Theorem ldualvbase 37148

Description: The vectors of a dual space are functionals of the original space. (Contributed by NM, 18-Oct-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
ldualvbase.f	⊢ 𝐹 = (LFnl‘𝑊)
ldualvbase.d	⊢ 𝐷 = (LDual‘𝑊)
ldualvbase.v	⊢ 𝑉 = (Base‘𝐷)
ldualvbase.w	⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ 𝑋)

Assertion

Ref	Expression
ldualvbase	⊢ (𝜑 → 𝑉 = 𝐹)

Proof of Theorem ldualvbase

Dummy variables 𝑓 𝑘 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqid 2738	. . . 4 ⊢ (Base‘𝑊) = (Base‘𝑊)
2		eqid 2738	. . . 4 ⊢ (+g‘(Scalar‘𝑊)) = (+g‘(Scalar‘𝑊))
3		eqid 2738	. . . 4 ⊢ ( ∘f (+g‘(Scalar‘𝑊)) ↾ (𝐹 × 𝐹)) = ( ∘f (+g‘(Scalar‘𝑊)) ↾ (𝐹 × 𝐹))
4		ldualvbase.f	. . . 4 ⊢ 𝐹 = (LFnl‘𝑊)
5		ldualvbase.d	. . . 4 ⊢ 𝐷 = (LDual‘𝑊)
6		eqid 2738	. . . 4 ⊢ (Scalar‘𝑊) = (Scalar‘𝑊)
7		eqid 2738	. . . 4 ⊢ (Base‘(Scalar‘𝑊)) = (Base‘(Scalar‘𝑊))
8		eqid 2738	. . . 4 ⊢ (.r‘(Scalar‘𝑊)) = (.r‘(Scalar‘𝑊))
9		eqid 2738	. . . 4 ⊢ (oppr‘(Scalar‘𝑊)) = (oppr‘(Scalar‘𝑊))
10		eqid 2738	. . . 4 ⊢ (𝑘 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)), 𝑓 ∈ 𝐹 ↦ (𝑓 ∘f (.r‘(Scalar‘𝑊))((Base‘𝑊) × {𝑘}))) = (𝑘 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)), 𝑓 ∈ 𝐹 ↦ (𝑓 ∘f (.r‘(Scalar‘𝑊))((Base‘𝑊) × {𝑘})))
11		ldualvbase.w	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ 𝑋)
12	1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11	ldualset 37147	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐷 = ({⟨(Base‘ndx), 𝐹⟩, ⟨(+g‘ndx), ( ∘f (+g‘(Scalar‘𝑊)) ↾ (𝐹 × 𝐹))⟩, ⟨(Scalar‘ndx), (oppr‘(Scalar‘𝑊))⟩} ∪ {⟨( ·𝑠 ‘ndx), (𝑘 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)), 𝑓 ∈ 𝐹 ↦ (𝑓 ∘f (.r‘(Scalar‘𝑊))((Base‘𝑊) × {𝑘})))⟩}))
13	12	fveq2d 6770	. 2 ⊢ (𝜑 → (Base‘𝐷) = (Base‘({⟨(Base‘ndx), 𝐹⟩, ⟨(+g‘ndx), ( ∘f (+g‘(Scalar‘𝑊)) ↾ (𝐹 × 𝐹))⟩, ⟨(Scalar‘ndx), (oppr‘(Scalar‘𝑊))⟩} ∪ {⟨( ·𝑠 ‘ndx), (𝑘 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)), 𝑓 ∈ 𝐹 ↦ (𝑓 ∘f (.r‘(Scalar‘𝑊))((Base‘𝑊) × {𝑘})))⟩})))
14		ldualvbase.v	. 2 ⊢ 𝑉 = (Base‘𝐷)
15	4	fvexi 6780	. . 3 ⊢ 𝐹 ∈ V
16		eqid 2738	. . . 4 ⊢ ({⟨(Base‘ndx), 𝐹⟩, ⟨(+g‘ndx), ( ∘f (+g‘(Scalar‘𝑊)) ↾ (𝐹 × 𝐹))⟩, ⟨(Scalar‘ndx), (oppr‘(Scalar‘𝑊))⟩} ∪ {⟨( ·𝑠 ‘ndx), (𝑘 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)), 𝑓 ∈ 𝐹 ↦ (𝑓 ∘f (.r‘(Scalar‘𝑊))((Base‘𝑊) × {𝑘})))⟩}) = ({⟨(Base‘ndx), 𝐹⟩, ⟨(+g‘ndx), ( ∘f (+g‘(Scalar‘𝑊)) ↾ (𝐹 × 𝐹))⟩, ⟨(Scalar‘ndx), (oppr‘(Scalar‘𝑊))⟩} ∪ {⟨( ·𝑠 ‘ndx), (𝑘 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)), 𝑓 ∈ 𝐹 ↦ (𝑓 ∘f (.r‘(Scalar‘𝑊))((Base‘𝑊) × {𝑘})))⟩})
17	16	lmodbase 17046	. . 3 ⊢ (𝐹 ∈ V → 𝐹 = (Base‘({⟨(Base‘ndx), 𝐹⟩, ⟨(+g‘ndx), ( ∘f (+g‘(Scalar‘𝑊)) ↾ (𝐹 × 𝐹))⟩, ⟨(Scalar‘ndx), (oppr‘(Scalar‘𝑊))⟩} ∪ {⟨( ·𝑠 ‘ndx), (𝑘 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)), 𝑓 ∈ 𝐹 ↦ (𝑓 ∘f (.r‘(Scalar‘𝑊))((Base‘𝑊) × {𝑘})))⟩})))
18	15, 17	ax-mp 5	. 2 ⊢ 𝐹 = (Base‘({⟨(Base‘ndx), 𝐹⟩, ⟨(+g‘ndx), ( ∘f (+g‘(Scalar‘𝑊)) ↾ (𝐹 × 𝐹))⟩, ⟨(Scalar‘ndx), (oppr‘(Scalar‘𝑊))⟩} ∪ {⟨( ·𝑠 ‘ndx), (𝑘 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)), 𝑓 ∈ 𝐹 ↦ (𝑓 ∘f (.r‘(Scalar‘𝑊))((Base‘𝑊) × {𝑘})))⟩}))
19	13, 14, 18	3eqtr4g 2803	1 ⊢ (𝜑 → 𝑉 = 𝐹)

