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 42380
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 41984 . . 3 (𝜑𝑈 ∈ LMod)
10 lclkrlem1.x . . 3 (𝜑𝑋𝐵)
11 lclkrlem1.g . . . . 5 (𝜑𝐺𝐶)
12 lclkrlem1.c . . . . . 6 𝐶 = {𝑓𝐹 ∣ ( ‘( ‘(𝐿𝑓))) = (𝐿𝑓)}
1312lcfl1lem 42365 . . . . 5 (𝐺𝐶 ↔ (𝐺𝐹 ∧ ( ‘( ‘(𝐿𝐺))) = (𝐿𝐺)))
1411, 13sylib 221 . . . 4 (𝜑 → (𝐺𝐹 ∧ ( ‘( ‘(𝐿𝐺))) = (𝐿𝐺)))
1514simpld 500 . . 3 (𝜑𝐺𝐹)
161, 2, 3, 4, 5, 9, 10, 15ldualvscl 40013 . 2 (𝜑 → (𝑋 · 𝐺) ∈ 𝐹)
17 lclkrlem1.o . . . . . 6 = ((ocH‘𝐾)‘𝑊)
18 eqid 2760 . . . . . 6 (Base‘𝑈) = (Base‘𝑈)
196, 7, 17, 18, 8dochoc1 42235 . . . . 5 (𝜑 → ( ‘( ‘(Base‘𝑈))) = (Base‘𝑈))
2019adantr 486 . . . 4 ((𝜑𝑋 = (0g𝑅)) → ( ‘( ‘(Base‘𝑈))) = (Base‘𝑈))
21 fvoveq1 7437 . . . . . . 7 (𝑋 = (0g𝑅) → (𝐿‘(𝑋 · 𝐺)) = (𝐿‘((0g𝑅) · 𝐺)))
224, 9lduallmod 40027 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐷 ∈ LMod)
23 eqid 2760 . . . . . . . . . . . 12 (Base‘𝐷) = (Base‘𝐷)
241, 4, 23, 9, 15ldualelvbase 40001 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐺 ∈ (Base‘𝐷))
25 eqid 2760 . . . . . . . . . . . 12 (Scalar‘𝐷) = (Scalar‘𝐷)
26 eqid 2760 . . . . . . . . . . . 12 (0g‘(Scalar‘𝐷)) = (0g‘(Scalar‘𝐷))
27 eqid 2760 . . . . . . . . . . . 12 (0g𝐷) = (0g𝐷)
2823, 25, 5, 26, 27lmod0vs 21080 . . . . . . . . . . 11 ((𝐷 ∈ LMod ∧ 𝐺 ∈ (Base‘𝐷)) → ((0g‘(Scalar‘𝐷)) · 𝐺) = (0g𝐷))
2922, 24, 28syl2anc 596 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((0g‘(Scalar‘𝐷)) · 𝐺) = (0g𝐷))
30 eqid 2760 . . . . . . . . . . . 12 (0g𝑅) = (0g𝑅)
312, 30, 4, 25, 26, 9ldual0 40021 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (0g‘(Scalar‘𝐷)) = (0g𝑅))
3231oveq1d 7429 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((0g‘(Scalar‘𝐷)) · 𝐺) = ((0g𝑅) · 𝐺))
3318, 2, 30, 4, 27, 9ldual0v 40024 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (0g𝐷) = ((Base‘𝑈) × {(0g𝑅)}))
3429, 32, 333eqtr3d 2803 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((0g𝑅) · 𝐺) = ((Base‘𝑈) × {(0g𝑅)}))
3534fveq2d 6883 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐿‘((0g𝑅) · 𝐺)) = (𝐿‘((Base‘𝑈) × {(0g𝑅)})))
36 eqid 2760 . . . . . . . . 9 ((Base‘𝑈) × {(0g𝑅)}) = ((Base‘𝑈) × {(0g𝑅)})
372, 30, 18, 1lfl0f 39943 . . . . . . . . . 10 (𝑈 ∈ LMod → ((Base‘𝑈) × {(0g𝑅)}) ∈ 𝐹)
38 lclkrlem1.l . . . . . . . . . . 11 𝐿 = (LKer‘𝑈)
392, 30, 18, 1, 38lkr0f 39968 . . . . . . . . . 10 ((𝑈 ∈ LMod ∧ ((Base‘𝑈) × {(0g𝑅)}) ∈ 𝐹) → ((𝐿‘((Base‘𝑈) × {(0g𝑅)})) = (Base‘𝑈) ↔ ((Base‘𝑈) × {(0g𝑅)}) = ((Base‘𝑈) × {(0g𝑅)})))
