Users' Mathboxes Mathbox for Alexander van der Vekens < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  lco0 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem lco0 47108
Description: The set of empty linear combinations over a monoid is the singleton with the identity element of the monoid. (Contributed by AV, 12-Apr-2019.)
Assertion
Ref Expression
lco0 (𝑀 ∈ Mnd β†’ (𝑀 LinCo βˆ…) = {(0gβ€˜π‘€)})

Proof of Theorem lco0
Dummy variables 𝑣 𝑀 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 0elpw 5355 . . 3 βˆ… ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)
2 eqid 2733 . . . 4 (Baseβ€˜π‘€) = (Baseβ€˜π‘€)
3 eqid 2733 . . . 4 (Scalarβ€˜π‘€) = (Scalarβ€˜π‘€)
4 eqid 2733 . . . 4 (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) = (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))
52, 3, 4lcoop 47092 . . 3 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ βˆ… ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) β†’ (𝑀 LinCo βˆ…) = {𝑣 ∈ (Baseβ€˜π‘€) ∣ βˆƒπ‘€ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ↑m βˆ…)(𝑀 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ∧ 𝑣 = (𝑀( linC β€˜π‘€)βˆ…))})
61, 5mpan2 690 . 2 (𝑀 ∈ Mnd β†’ (𝑀 LinCo βˆ…) = {𝑣 ∈ (Baseβ€˜π‘€) ∣ βˆƒπ‘€ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ↑m βˆ…)(𝑀 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ∧ 𝑣 = (𝑀( linC β€˜π‘€)βˆ…))})
7 fvex 6905 . . . . . . 7 (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ∈ V
8 map0e 8876 . . . . . . 7 ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ∈ V β†’ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ↑m βˆ…) = 1o)
97, 8mp1i 13 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ 𝑣 ∈ (Baseβ€˜π‘€)) β†’ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ↑m βˆ…) = 1o)
10 df1o2 8473 . . . . . 6 1o = {βˆ…}
119, 10eqtrdi 2789 . . . . 5 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ 𝑣 ∈ (Baseβ€˜π‘€)) β†’ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ↑m βˆ…) = {βˆ…})
1211rexeqdv 3327 . . . 4 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ 𝑣 ∈ (Baseβ€˜π‘€)) β†’ (βˆƒπ‘€ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ↑m βˆ…)(𝑀 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ∧ 𝑣 = (𝑀( linC β€˜π‘€)βˆ…)) ↔ βˆƒπ‘€ ∈ {βˆ…} (𝑀 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ∧ 𝑣 = (𝑀( linC β€˜π‘€)βˆ…))))
13 lincval0 47096 . . . . . . . 8 (𝑀 ∈ Mnd β†’ (βˆ…( linC β€˜π‘€)βˆ…) = (0gβ€˜π‘€))
1413adantr 482 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ 𝑣 ∈ (Baseβ€˜π‘€)) β†’ (βˆ…( linC β€˜π‘€)βˆ…) = (0gβ€˜π‘€))
1514eqeq2d 2744 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ 𝑣 ∈ (Baseβ€˜π‘€)) β†’ (𝑣 = (βˆ…( linC β€˜π‘€)βˆ…) ↔ 𝑣 = (0gβ€˜π‘€)))
1615anbi2d 630 . . . . 5 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ 𝑣 ∈ (Baseβ€˜π‘€)) β†’ ((βˆ… ∈ Fin ∧ 𝑣 = (βˆ…( linC β€˜π‘€)βˆ…)) ↔ (βˆ… ∈ Fin ∧ 𝑣 = (0gβ€˜π‘€))))
17 0ex 5308 . . . . . 6 βˆ… ∈ V
18 breq1 5152 . . . . . . . . 9 (𝑀 = βˆ… β†’ (𝑀 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ↔ βˆ… finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))))
19 fvex 6905 . . . . . . . . . . 11 (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ∈ V
20 0fsupp 9385 . . . . . . . . . . 11 ((0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ∈ V β†’ βˆ… finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)))
2119, 20ax-mp 5 . . . . . . . . . 10 βˆ… finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))
22 0fin 9171 . . . . . . . . . 10 βˆ… ∈ Fin
