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 41465
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 41069 . . 3 (𝜑𝑈 ∈ LMod)
10 lclkrlem1.x . . 3 (𝜑𝑋𝐵)
11 lclkrlem1.g . . . . 5 (𝜑𝐺𝐶)
12 lclkrlem1.c . . . . . 6 𝐶 = {𝑓𝐹 ∣ ( ‘( ‘(𝐿𝑓))) = (𝐿𝑓)}
1312lcfl1lem 41450 . . . . 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 39097 . 2 (𝜑 → (𝑋 · 𝐺) ∈ 𝐹)
17 lclkrlem1.o . . . . . 6 = ((ocH‘𝐾)‘𝑊)
18 eqid 2740 . . . . . 6 (Base‘𝑈) = (Base‘𝑈)
196, 7, 17, 18, 8dochoc1 41320 . . . . 5 (𝜑 → ( ‘( ‘(Base‘𝑈))) = (Base‘𝑈))
2019adantr 480 . . . 4 ((𝜑𝑋 = (0g𝑅)) → ( ‘( ‘(Base‘𝑈))) = (Base‘𝑈))
21 fvoveq1 7473 . . . . . . 7 (𝑋 = (0g𝑅) → (𝐿‘(𝑋 · 𝐺)) = (𝐿‘((0g𝑅) · 𝐺)))
224, 9lduallmod 39111 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐷 ∈ LMod)
23 eqid 2740 . . . . . . . . . . . 12 (Base‘𝐷) = (Base‘𝐷)
241, 4, 23, 9, 15ldualelvbase 39085 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐺 ∈ (Base‘𝐷))
25 eqid 2740 . . . . . . . . . . . 12 (Scalar‘𝐷) = (Scalar‘𝐷)
26 eqid 2740 . . . . . . . . . . . 12 (0g‘(Scalar‘𝐷)) = (0g‘(Scalar‘𝐷))
27 eqid 2740 . . . . . . . . . . . 12 (0g𝐷) = (0g𝐷)
2823, 25, 5, 26, 27lmod0vs 20917 . . . . . . . . . . 11 ((𝐷 ∈ LMod ∧ 𝐺 ∈ (Base‘𝐷)) → ((0g‘(Scalar‘𝐷)) · 𝐺) = (0g𝐷))
2922, 24, 28syl2anc 583 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((0g‘(Scalar‘𝐷)) · 𝐺) = (0g𝐷))
30 eqid 2740 . . . . . . . . . . . 12 (0g𝑅) = (0g𝑅)
312, 30, 4, 25, 26, 9ldual0 39105 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (0g‘(Scalar‘𝐷)) = (0g𝑅))
3231oveq1d 7465 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((0g‘(Scalar‘𝐷)) · 𝐺) = ((0g𝑅) · 𝐺))
3318, 2, 30, 4, 27, 9ldual0v 39108 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (0g𝐷) = ((Base‘𝑈) × {(0g𝑅)}))
3429, 32, 333eqtr3d 2788 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((0g𝑅) · 𝐺) = ((Base‘𝑈) × {(0g𝑅)}))
3534fveq2d 6926 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐿‘((0g𝑅) · 𝐺)) = (𝐿‘((Base‘𝑈) × {(0g𝑅)})))
36 eqid 2740 . . . . . . . . 9 ((Base‘𝑈) × {(0g𝑅)}) = ((Base‘𝑈) × {(0g𝑅)})
372, 30, 18, 1lfl0f 39027 . . . . . . . . . 10 (𝑈 ∈ LMod → ((Base‘𝑈) × {(0g𝑅)}) ∈ 𝐹)
38 lclkrlem1.l . . . . . . . . . . 11 𝐿 = (LKer‘𝑈)
392, 30, 18, 1, 38lkr0f 39052 . . . . . . . . . 10 ((𝑈 ∈ LMod ∧ ((Base‘𝑈) × {(0g𝑅)}) ∈ 𝐹) → ((𝐿‘((Base‘𝑈) × {(0g𝑅)})) = (Base‘𝑈) ↔ ((Base‘𝑈) × {(0g𝑅)}) = ((Base‘𝑈) × {(0g𝑅)})))
