 11116  ax-cnre 11117  ax-pre-lttri 11118  ax-pre-lttrn 11119  ax-pre-ltadd 11120  ax-pre-mulgt0 11121  ax-riotaBAD 38939
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-nel 3030  df-ral 3045  df-rex 3054  df-rmo 3351  df-reu 3352  df-rab 3403  df-v 3446  df-sbc 3751  df-csb 3860  df-dif 3914  df-un 3916  df-in 3918  df-ss 3928  df-pss 3931  df-nul 4293  df-if 4485  df-pw 4561  df-sn 4586  df-pr 4588  df-tp 4590  df-op 4592  df-uni 4868  df-int 4907  df-iun 4953  df-iin 4954  df-br 5103  df-opab 5165  df-mpt 5184  df-tr 5210  df-id 5526  df-eprel 5531  df-po 5539  df-so 5540  df-fr 5584  df-we 5586  df-xp 5637  df-rel 5638  df-cnv 5639  df-co 5640  df-dm 5641  df-rn 5642  df-res 5643  df-ima 5644  df-pred 6262  df-ord 6323  df-on 6324  df-lim 6325  df-suc 6326  df-iota 6452  df-fun 6501  df-fn 6502  df-f 6503  df-f1 6504  df-fo 6505  df-f1o 6506  df-fv 6507  df-riota 7326  df-ov 7372  df-oprab 7373  df-mpo 7374  df-of 7633  df-om 7823  df-1st 7947  df-2nd 7948  df-tpos 8182  df-undef 8229  df-frecs 8237  df-wrecs 8268  df-recs 8317  df-rdg 8355  df-1o 8411  df-er 8648  df-map 8778  df-en 8896  df-dom 8897  df-sdom 8898  df-fin 8899  df-pnf 11186  df-mnf 11187  df-xr 11188  df-ltxr 11189  df-le 11190  df-sub 11383  df-neg 11384  df-nn 12163  df-2 12225  df-3 12226  df-4 12227  df-5 12228  df-6 12229  df-n0 12419  df-z 12506  df-uz 12770  df-fz 13445  df-struct 17093  df-sets 17110  df-slot 17128  df-ndx 17140  df-base 17156  df-ress 17177  df-plusg 17209  df-mulr 17210  df-sca 17212  df-vsca 17213  df-0g 17380  df-proset 18235  df-poset 18254  df-plt 18269  df-lub 18285  df-glb 18286  df-join 18287  df-meet 18288  df-p0 18364  df-p1 18365  df-lat 18373  df-clat 18440  df-mgm 18549  df-sgrp 18628  df-mnd 18644  df-submnd 18693  df-grp 18850  df-minusg 18851  df-sbg 18852  df-subg 19037  df-cntz 19231  df-lsm 19550  df-cmn 19696  df-abl 19697  df-mgp 20061  df-rng 20073  df-ur 20102  df-ring 20155  df-oppr 20257  df-dvdsr 20277  df-unit 20278  df-invr 20308  df-dvr 20321  df-nzr 20433  df-rlreg 20614  df-domn 20615  df-drng 20651  df-lmod 20800  df-lss 20870  df-lsp 20910  df-lvec 21042  df-lfl 39044  df-lkr 39072  df-ldual 39110  df-oposet 39162  df-ol 39164  df-oml 39165  df-covers 39252  df-ats 39253  df-atl 39284  df-cvlat 39308  df-hlat 39337  df-llines 39485  df-lplanes 39486  df-lvols 39487  df-lines 39488  df-psubsp 39490  df-pmap 39491  df-padd 39783  df-lhyp 39975  df-laut 39976  df-ldil 40091  df-ltrn 40092  df-trl 40146  df-tendo 40742  df-edring 40744  df-disoa 41016  df-dvech 41066  df-dib 41126  df-dic 41160  df-dih 41216  df-doch 41335
This theorem is referenced by:  lclkr  41520  lclkrslem1  41524
  Copyright terms: Public domain W3C validator