Users' Mathboxes Mathbox for Norm Megill < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  lclkrlem2v Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem lclkrlem2v 41637
Description: Lemma for lclkr 41642. When the hypotheses of lclkrlem2u 41636 and lclkrlem2u 41636 are negated, the functional sum must be zero, so the kernel is the vector space. We make use of the law of excluded middle, dochexmid 41577, which requires the orthomodular law dihoml4 41486 (Lemma 3.3 of [Holland95] p. 214). (Contributed by NM, 16-Jan-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
lclkrlem2m.v 𝑉 = (Base‘𝑈)
lclkrlem2m.t · = ( ·𝑠𝑈)
lclkrlem2m.s 𝑆 = (Scalar‘𝑈)
lclkrlem2m.q × = (.r𝑆)
lclkrlem2m.z 0 = (0g𝑆)
lclkrlem2m.i 𝐼 = (invr𝑆)
lclkrlem2m.m = (-g𝑈)
lclkrlem2m.f 𝐹 = (LFnl‘𝑈)
lclkrlem2m.d 𝐷 = (LDual‘𝑈)
lclkrlem2m.p + = (+g𝐷)
lclkrlem2m.x (𝜑𝑋𝑉)
lclkrlem2m.y (𝜑𝑌𝑉)
lclkrlem2m.e (𝜑𝐸𝐹)
lclkrlem2m.g (𝜑𝐺𝐹)
lclkrlem2n.n 𝑁 = (LSpan‘𝑈)
lclkrlem2n.l 𝐿 = (LKer‘𝑈)
lclkrlem2o.h 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
lclkrlem2o.o = ((ocH‘𝐾)‘𝑊)
lclkrlem2o.u 𝑈 = ((DVecH‘𝐾)‘𝑊)
lclkrlem2o.a = (LSSum‘𝑈)
lclkrlem2o.k (𝜑 → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻))
lclkrlem2q.le (𝜑 → (𝐿𝐸) = ( ‘{𝑋}))
lclkrlem2q.lg (𝜑 → (𝐿𝐺) = ( ‘{𝑌}))
lclkrlem2v.j (𝜑 → ((𝐸 + 𝐺)‘𝑋) = 0 )
lclkrlem2v.k (𝜑 → ((𝐸 + 𝐺)‘𝑌) = 0 )
Assertion
Ref Expression
lclkrlem2v (𝜑 → (𝐿‘(𝐸 + 𝐺)) = 𝑉)

Proof of Theorem lclkrlem2v
StepHypRef Expression
1 lclkrlem2m.v . . 3 𝑉 = (Base‘𝑈)
2 lclkrlem2m.f . . 3 𝐹 = (LFnl‘𝑈)
3 lclkrlem2n.l . . 3 𝐿 = (LKer‘𝑈)
4 lclkrlem2o.h . . . 4 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
5 lclkrlem2o.u . . . 4 𝑈 = ((DVecH‘𝐾)‘𝑊)
6 lclkrlem2o.k . . . 4 (𝜑 → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻))
74, 5, 6dvhlmod 41219 . . 3 (𝜑𝑈 ∈ LMod)
8 lclkrlem2m.d . . . 4 𝐷 = (LDual‘𝑈)
9 lclkrlem2m.p . . . 4 + = (+g𝐷)
10 lclkrlem2m.e . . . 4 (𝜑𝐸𝐹)
11 lclkrlem2m.g . . . 4 (𝜑𝐺𝐹)
122, 8, 9, 7, 10, 11ldualvaddcl 39239 . . 3 (𝜑 → (𝐸 + 𝐺) ∈ 𝐹)
131, 2, 3, 7, 12lkrssv 39205 . 2 (𝜑 → (𝐿‘(𝐸 + 𝐺)) ⊆ 𝑉)
14 lclkrlem2o.o . . . 4 = ((ocH‘𝐾)‘𝑊)
15 eqid 2731 . . . 4 (LSubSp‘𝑈) = (LSubSp‘𝑈)
16 lclkrlem2o.a . . . 4 = (LSSum‘𝑈)
17 lclkrlem2n.n . . . . 5 𝑁 = (LSpan‘𝑈)
18 lclkrlem2m.x . . . . 5 (𝜑𝑋𝑉)
19 lclkrlem2m.y . . . . 5 (𝜑𝑌𝑉)
201, 15, 17, 7, 18, 19lspprcl 20911 . . . 4 (𝜑 → (𝑁‘{𝑋, 𝑌}) ∈ (LSubSp‘𝑈))
21 eqid 2731 . . . . . 6 ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊) = ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊)