409, 37, 39syl2anc2 584 . . . . . . . . 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 2780 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐿‘((0g𝑅) · 𝐺)) = (Base‘𝑈))
4321, 42sylan9eqr 2802 . . . . . 6 ((𝜑𝑋 = (0g𝑅)) → (𝐿‘(𝑋 · 𝐺)) = (Base‘𝑈))
4443fveq2d 6926 . . . . 5 ((𝜑𝑋 = (0g𝑅)) → ( ‘(𝐿‘(𝑋 · 𝐺))) = ( ‘(Base‘𝑈)))
4544fveq2d 6926 . . . 4 ((𝜑𝑋 = (0g𝑅)) → ( ‘( ‘(𝐿‘(𝑋 · 𝐺)))) = ( ‘( ‘(Base‘𝑈))))
4620, 45, 433eqtr4d 2790 . . 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 41068 . . . . . . . 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 39125 . . . . . 6 ((𝜑𝑋 ≠ (0g𝑅)) → (𝐿‘(𝑋 · 𝐺)) = (𝐿𝐺))
5554fveq2d 6926 . . . . 5 ((𝜑𝑋 ≠ (0g𝑅)) → ( ‘(𝐿‘(𝑋 · 𝐺))) = ( ‘(𝐿𝐺)))
5655fveq2d 6926 . . . 4 ((𝜑𝑋 ≠ (0g𝑅)) → ( ‘( ‘(𝐿‘(𝑋 · 𝐺)))) = ( ‘( ‘(𝐿𝐺))))
5748, 56, 543eqtr4d 2790 . . 3 ((𝜑𝑋 ≠ (0g𝑅)) → ( ‘( ‘(𝐿‘(𝑋 · 𝐺)))) = (𝐿‘(𝑋 · 𝐺)))
5846, 57pm2.61dane 3035 . 2 (𝜑 → ( ‘( ‘(𝐿‘(𝑋 · 𝐺)))) = (𝐿‘(𝑋 · 𝐺)))
5912lcfl1lem 41450 . 2 ((𝑋 · 𝐺) ∈ 𝐶 ↔ ((𝑋 · 𝐺) ∈ 𝐹 ∧ ( ‘( ‘(𝐿‘(𝑋 · 𝐺)))) = (𝐿‘(𝑋 · 𝐺))))
6016, 58, 59sylanbrc 582 1 (𝜑 → (𝑋 · 𝐺) ∈ 𝐶)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 206  wa 395   = wceq 1537  wcel 2108  wne 2946  {crab 3443  {csn 4648   × cxp 5698  cfv 6575  (class class class)co 7450  Basecbs 17260  Scalarcsca 17316   ·𝑠 cvsca 17317  0gc0g 17501  LModclmod 20882  LVecclvec 21126  LFnlclfn 39015  LKerclk 39043  LDualcld 39081  HLchlt 39308  LHypclh 39943  DVecHcdvh 41037  ocHcoch 41306
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1793  ax-4 1807  ax-5 1909  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2711  ax-rep 5303  ax-sep 5317  ax-nul 5324  ax-pow 5383  ax-pr 5447  ax-un 7772  ax-cnex 11242  ax-resscn 11243  ax-1cn 11244  ax-icn 11245  ax-addcl 11246  ax-addrcl 11247  ax-mulcl 11248  ax-mulrcl 11249  ax-mulcom 11250  ax-addass 11251  ax-mulass 11252  ax-distr 11253  ax-i2m1 11254  ax-1ne0 11255  ax-1rid 11256  ax-rnegex 11257  ax-rrecex 11258  ax-cnre 11259  ax-pre-lttri 11260  ax-pre-lttrn 11261  ax-pre-ltadd 11262  ax-pre-mulgt0 11263  ax-riotaBAD 38911
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 847  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1778  df-nf 1782  df-sb 2065  df-mo 2543  df-eu 2572  df-clab 2718  df-cleq 2732  df-clel 2819  df-nfc 2895  df-ne 2947  df-nel 3053  df-ral 3068  df-rex 3077  df-rmo 3388  df-reu 3389  df-rab 3444  df-v 3490  df-sbc 3805  df-csb 3922  df-dif 3979  df-un 3981  df-in 3983  df-ss 3993  