Mathbox for Alexander van der Vekens < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  lincext1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem lincext1 44803
 Description: Property 1 of an extension of a linear combination. (Contributed by AV, 20-Apr-2019.) (Revised by AV, 29-Apr-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
lincext.b 𝐵 = (Base‘𝑀)
lincext.r 𝑅 = (Scalar‘𝑀)
lincext.e 𝐸 = (Base‘𝑅)
lincext.0 0 = (0g𝑅)
lincext.z 𝑍 = (0g𝑀)
lincext.n 𝑁 = (invg𝑅)
lincext.f 𝐹 = (𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑋, (𝑁𝑌), (𝐺𝑧)))
Assertion
Ref Expression
lincext1 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) ∧ (𝑌𝐸𝑋𝑆𝐺 ∈ (𝐸m (𝑆 ∖ {𝑋})))) → 𝐹 ∈ (𝐸m 𝑆))
Distinct variable groups:   𝑧,𝐵   𝑧,𝐸   𝑧,𝐺   𝑧,𝑀   𝑧,𝑆   𝑧,𝑋   𝑧,𝑌
Allowed substitution hints:   𝑅(𝑧)   𝐹(𝑧)   𝑁(𝑧)   0 (𝑧)   𝑍(𝑧)

Proof of Theorem lincext1
StepHypRef Expression
1 lincext.f . 2 𝐹 = (𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑋, (𝑁𝑌), (𝐺𝑧)))
2 lincext.r . . . . . . . 8 𝑅 = (Scalar‘𝑀)
3 eqid 2822 . . . . . . . . . 10 (Scalar‘𝑀) = (Scalar‘𝑀)
43lmodfgrp 19634 . . . . . . . . 9 (𝑀 ∈ LMod → (Scalar‘𝑀) ∈ Grp)
54ad2antrr 725 . . . . . . . 8 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) ∧ (𝑌𝐸𝑋𝑆𝐺 ∈ (𝐸m (𝑆 ∖ {𝑋})))) → (Scalar‘𝑀) ∈ Grp)
62, 5eqeltrid 2918 . . . . . . 7 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) ∧ (𝑌𝐸𝑋𝑆𝐺 ∈ (𝐸m (𝑆 ∖ {𝑋})))) → 𝑅 ∈ Grp)
7 simpr1 1191 . . . . . . 7 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) ∧ (𝑌𝐸𝑋𝑆𝐺 ∈ (𝐸m (𝑆 ∖ {𝑋})))) → 𝑌𝐸)
8 lincext.e . . . . . . . 8 𝐸 = (Base‘𝑅)
9 lincext.n . . . . . . . 8 𝑁 = (invg𝑅)
108, 9grpinvcl 18142 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Grp ∧ 𝑌𝐸) → (𝑁𝑌) ∈ 𝐸)
116, 7, 10syl2anc 587 . . . . . 6 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) ∧ (𝑌𝐸𝑋𝑆𝐺 ∈ (𝐸m (𝑆 ∖ {𝑋})))) → (𝑁𝑌) ∈ 𝐸)
1211ad2antrr 725 . . . . 5 (((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) ∧ (𝑌𝐸𝑋𝑆𝐺 ∈ (𝐸m (𝑆 ∖ {𝑋})))) ∧ 𝑧𝑆) ∧ 𝑧 = 𝑋) → (𝑁𝑌) ∈ 𝐸)
13 elmapi 8415 . . . . . . . . 9 (𝐺 ∈ (𝐸m (𝑆 ∖ {𝑋})) → 𝐺:(𝑆 ∖ {𝑋})⟶𝐸)
14 df-ne 3012 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑧𝑋 ↔ ¬ 𝑧 = 𝑋)
1514biimpri 231 . . . . . . . . . . . . 13 𝑧 = 𝑋𝑧𝑋)
1615anim2i 619 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑧𝑆 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑋) → (𝑧𝑆𝑧𝑋))
17 eldifsn 4693 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 ∈ (𝑆 ∖ {𝑋}) ↔ (𝑧𝑆𝑧𝑋))
1816, 17sylibr 237 . . . . . . . . . . 11 ((𝑧𝑆 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑋) → 𝑧 ∈ (𝑆 ∖ {𝑋}))
19 ffvelrn 6831 . . . . . . . . . . 11 ((𝐺:(𝑆 ∖ {𝑋})⟶𝐸𝑧 ∈ (𝑆 ∖ {𝑋})) → (𝐺𝑧) ∈ 𝐸)
2018, 19sylan2 595 . . . . . . . . . 10 ((𝐺:(𝑆 ∖ {𝑋})⟶𝐸 ∧ (𝑧𝑆 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑋)) → (𝐺𝑧) ∈ 𝐸)
2120ex 416 . . . . . . . . 9 (𝐺:(𝑆 ∖ {𝑋})⟶𝐸 → ((𝑧𝑆 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑋) → (𝐺𝑧) ∈ 𝐸))
2213, 21syl 17 . . . . . . . 8 (𝐺 ∈ (𝐸m (𝑆 ∖ {𝑋})) → ((𝑧𝑆 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑋) → (𝐺𝑧) ∈ 𝐸))
23223ad2ant3 1132 . . . . . . 7 ((𝑌𝐸𝑋𝑆𝐺 ∈ (𝐸m (𝑆 ∖ {𝑋}))) → ((𝑧𝑆 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑋) → (𝐺𝑧) ∈ 𝐸))
2423adantl 485 . . . . . 6 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) ∧ (𝑌𝐸𝑋𝑆𝐺 ∈ (𝐸m (𝑆 ∖ {𝑋})))) → ((𝑧𝑆 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑋) → (𝐺𝑧) ∈ 𝐸))