224, 5, 1, 17, 21, 6, 18, 19dihprrn 41535 . . . . 5 (𝜑 → (𝑁‘{𝑋, 𝑌}) ∈ ran ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊))
231, 15lssss 20869 . . . . . . 7 ((𝑁‘{𝑋, 𝑌}) ∈ (LSubSp‘𝑈) → (𝑁‘{𝑋, 𝑌}) ⊆ 𝑉)
2420, 23syl 17 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑁‘{𝑋, 𝑌}) ⊆ 𝑉)
254, 21, 5, 1, 14, 6, 24dochoccl 41478 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑁‘{𝑋, 𝑌}) ∈ ran ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊) ↔ ( ‘( ‘(𝑁‘{𝑋, 𝑌}))) = (𝑁‘{𝑋, 𝑌})))
2622, 25mpbid 232 . . . 4 (𝜑 → ( ‘( ‘(𝑁‘{𝑋, 𝑌}))) = (𝑁‘{𝑋, 𝑌}))
274, 14, 5, 1, 15, 16, 6, 20, 26dochexmid 41577 . . 3 (𝜑 → ((𝑁‘{𝑋, 𝑌}) ( ‘(𝑁‘{𝑋, 𝑌}))) = 𝑉)
28 lclkrlem2m.t . . . . 5 · = ( ·𝑠𝑈)
29 lclkrlem2m.s . . . . 5 𝑆 = (Scalar‘𝑈)
30 lclkrlem2m.q . . . . 5 × = (.r𝑆)
31 lclkrlem2m.z . . . . 5 0 = (0g𝑆)
32 lclkrlem2m.i . . . . 5 𝐼 = (invr𝑆)
33 lclkrlem2m.m . . . . 5 = (-g𝑈)
344, 5, 6dvhlvec 41218 . . . . 5 (𝜑𝑈 ∈ LVec)
35 lclkrlem2v.j . . . . 5 (𝜑 → ((𝐸 + 𝐺)‘𝑋) = 0 )
36 lclkrlem2v.k . . . . 5 (𝜑 → ((𝐸 + 𝐺)‘𝑌) = 0 )
371, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 2, 8, 9, 18, 19, 10, 11, 17, 3, 34, 35, 36lclkrlem2n 41629 . . . 4 (𝜑 → (𝑁‘{𝑋, 𝑌}) ⊆ (𝐿‘(𝐸 + 𝐺)))
3818snssd 4758 . . . . . . 7 (𝜑 → {𝑋} ⊆ 𝑉)
3919snssd 4758 . . . . . . 7 (𝜑 → {𝑌} ⊆ 𝑉)
404, 5, 1, 14dochdmj1 41499 . . . . . . 7 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ {𝑋} ⊆ 𝑉 ∧ {𝑌} ⊆ 𝑉) → ( ‘({𝑋} ∪ {𝑌})) = (( ‘{𝑋}) ∩ ( ‘{𝑌})))
416, 38, 39, 40syl3anc 1373 . . . . . 6 (𝜑 → ( ‘({𝑋} ∪ {𝑌})) = (( ‘{𝑋}) ∩ ( ‘{𝑌})))
42 df-pr 4576 . . . . . . . . 9 {𝑋, 𝑌} = ({𝑋} ∪ {𝑌})
4342fveq2i 6825 . . . . . . . 8 (𝑁‘{𝑋, 𝑌}) = (𝑁‘({𝑋} ∪ {𝑌}))
4443fveq2i 6825 . . . . . . 7 ( ‘(𝑁‘{𝑋, 𝑌})) = ( ‘(𝑁‘({𝑋} ∪ {𝑌})))
4538, 39unssd 4139 . . . . . . . 8 (𝜑 → ({𝑋} ∪ {𝑌}) ⊆ 𝑉)
464, 5, 14, 1, 17, 6, 45dochocsp 41488 . . . . . . 7 (𝜑 → ( ‘(𝑁‘({𝑋} ∪ {𝑌}))) = ( ‘({𝑋} ∪ {𝑌})))
4744, 46eqtrid 2778 . . . . . 6 (𝜑 → ( ‘(𝑁‘{𝑋, 𝑌})) = ( ‘({𝑋} ∪ {𝑌})))
48 lclkrlem2q.le . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐿𝐸) = ( ‘{𝑋}))
49 lclkrlem2q.lg . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐿𝐺) = ( ‘{𝑌}))
5048, 49ineq12d 4168 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐿𝐸) ∩ (𝐿𝐺)) = (( ‘{𝑋}) ∩ ( ‘{𝑌})))
5141, 47, 503eqtr4d 2776 . . . . 5 (𝜑 → ( ‘(𝑁‘{𝑋, 𝑌})) = ((𝐿𝐸) ∩ (𝐿𝐺)))
522, 3, 8, 9, 7, 10, 11lkrin 39273 . . . . 5 (𝜑 → ((𝐿𝐸) ∩ (𝐿𝐺)) ⊆ (𝐿‘(𝐸 + 𝐺)))
5351, 52eqsstrd 3964 . . . 4 (𝜑 → ( ‘(𝑁‘{𝑋, 𝑌})) ⊆ (𝐿‘(𝐸 + 𝐺)))
5415lsssssubg 20891 . . . . . . 7 (𝑈 ∈ LMod → (LSubSp‘𝑈) ⊆ (SubGrp‘𝑈))
557, 54syl 17 . . . . . 6 (𝜑 → (LSubSp‘𝑈) ⊆ (SubGrp‘𝑈))
