Theorem lcvbr 40079

Description: The covers relation for a left vector space (or a left module). (cvbr 32884 analog.) (Contributed by NM, 9-Jan-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
lcvfbr.s	⊢ 𝑆 = (LSubSp‘𝑊)
lcvfbr.c	⊢ 𝐶 = ( ⋖L ‘𝑊)
lcvfbr.w	⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ 𝑋)
lcvfbr.t	⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ 𝑆)
lcvfbr.u	⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝑆)

Assertion

Ref	Expression
lcvbr	⊢ (𝜑 → (𝑇𝐶𝑈 ↔ (𝑇 ⊊ 𝑈 ∧ ¬ ∃𝑠 ∈ 𝑆 (𝑇 ⊊ 𝑠 ∧ 𝑠 ⊊ 𝑈))))

Distinct variable groups:   𝑆,𝑠   𝑊,𝑠   𝑇,𝑠   𝑈,𝑠

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑠)   𝐶(𝑠)   𝑋(𝑠)

Proof of Theorem lcvbr

Dummy variables 𝑡 𝑢 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		lcvfbr.t	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ 𝑆)
2		lcvfbr.u	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝑆)
3		eleq1 2848	. . . . . 6 ⊢ (𝑡 = 𝑇 → (𝑡 ∈ 𝑆 ↔ 𝑇 ∈ 𝑆))
4	3	anbi1d 643	. . . . 5 ⊢ (𝑡 = 𝑇 → ((𝑡 ∈ 𝑆 ∧ 𝑢 ∈ 𝑆) ↔ (𝑇 ∈ 𝑆 ∧ 𝑢 ∈ 𝑆)))
5		psseq1 4017	. . . . . 6 ⊢ (𝑡 = 𝑇 → (𝑡 ⊊ 𝑢 ↔ 𝑇 ⊊ 𝑢))
6		psseq1 4017	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑡 = 𝑇 → (𝑡 ⊊ 𝑠 ↔ 𝑇 ⊊ 𝑠))
7	6	anbi1d 643	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑡 = 𝑇 → ((𝑡 ⊊ 𝑠 ∧ 𝑠 ⊊ 𝑢) ↔ (𝑇 ⊊ 𝑠 ∧ 𝑠 ⊊ 𝑢)))
8	7	rexbidv 3186	. . . . . . 7 ⊢ (𝑡 = 𝑇 → (∃𝑠 ∈ 𝑆 (𝑡 ⊊ 𝑠 ∧ 𝑠 ⊊ 𝑢) ↔ ∃𝑠 ∈ 𝑆 (𝑇 ⊊ 𝑠 ∧ 𝑠 ⊊ 𝑢)))
9	8	notbid 321	. . . . . 6 ⊢ (𝑡 = 𝑇 → (¬ ∃𝑠 ∈ 𝑆 (𝑡 ⊊ 𝑠 ∧ 𝑠 ⊊ 𝑢) ↔ ¬ ∃𝑠 ∈ 𝑆 (𝑇 ⊊ 𝑠 ∧ 𝑠 ⊊ 𝑢)))
10	5, 9	anbi12d 644	. . . . 5 ⊢ (𝑡 = 𝑇 → ((𝑡 ⊊ 𝑢 ∧ ¬ ∃𝑠 ∈ 𝑆 (𝑡 ⊊ 𝑠 ∧ 𝑠 ⊊ 𝑢)) ↔ (𝑇 ⊊ 𝑢 ∧ ¬ ∃𝑠 ∈ 𝑆 (𝑇 ⊊ 𝑠 ∧ 𝑠 ⊊ 𝑢))))