2321, 222th 264 . . . . . . . . 9 (βˆ… finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ↔ βˆ… ∈ Fin)
2418, 23bitrdi 287 . . . . . . . 8 (𝑀 = βˆ… β†’ (𝑀 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ↔ βˆ… ∈ Fin))
25 oveq1 7416 . . . . . . . . 9 (𝑀 = βˆ… β†’ (𝑀( linC β€˜π‘€)βˆ…) = (βˆ…( linC β€˜π‘€)βˆ…))
2625eqeq2d 2744 . . . . . . . 8 (𝑀 = βˆ… β†’ (𝑣 = (𝑀( linC β€˜π‘€)βˆ…) ↔ 𝑣 = (βˆ…( linC β€˜π‘€)βˆ…)))
2724, 26anbi12d 632 . . . . . . 7 (𝑀 = βˆ… β†’ ((𝑀 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ∧ 𝑣 = (𝑀( linC β€˜π‘€)βˆ…)) ↔ (βˆ… ∈ Fin ∧ 𝑣 = (βˆ…( linC β€˜π‘€)βˆ…))))
2827rexsng 4679 . . . . . 6 (βˆ… ∈ V β†’ (βˆƒπ‘€ ∈ {βˆ…} (𝑀 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ∧ 𝑣 = (𝑀( linC β€˜π‘€)βˆ…)) ↔ (βˆ… ∈ Fin ∧ 𝑣 = (βˆ…( linC β€˜π‘€)βˆ…))))
2917, 28mp1i 13 . . . . 5 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ 𝑣 ∈ (Baseβ€˜π‘€)) β†’ (βˆƒπ‘€ ∈ {βˆ…} (𝑀 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ∧ 𝑣 = (𝑀( linC β€˜π‘€)βˆ…)) ↔ (βˆ… ∈ Fin ∧ 𝑣 = (βˆ…( linC β€˜π‘€)βˆ…))))
3022a1i 11 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ 𝑣 ∈ (Baseβ€˜π‘€)) β†’ βˆ… ∈ Fin)
3130biantrurd 534 . . . . 5 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ 𝑣 ∈ (Baseβ€˜π‘€)) β†’ (𝑣 = (0gβ€˜π‘€) ↔ (βˆ… ∈ Fin ∧ 𝑣 = (0gβ€˜π‘€))))
3216, 29, 313bitr4d 311 . . . 4 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ 𝑣 ∈ (Baseβ€˜π‘€)) β†’ (βˆƒπ‘€ ∈ {βˆ…} (𝑀 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ∧ 𝑣 = (𝑀( linC β€˜π‘€)βˆ…)) ↔ 𝑣 = (0gβ€˜π‘€)))
3312, 32bitrd 279 . . 3 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ 𝑣 ∈ (Baseβ€˜π‘€)) β†’ (βˆƒπ‘€ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ↑m βˆ…)(𝑀 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ∧ 𝑣 = (𝑀( linC β€˜π‘€)βˆ…)) ↔ 𝑣 = (0gβ€˜π‘€)))
3433rabbidva 3440 . 2 (𝑀 ∈ Mnd β†’ {𝑣 ∈ (Baseβ€˜π‘€) ∣ βˆƒπ‘€ ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ↑m βˆ…)(𝑀 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ∧ 𝑣 = (𝑀( linC β€˜π‘€)βˆ…))} = {𝑣 ∈ (Baseβ€˜π‘€) ∣ 𝑣 = (0gβ€˜π‘€)})
35 eqid 2733 . . . 4 (0gβ€˜π‘€) = (0gβ€˜π‘€)
362, 35mndidcl 18640 . . 3 (𝑀 ∈ Mnd β†’ (0gβ€˜π‘€) ∈ (Baseβ€˜π‘€))
37 rabsn 4726 . . 3 ((0gβ€˜π‘€) ∈ (Baseβ€˜π‘€) β†’ {𝑣 ∈ (Baseβ€˜π‘€) ∣ 𝑣 = (0gβ€˜π‘€)} = {(0gβ€˜π‘€)})
3836, 37syl 17 . 2 (𝑀 ∈ Mnd β†’ {𝑣 ∈ (Baseβ€˜π‘€) ∣ 𝑣 = (0gβ€˜π‘€)} = {(0gβ€˜π‘€)})
396, 34, 383eqtrd 2777 1 (𝑀 ∈ Mnd β†’ (𝑀 LinCo βˆ…) = {(0gβ€˜π‘€)})
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 397   = wceq 1542   ∈ wcel 2107  βˆƒwrex 3071  {crab 3433  Vcvv 3475  βˆ…c0 4323  π’« cpw 4603  {csn 4629   class class class wbr 5149  β€˜cfv 6544  (class class class)co 7409  1oc1o 8459   ↑m cmap 8820  Fincfn 8939   finSupp cfsupp 9361  Basecbs 17144  Scalarcsca 17200  0gc0g 17385  Mndcmnd 18625   linC clinc 47085   LinCo clinco 47086
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5286  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7725
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4910  df-iun 5000  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-riota 7365  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-om 7856  df-1st 7975  df-2nd 7976  df-supp 8147  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8371  df-rdg 8410  df-1o 8466  df-map 8822  df-en 8940  df-fin 8943  df-fsupp 9362  df-seq 13967  df-0g 17387  df-gsum 17388  df-mgm 18561  df-sgrp 18610  df-mnd 18626  df-linc 47087  df-lco 47088
This theorem is referenced by:  lcoel0  47109
  Copyright terms: Public domain W3C validator