5655, 20sseldd 3930 . . . . 5 (𝜑 → (𝑁‘{𝑋, 𝑌}) ∈ (SubGrp‘𝑈))
574, 5, 1, 15, 14dochlss 41463 . . . . . . 7 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑁‘{𝑋, 𝑌}) ⊆ 𝑉) → ( ‘(𝑁‘{𝑋, 𝑌})) ∈ (LSubSp‘𝑈))
586, 24, 57syl2anc 584 . . . . . 6 (𝜑 → ( ‘(𝑁‘{𝑋, 𝑌})) ∈ (LSubSp‘𝑈))
5955, 58sseldd 3930 . . . . 5 (𝜑 → ( ‘(𝑁‘{𝑋, 𝑌})) ∈ (SubGrp‘𝑈))
602, 3, 15lkrlss 39204 . . . . . . 7 ((𝑈 ∈ LMod ∧ (𝐸 + 𝐺) ∈ 𝐹) → (𝐿‘(𝐸 + 𝐺)) ∈ (LSubSp‘𝑈))
617, 12, 60syl2anc 584 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐿‘(𝐸 + 𝐺)) ∈ (LSubSp‘𝑈))
6255, 61sseldd 3930 . . . . 5 (𝜑 → (𝐿‘(𝐸 + 𝐺)) ∈ (SubGrp‘𝑈))
6316lsmlub 19576 . . . . 5 (((𝑁‘{𝑋, 𝑌}) ∈ (SubGrp‘𝑈) ∧ ( ‘(𝑁‘{𝑋, 𝑌})) ∈ (SubGrp‘𝑈) ∧ (𝐿‘(𝐸 + 𝐺)) ∈ (SubGrp‘𝑈)) → (((𝑁‘{𝑋, 𝑌}) ⊆ (𝐿‘(𝐸 + 𝐺)) ∧ ( ‘(𝑁‘{𝑋, 𝑌})) ⊆ (𝐿‘(𝐸 + 𝐺))) ↔ ((𝑁‘{𝑋, 𝑌}) ( ‘(𝑁‘{𝑋, 𝑌}))) ⊆ (𝐿‘(𝐸 + 𝐺))))
6456, 59, 62, 63syl3anc 1373 . . . 4 (𝜑 → (((𝑁‘{𝑋, 𝑌}) ⊆ (𝐿‘(𝐸 + 𝐺)) ∧ ( ‘(𝑁‘{𝑋, 𝑌})) ⊆ (𝐿‘(𝐸 + 𝐺))) ↔ ((𝑁‘{𝑋, 𝑌}) ( ‘(𝑁‘{𝑋, 𝑌}))) ⊆ (𝐿‘(𝐸 + 𝐺))))
6537, 53, 64mpbi2and 712 . . 3 (𝜑 → ((𝑁‘{𝑋, 𝑌}) ( ‘(𝑁‘{𝑋, 𝑌}))) ⊆ (𝐿‘(𝐸 + 𝐺)))
6627, 65eqsstrrd 3965 . 2 (𝜑𝑉 ⊆ (𝐿‘(𝐸 + 𝐺)))
6713, 66eqssd 3947 1 (𝜑 → (𝐿‘(𝐸 + 𝐺)) = 𝑉)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 206  wa 395   = wceq 1541  wcel 2111  cun 3895  cin 3896  wss 3897  {csn 4573  {cpr 4575  ran crn 5615  cfv 6481  (class class class)co 7346  Basecbs 17120  +gcplusg 17161  .rcmulr 17162  Scalarcsca 17164   ·𝑠 cvsca 17165  0gc0g 17343  -gcsg 18848  SubGrpcsubg 19033  LSSumclsm 19546  invrcinvr 20305  LModclmod 20793  LSubSpclss 20864  LSpanclspn 20904  LFnlclfn 39166  LKerclk 39194  LDualcld 39232  HLchlt 39459  LHypclh 40093  DVecHcdvh 41187  DIsoHcdih 41337  ocHcoch 41456
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2144  ax-11 2160  ax-12 2180  ax-ext 2703  ax-rep 5215  ax-sep 5232  ax-nul 5242  ax-pow 5301  ax-pr 5368  ax-un 7668  ax-cnex 11062  ax-resscn 11063  ax-1cn 11064  ax-icn 11065  ax-addcl 11066  ax-addrcl 11067  ax-mulcl 11068  ax-mulrcl 11069  ax-mulcom 11070  ax-addass 11071  ax-mulass 11072  ax-distr 11073  ax-i2m1 11074  ax-1ne0 11075  ax-1rid 11076  ax-rnegex 11077  ax-rrecex 11078  ax-cnre 11079  ax-pre-lttri 11080  ax-pre-lttrn 11081  ax-pre-ltadd 11082  ax-pre-mulgt0 11083  ax-riotaBAD 39062