11	4, 10	anbi12d 644	. . . 4 ⊢ (𝑡 = 𝑇 → (((𝑡 ∈ 𝑆 ∧ 𝑢 ∈ 𝑆) ∧ (𝑡 ⊊ 𝑢 ∧ ¬ ∃𝑠 ∈ 𝑆 (𝑡 ⊊ 𝑠 ∧ 𝑠 ⊊ 𝑢))) ↔ ((𝑇 ∈ 𝑆 ∧ 𝑢 ∈ 𝑆) ∧ (𝑇 ⊊ 𝑢 ∧ ¬ ∃𝑠 ∈ 𝑆 (𝑇 ⊊ 𝑠 ∧ 𝑠 ⊊ 𝑢)))))
12		eleq1 2848	. . . . . 6 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → (𝑢 ∈ 𝑆 ↔ 𝑈 ∈ 𝑆))
13	12	anbi2d 642	. . . . 5 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → ((𝑇 ∈ 𝑆 ∧ 𝑢 ∈ 𝑆) ↔ (𝑇 ∈ 𝑆 ∧ 𝑈 ∈ 𝑆)))
14		psseq2 4018	. . . . . 6 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → (𝑇 ⊊ 𝑢 ↔ 𝑇 ⊊ 𝑈))
15		psseq2 4018	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → (𝑠 ⊊ 𝑢 ↔ 𝑠 ⊊ 𝑈))
16	15	anbi2d 642	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → ((𝑇 ⊊ 𝑠 ∧ 𝑠 ⊊ 𝑢) ↔ (𝑇 ⊊ 𝑠 ∧ 𝑠 ⊊ 𝑈)))
17	16	rexbidv 3186	. . . . . . 7 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → (∃𝑠 ∈ 𝑆 (𝑇 ⊊ 𝑠 ∧ 𝑠 ⊊ 𝑢) ↔ ∃𝑠 ∈ 𝑆 (𝑇 ⊊ 𝑠 ∧ 𝑠 ⊊ 𝑈)))
18	17	notbid 321	. . . . . 6 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → (¬ ∃𝑠 ∈ 𝑆 (𝑇 ⊊ 𝑠 ∧ 𝑠 ⊊ 𝑢) ↔ ¬ ∃𝑠 ∈ 𝑆 (𝑇 ⊊ 𝑠 ∧ 𝑠 ⊊ 𝑈)))
19	14, 18	anbi12d 644	. . . . 5 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → ((𝑇 ⊊ 𝑢 ∧ ¬ ∃𝑠 ∈ 𝑆 (𝑇 ⊊ 𝑠 ∧ 𝑠 ⊊ 𝑢)) ↔ (𝑇 ⊊ 𝑈 ∧ ¬ ∃𝑠 ∈ 𝑆 (𝑇 ⊊ 𝑠 ∧ 𝑠 ⊊ 𝑈))))
20	13, 19	anbi12d 644	. . . 4 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → (((𝑇 ∈ 𝑆 ∧ 𝑢 ∈ 𝑆) ∧ (𝑇 ⊊ 𝑢 ∧ ¬ ∃𝑠 ∈ 𝑆 (𝑇 ⊊ 𝑠 ∧ 𝑠 ⊊ 𝑢))) ↔ ((𝑇 ∈ 𝑆 ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) ∧ (𝑇 ⊊ 𝑈 ∧ ¬ ∃𝑠 ∈ 𝑆 (𝑇 ⊊ 𝑠 ∧ 𝑠 ⊊ 𝑈)))))
21		eqid 2760	. . . 4 ⊢ {⟨𝑡, 𝑢⟩ ∣ ((𝑡 ∈ 𝑆 ∧ 𝑢 ∈ 𝑆) ∧ (𝑡 ⊊ 𝑢 ∧ ¬ ∃𝑠 ∈ 𝑆 (𝑡 ⊊ 𝑠 ∧ 𝑠 ⊊ 𝑢)))} = {⟨𝑡, 𝑢⟩ ∣ ((𝑡 ∈ 𝑆 ∧ 𝑢 ∈ 𝑆) ∧ (𝑡 ⊊ 𝑢 ∧ ¬ ∃𝑠 ∈ 𝑆 (𝑡 ⊊ 𝑠 ∧ 𝑠 ⊊ 𝑢)))}
22	11, 20, 21	brabg 5513	. . 3 ⊢ ((𝑇 ∈ 𝑆 ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) → (𝑇{⟨𝑡, 𝑢⟩ ∣ ((𝑡 ∈ 𝑆 ∧ 𝑢 ∈ 𝑆) ∧ (𝑡 ⊊ 𝑢 ∧ ¬ ∃𝑠 ∈ 𝑆 (𝑡 ⊊ 𝑠 ∧ 𝑠 ⊊ 𝑢)))}𝑈 ↔ ((𝑇 ∈ 𝑆 ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) ∧ (𝑇 ⊊ 𝑈 ∧ ¬ ∃𝑠 ∈ 𝑆 (𝑇 ⊊ 𝑠 ∧ 𝑠 ⊊ 𝑈)))))