2524impl 459 . . . . 5 (((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) ∧ (𝑌𝐸𝑋𝑆𝐺 ∈ (𝐸m (𝑆 ∖ {𝑋})))) ∧ 𝑧𝑆) ∧ ¬ 𝑧 = 𝑋) → (𝐺𝑧) ∈ 𝐸)
2612, 25ifclda 4473 . . . 4 ((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) ∧ (𝑌𝐸𝑋𝑆𝐺 ∈ (𝐸m (𝑆 ∖ {𝑋})))) ∧ 𝑧𝑆) → if(𝑧 = 𝑋, (𝑁𝑌), (𝐺𝑧)) ∈ 𝐸)
2726fmpttd 6861 . . 3 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) ∧ (𝑌𝐸𝑋𝑆𝐺 ∈ (𝐸m (𝑆 ∖ {𝑋})))) → (𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑋, (𝑁𝑌), (𝐺𝑧))):𝑆𝐸)
28 simpr 488 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) → 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵)
298fvexi 6666 . . . . . 6 𝐸 ∈ V
3028, 29jctil 523 . . . . 5 ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) → (𝐸 ∈ V ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵))
3130adantr 484 . . . 4 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) ∧ (𝑌𝐸𝑋𝑆𝐺 ∈ (𝐸m (𝑆 ∖ {𝑋})))) → (𝐸 ∈ V ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵))
32 elmapg 8406 . . . 4 ((𝐸 ∈ V ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) → ((𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑋, (𝑁𝑌), (𝐺𝑧))) ∈ (𝐸m 𝑆) ↔ (𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑋, (𝑁𝑌), (𝐺𝑧))):𝑆𝐸))
3331, 32syl 17 . . 3 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) ∧ (𝑌𝐸𝑋𝑆𝐺 ∈ (𝐸m (𝑆 ∖ {𝑋})))) → ((𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑋, (𝑁𝑌), (𝐺𝑧))) ∈ (𝐸m 𝑆) ↔ (𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑋, (𝑁𝑌), (𝐺𝑧))):𝑆𝐸))
3427, 33mpbird 260 . 2 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) ∧ (𝑌𝐸𝑋𝑆𝐺 ∈ (𝐸m (𝑆 ∖ {𝑋})))) → (𝑧𝑆 ↦ if(𝑧 = 𝑋, (𝑁𝑌), (𝐺𝑧))) ∈ (𝐸m 𝑆))
351, 34eqeltrid 2918 1 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐵) ∧ (𝑌𝐸𝑋𝑆𝐺 ∈ (𝐸m (𝑆 ∖ {𝑋})))) → 𝐹 ∈ (𝐸m 𝑆))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 399   ∧ w3a 1084   = wceq 1538   ∈ wcel 2114   ≠ wne 3011  Vcvv 3469   ∖ cdif 3905  ifcif 4439  𝒫 cpw 4511  {csn 4539   ↦ cmpt 5122  ⟶wf 6330  ‘cfv 6334  (class class class)co 7140   ↑m cmap 8393  Basecbs 16474  Scalarcsca 16559  0gc0g 16704  Grpcgrp 18094  invgcminusg 18095  LModclmod 19625 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2145  ax-11 2161  ax-12 2178  ax-ext 2794  ax-sep 5179  ax-nul 5186  ax-pow 5243  ax-pr 5307  ax-un 7446 This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3an 1086  df-tru 1541  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2622  df-eu 2653  df-clab 2801  df-cleq 2815  df-clel 2894  df-nfc 2962  df-ne 3012  df-ral 3135  df-rex 3136  df-reu 3137  df-rmo 3138  df-rab 3139  df-v 3471  df-sbc 3748  df-csb 3856  df-dif 3911  df-un 3913  df-in 3915  df-ss 3925  df-nul 4266  df-if 4440  df-pw 4513  df-sn 4540  df-pr 4542  df-op 4546  df-uni 4814  df-iun 4896  df-br 5043  df-opab 5105  df-mpt 5123  df-id 5437  df-xp 5538  df-rel 5539  df-cnv 5540  df-co 5541  df-dm 5542  df-rn 5543  df-res 5544  df-ima 5545  df-iota 6293  df-fun 6336  df-fn 6337  df-f 6338  df-fv 6342  df-riota 7098  df-ov 7143  df-oprab 7144  df-mpo 7145  df-1st 7675  df-2nd 7676  df-map 8395  df-0g 16706  df-mgm 17843  df-sgrp 17892  df-mnd 17903  df-grp 18097  df-minusg 18098  df-ring 19290  df-lmod 19627 This theorem is referenced by:  lincext2  44804  lincext3  44805  lindslinindsimp1  44806  islindeps2  44832
 Copyright terms: Public domain W3C validator