409, 37, 39syl2anc2 597 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝐿‘((Base‘𝑈) × {(0g𝑅)})) = (Base‘𝑈) ↔ ((Base‘𝑈) × {(0g𝑅)}) = ((Base‘𝑈) × {(0g𝑅)})))
4136, 40mpbiri 261 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐿‘((Base‘𝑈) × {(0g𝑅)})) = (Base‘𝑈))
4235, 41eqtrd 2795 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐿‘((0g𝑅) · 𝐺)) = (Base‘𝑈))
4321, 42sylan9eqr 2817 . . . . . 6 ((𝜑𝑋 = (0g𝑅)) → (𝐿‘(𝑋 · 𝐺)) = (Base‘𝑈))
4443fveq2d 6883 . . . . 5 ((𝜑𝑋 = (0g𝑅)) → ( ‘(𝐿‘(𝑋 · 𝐺))) = ( ‘(Base‘𝑈)))
4544fveq2d 6883 . . . 4 ((𝜑𝑋 = (0g𝑅)) → ( ‘( ‘(𝐿‘(𝑋 · 𝐺)))) = ( ‘( ‘(Base‘𝑈))))
4620, 45, 433eqtr4d 2805 . . 3 ((𝜑𝑋 = (0g𝑅)) → ( ‘( ‘(𝐿‘(𝑋 · 𝐺)))) = (𝐿‘(𝑋 · 𝐺)))
4714simprd 501 . . . . 5 (𝜑 → ( ‘( ‘(𝐿𝐺))) = (𝐿𝐺))
4847adantr 486 . . . 4 ((𝜑𝑋 ≠ (0g𝑅)) → ( ‘( ‘(𝐿𝐺))) = (𝐿𝐺))
496, 7, 8dvhlvec 41983 . . . . . . . 8 (𝜑𝑈 ∈ LVec)
5049adantr 486 . . . . . . 7 ((𝜑𝑋 ≠ (0g𝑅)) → 𝑈 ∈ LVec)
5115adantr 486 . . . . . . 7 ((𝜑𝑋 ≠ (0g𝑅)) → 𝐺𝐹)
5210adantr 486 . . . . . . 7 ((𝜑𝑋 ≠ (0g𝑅)) → 𝑋𝐵)
53 simpr 490 . . . . . . 7 ((𝜑𝑋 ≠ (0g𝑅)) → 𝑋 ≠ (0g𝑅))
542, 3, 30, 1, 38, 4, 5, 50, 51, 52, 53ldualkrsc 40041 . . . . . 6 ((𝜑𝑋 ≠ (0g𝑅)) → (𝐿‘(𝑋 · 𝐺)) = (𝐿𝐺))
5554fveq2d 6883 . . . . 5 ((𝜑𝑋 ≠ (0g𝑅)) → ( ‘(𝐿‘(𝑋 · 𝐺))) = ( ‘(𝐿𝐺)))
5655fveq2d 6883 . . . 4 ((𝜑𝑋 ≠ (0g𝑅)) → ( ‘( ‘(𝐿‘(𝑋 · 𝐺)))) = ( ‘( ‘(𝐿𝐺))))
5748, 56, 543eqtr4d 2805 . . 3 ((𝜑𝑋 ≠ (0g𝑅)) → ( ‘( ‘(𝐿‘(𝑋 · 𝐺)))) = (𝐿‘(𝑋 · 𝐺)))
5846, 57pm2.61dane 3042 . 2 (𝜑 → ( ‘( ‘(𝐿‘(𝑋 · 𝐺)))) = (𝐿‘(𝑋 · 𝐺)))
5912lcfl1lem 42365 . 2 ((𝑋 · 𝐺) ∈ 𝐶 ↔ ((𝑋 · 𝐺) ∈ 𝐹 ∧ ( ‘( ‘(𝐿‘(𝑋 · 𝐺)))) = (𝐿‘(𝑋 · 𝐺))))
6016, 58, 59sylanbrc 595 1 (𝜑 → (𝑋 · 𝐺) ∈ 𝐶)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  wi 4  wb 209  wa 401   = wceq 1570  wcel 2145  wne 2955  {crab 3412  {csn 4584   × cxp 5653  cfv 6533  (class class class)co 7414  Basecbs 17302  Scalarcsca 17346   ·𝑠 cvsca 17347  0gc0g 17525  LModclmod 21045  LVecclvec 21287  LFnlclfn 39931  LKerclk 39959  LDualcld 39997  HLchlt 40224  LHypclh 40858  DVecHcdvh 41952  ocHcoch 42221
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 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-rep 5232  ax-sep 5251  ax-nul 5263  ax-pow 5330  ax-pr 5398  ax-un 7737  ax-cnex 11181  ax-resscn 11182  ax-1cn 11183  ax-icn 11184  ax-addcl 11185  ax-addrcl 11186  ax-mulcl 11187  ax-mulrcl 11188  ax-mulcom 11189  ax-addass 11190  ax-mulass 11191  ax-distr 11192  ax-i2m1 11193  ax-1ne0 11194  ax-1rid 11195  ax-rnegex 11196  ax-rrecex 11197  ax-cnre 11198  ax-pre-lttri 11199  ax-pre-lttrn 11200  ax-pre-ltadd 11201  ax-pre-mulgt0 11202  ax-riotaBAD 39827