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2710  df-cleq 2723  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2929  df-nel 3033  df-ral 3048  df-rex 3057  df-rmo 3346  df-reu 3347  df-rab 3396  df-v 3438  df-sbc 3737  df-csb 3846  df-dif 3900  df-un 3902  df-in 3904  df-ss 3914  df-pss 3917  df-nul 4281  df-if 4473  df-pw 4549  df-sn 4574  df-pr 4576  df-tp 4578  df-op 4580  df-uni 4857  df-int 4896  df-iun 4941  df-iin 4942  df-br 5090  df-opab 5152  df-mpt 5171  df-tr 5197  df-id 5509  df-eprel 5514  df-po 5522  df-so 5523  df-fr 5567  df-we 5569  df-xp 5620  df-rel 5621  df-cnv 5622  df-co 5623  df-dm 5624  df-rn 5625  df-res 5626  df-ima 5627  df-pred 6248  df-ord 6309  df-on 6310  df-lim 6311  df-suc 6312  df-iota 6437  df-fun 6483  df-fn 6484  df-f 6485  df-f1 6486  df-fo 6487  df-f1o 6488  df-fv 6489  df-riota 7303  df-ov 7349  df-oprab 7350  df-mpo 7351  df-of 7610  df-om 7797  df-1st 7921  df-2nd 7922  df-tpos 8156  df-undef 8203  df-frecs 8211  df-wrecs 8242  df-recs 8291  df-rdg 8329  df-1o 8385  df-2o 8386  df-er 8622  df-map 8752  df-en 8870  df-dom 8871  df-sdom 8872  df-fin 8873  df-pnf 11148  df-mnf 11149  df-xr 11150  df-ltxr 11151  df-le 11152  df-sub 11346  df-neg 11347  df-nn 12126  df-2 12188  df-3 12189  df-4 12190  df-5 12191  df-6 12192  df-n0 12382  df-z 12469  df-uz 12733  df-fz 13408  df-struct 17058  df-sets 17075  df-slot 17093  df-ndx 17105  df-base 17121  df-ress 17142  df-plusg 17174  df-mulr 17175  df-sca 17177  df-vsca 17178  df-0g 17345  df-mre 17488  df-mrc 17489  df-acs 17491  df-proset 18200  df-poset 18219  df-plt 18234  df-lub 18250  df-glb 18251  df-join 18252  df-meet 18253  df-p0 18329  df-p1 18330  df-lat 18338  df-clat 18405  df-mgm 18548  df-sgrp 18627  df-mnd 18643  df-submnd 18692  df-grp 18849  df-minusg 18850  df-sbg 18851  df-subg 19036  df-cntz 19229  df-oppg 19258  df-lsm 19548  df-cmn 19694  df-abl 19695  df-mgp 20059  df-rng 20071  df-ur 20100  df-ring 20153  df-oppr 20255  df-dvdsr 20275  df-unit 20276  df-invr 20306  df-dvr 20319  df-drng 20646  df-lmod 20795  df-lss 20865  df-lsp 20905  df-lvec 21037  df-lsatoms 39085  df-lcv 39128  df-lfl 39167  df-lkr 39195  df-ldual 39233  df-oposet 39285  df-ol 39287  df-oml 39288  df-covers 39375  df-ats 39376  df-atl 39407  df-cvlat 39431  df-hlat 39460  df-llines 39607  df-lplanes 39608  df-lvols 39609  df-lines 39610  df-psubsp 39612  df-pmap 39613  df-padd 39905  df-lhyp 40097  df-laut 40098  df-ldil 40213  df-ltrn 40214  df-trl 40268  df-tgrp 40852  df-tendo 40864  df-edring 40866  df-dveca 41112  df-disoa 41138  df-dvech 41188  df-dib 41248  df-dic 41282  df-dih 41338  df-doch 41457  df-djh 41504
This theorem is referenced by:  lclkrlem2w  41638
  Copyright terms: Public domain W3C validator