df-pss 3996  df-nul 4353  df-if 4549  df-pw 4624  df-sn 4649  df-pr 4651  df-tp 4653  df-op 4655  df-uni 4932  df-int 4971  df-iun 5017  df-iin 5018  df-br 5167  df-opab 5229  df-mpt 5250  df-tr 5284  df-id 5593  df-eprel 5599  df-po 5607  df-so 5608  df-fr 5652  df-we 5654  df-xp 5706  df-rel 5707  df-cnv 5708  df-co 5709  df-dm 5710  df-rn 5711  df-res 5712  df-ima 5713  df-pred 6334  df-ord 6400  df-on 6401  df-lim 6402  df-suc 6403  df-iota 6527  df-fun 6577  df-fn 6578  df-f 6579  df-f1 6580  df-fo 6581  df-f1o 6582  df-fv 6583  df-riota 7406  df-ov 7453  df-oprab 7454  df-mpo 7455  df-of 7716  df-om 7906  df-1st 8032  df-2nd 8033  df-tpos 8269  df-undef 8316  df-frecs 8324  df-wrecs 8355  df-recs 8429  df-rdg 8468  df-1o 8524  df-er 8765  df-map 8888  df-en 9006  df-dom 9007  df-sdom 9008  df-fin 9009  df-pnf 11328  df-mnf 11329  df-xr 11330  df-ltxr 11331  df-le 11332  df-sub 11524  df-neg 11525  df-nn 12296  df-2 12358  df-3 12359  df-4 12360  df-5 12361  df-6 12362  df-n0 12556  df-z 12642  df-uz 12906  df-fz 13570  df-struct 17196  df-sets 17213  df-slot 17231  df-ndx 17243  df-base 17261  df-ress 17290  df-plusg 17326  df-mulr 17327  df-sca 17329  df-vsca 17330  df-0g 17503  df-proset 18367  df-poset 18385  df-plt 18402  df-lub 18418  df-glb 18419  df-join 18420  df-meet 18421  df-p0 18497  df-p1 18498  df-lat 18504  df-clat 18571  df-mgm 18680  df-sgrp 18759  df-mnd 18775  df-submnd 18821  df-grp 18978  df-minusg 18979  df-sbg 18980  df-subg 19165  df-cntz 19359  df-lsm 19680  df-cmn 19826  df-abl 19827  df-mgp 20164  df-rng 20182  df-ur 20211  df-ring 20264  df-oppr 20362  df-dvdsr 20385  df-unit 20386  df-invr 20416  df-dvr 20429  df-nzr 20541  df-rlreg 20718  df-domn 20719  df-drng 20755  df-lmod 20884  df-lss 20955  df-lsp 20995  df-lvec 21127  df-lfl 39016  df-lkr 39044  df-ldual 39082  df-oposet 39134  df-ol 39136  df-oml 39137  df-covers 39224  df-ats 39225  df-atl 39256  df-cvlat 39280  df-hlat 39309  df-llines 39457  df-lplanes 39458  df-lvols 39459  df-lines 39460  df-psubsp 39462  df-pmap 39463  df-padd 39755  df-lhyp 39947  df-laut 39948  df-ldil 40063  df-ltrn 40064  df-trl 40118  df-tendo 40714  df-edring 40716  df-disoa 40988  df-dvech 41038  df-dib 41098  df-dic 41132  df-dih 41188  df-doch 41307
This theorem is referenced by:  lclkr  41492  lclkrslem1  41496
  Copyright terms: Public domain W3C validator