Syntax hints:   → wi 4   = wceq 1539   ∈ wcel 2106  Vcvv 3429   ∪ cun 3884  {csn 4561  {ctp 4565  ⟨cop 4567   × cxp 5582   ↾ cres 5586  ‘cfv 6426  (class class class)co 7267   ∈ cmpo 7269   ∘_f cof 7521  ndxcnx 16904  Basecbs 16922  +_gcplusg 16972  ._rcmulr 16973  Scalarcsca 16975   ·_𝑠 cvsca 16976  opp_rcoppr 19871  LFnlclfn 37079  LDualcld 37145

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 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2709  ax-sep 5221  ax-nul 5228  ax-pow 5286  ax-pr 5350  ax-un 7578  ax-cnex 10937  ax-resscn 10938  ax-1cn 10939  ax-icn 10940  ax-addcl 10941  ax-addrcl 10942  ax-mulcl 10943  ax-mulrcl 10944  ax-mulcom 10945  ax-addass 10946  ax-mulass 10947  ax-distr 10948  ax-i2m1 10949  ax-1ne0 10950  ax-1rid 10951  ax-rnegex 10952  ax-rrecex 10953  ax-cnre 10954  ax-pre-lttri 10955  ax-pre-lttrn 10956  ax-pre-ltadd 10957  ax-pre-mulgt0 10958

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2068  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2816  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3069  df-rex 3070  df-reu 3071  df-rab 3073  df-v 3431  df-sbc 3716  df-csb 3832  df-dif 3889  df-un 3891  df-in 3893  df-ss 3903  df-pss 3905  df-nul 4257  df-if 4460  df-pw 4535  df-sn 4562  df-pr 4564  df-tp 4566  df-op 4568  df-uni 4840  df-iun 4926  df-br 5074  df-opab 5136  df-mpt 5157  df-tr 5191  df-id 5484  df-eprel 5490  df-po 5498  df-so 5499  df-fr 5539  df-we 5541  df-xp 5590  df-rel 5591  df-cnv 5592  df-co 5593  df-dm 5594  df-rn 5595  df-res 5596  df-ima 5597  df-pred 6195  df-ord 6262  df-on 6263  df-lim 6264  df-suc 6265  df-iota 6384  df-fun 6428  df-fn 6429  df-f 6430  df-f1 6431  df-fo 6432  df-f1o 6433  df-fv 6434  df-riota 7224  df-ov 7270  df-oprab 7271  df-mpo 7272  df-of 7523  df-om 7703  df-1st 7820  df-2nd 7821  df-frecs 8084  df-wrecs 8115  df-recs 8189  df-rdg 8228  df-1o 8284  df-er 8485  df-en 8721  df-dom 8722  df-sdom 8723  df-fin 8724  df-pnf 11021  df-mnf 11022  df-xr 11023  df-ltxr 11024  df-le 11025  df-sub 11217  df-neg 11218  df-nn 11984  df-2 12046  df-3 12047  df-4 12048  df-5 12049  df-6 12050  df-n0 12244  df-z 12330  df-uz 12593  df-fz 13250  df-struct 16858  df-slot 16893  df-ndx 16905  df-base 16923  df-plusg 16985  df-sca 16988  df-vsca 16989  df-ldual 37146

This theorem is referenced by:  ldualelvbase  37149  ldualgrplem  37167  lduallmodlem  37174  lclkr  39555  lclkrs  39561  lcfrvalsnN  39563  lcfrlem4  39567  lcfrlem5  39568  lcfrlem6  39569  lcfrlem16  39580  lcfr  39607  lcdvbase  39615  mapdunirnN  39672