23	1, 2, 22	syl2anc 596	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑇{⟨𝑡, 𝑢⟩ ∣ ((𝑡 ∈ 𝑆 ∧ 𝑢 ∈ 𝑆) ∧ (𝑡 ⊊ 𝑢 ∧ ¬ ∃𝑠 ∈ 𝑆 (𝑡 ⊊ 𝑠 ∧ 𝑠 ⊊ 𝑢)))}𝑈 ↔ ((𝑇 ∈ 𝑆 ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) ∧ (𝑇 ⊊ 𝑈 ∧ ¬ ∃𝑠 ∈ 𝑆 (𝑇 ⊊ 𝑠 ∧ 𝑠 ⊊ 𝑈)))))
24		lcvfbr.s	. . . 4 ⊢ 𝑆 = (LSubSp‘𝑊)
25		lcvfbr.c	. . . 4 ⊢ 𝐶 = ( ⋖L ‘𝑊)
26		lcvfbr.w	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ 𝑋)
27	24, 25, 26	lcvfbr 40078	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐶 = {⟨𝑡, 𝑢⟩ ∣ ((𝑡 ∈ 𝑆 ∧ 𝑢 ∈ 𝑆) ∧ (𝑡 ⊊ 𝑢 ∧ ¬ ∃𝑠 ∈ 𝑆 (𝑡 ⊊ 𝑠 ∧ 𝑠 ⊊ 𝑢)))})
28	27	breqd 5113	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑇𝐶𝑈 ↔ 𝑇{⟨𝑡, 𝑢⟩ ∣ ((𝑡 ∈ 𝑆 ∧ 𝑢 ∈ 𝑆) ∧ (𝑡 ⊊ 𝑢 ∧ ¬ ∃𝑠 ∈ 𝑆 (𝑡 ⊊ 𝑠 ∧ 𝑠 ⊊ 𝑢)))}𝑈))
29	1, 2	jca 521	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑇 ∈ 𝑆 ∧ 𝑈 ∈ 𝑆))
30	29	biantrurd 542	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝑇 ⊊ 𝑈 ∧ ¬ ∃𝑠 ∈ 𝑆 (𝑇 ⊊ 𝑠 ∧ 𝑠 ⊊ 𝑈)) ↔ ((𝑇 ∈ 𝑆 ∧ 𝑈 ∈ 𝑆) ∧ (𝑇 ⊊ 𝑈 ∧ ¬ ∃𝑠 ∈ 𝑆 (𝑇 ⊊ 𝑠 ∧ 𝑠 ⊊ 𝑈)))))
31	23, 28, 30	3bitr4d 314	1 ⊢ (𝜑 → (𝑇𝐶𝑈 ↔ (𝑇 ⊊ 𝑈 ∧ ¬ ∃𝑠 ∈ 𝑆 (𝑇 ⊊ 𝑠 ∧ 𝑠 ⊊ 𝑈))))

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2144  ∃wrex 3086   ⊊ wpss 4013   class class class wbr 5102  {copab 5166  ‘cfv 6538  LSubSpclss 21206   ⋖_L clcv 40076

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rab 3413  df-v 3452  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-op 4590  df-uni 4867  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-id 5545  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fv 6546  df-lcv 40077

This theorem is used by:  lcvbr2  40080  lcvbr3  40081  lcvpss  40082  lcvnbtwn  40083  lsatcv0  40089  mapdcv  42718