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 2100  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-iin 4954  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6299  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-riota 7371  df-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-of 7679  df-om 7864  df-1st 7987  df-2nd 7988  df-tpos 8225  df-undef 8272  df-frecs 8281  df-wrecs 8312  df-recs 8361  df-rdg 8400  df-1o 8456  df-er 8697  df-map 8829  df-en 8954  df-dom 8955  df-sdom 8956  df-fin 8957  df-pnf 11270  df-mnf 11271  df-xr 11272  df-ltxr 11273  df-le 11274  df-sub 11468  df-neg 11469  df-nn 12259  df-2 12328  df-3 12329  df-4 12330  df-5 12331  df-6 12332  df-n0 12530  df-z 12617  df-uz 12889  df-fz 13563  df-struct 17240  df-sets 17257  df-slot 17275  df-ndx 17287  df-base 17303  df-ress 17324  df-plusg 17356  df-mulr 17357  df-sca 17359  df-vsca 17360  df-0g 17527  df-proset 18383  df-poset 18402  df-plt 18417  df-lub 18433  df-glb 18434  df-join 18435  df-meet 18436  df-p0 18512  df-p1 18513  df-lat 18521  df-clat 18588  df-mgm 18731  df-sgrp 18822  df-mnd 18838  df-submnd 18893  df-grp 19061  df-minusg 19062  df-sbg 19063  df-subg 19247  df-cntz 19445  df-lsm 19764  df-cmn 19910  df-abl 19911  df-mgp 20275  df-rng 20289  df-ur 20322  df-ring 20375  df-oppr 20479  df-dvdsr 20499  df-unit 20500  df-invr 20530  df-dvr 20543  df-nzr 20674  df-rlreg 20857  df-domn 20858  df-drng 20893  df-lmod 21047  df-lss 21117  df-lsp 21157  df-lvec 21288  df-lfl 39932  df-lkr 39960  df-ldual 39998  df-oposet 40050  df-ol 40052  df-oml 40053  df-covers 40140  df-ats 40141  df-atl 40172  df-cvlat 40196  df-hlat 40225  df-llines 40372  df-lplanes 40373  df-lvols 40374  df-lines 40375  df-psubsp 40377  df-pmap 40378  df-padd 40670  df-lhyp 40862  df-laut 40863  df-ldil 40978  df-ltrn 40979  df-trl 41033  df-tendo 41629  df-edring 41631  df-disoa 41903  df-dvech 41953  df-dib 42013  df-dic 42047  df-dih 42103  df-doch 42222
This theorem is used by:  lclkr  42407  lclkrslem1  42411
  Copyright terms: Public domain W3C validator