Theorem lincreslvec3 48471

Description: Property 3 of a specially modified restriction of a linear combination in a vector space. (Contributed by AV, 18-May-2019.) (Proof shortened by AV, 30-Jul-2019.)

Hypotheses

Ref	Expression
lincresunit.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑀)
lincresunit.r	⊢ 𝑅 = (Scalar‘𝑀)
lincresunit.e	⊢ 𝐸 = (Base‘𝑅)
lincresunit.u	⊢ 𝑈 = (Unit‘𝑅)
lincresunit.0	⊢ 0 = (0g‘𝑅)
lincresunit.z	⊢ 𝑍 = (0g‘𝑀)
lincresunit.n	⊢ 𝑁 = (invg‘𝑅)
lincresunit.i	⊢ 𝐼 = (invr‘𝑅)
lincresunit.t	⊢ · = (.r‘𝑅)
lincresunit.g	⊢ 𝐺 = (𝑠 ∈ (𝑆 ∖ {𝑋}) ↦ ((𝐼‘(𝑁‘(𝐹‘𝑋))) · (𝐹‘𝑠)))

Assertion

Ref	Expression
lincreslvec3	⊢ (((𝑆 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑀 ∈ LVec ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) ∧ (𝐹 ∈ (𝐸 ↑m 𝑆) ∧ (𝐹‘𝑋) ≠ 0 ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ (𝐹( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍) → (𝐺( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑋})) = 𝑋)

Distinct variable groups:   𝐵,𝑠   𝐸,𝑠   𝐹,𝑠   𝑀,𝑠   𝑆,𝑠   𝑋,𝑠   𝑈,𝑠   𝐼,𝑠   𝑁,𝑠   · ,𝑠   0 ,𝑠   𝐺,𝑠   𝑅,𝑠   𝑍,𝑠

Proof of Theorem lincreslvec3

Step	Hyp	Ref	Expression
1		lveclmod 21028	. . . 4 ⊢ (𝑀 ∈ LVec → 𝑀 ∈ LMod)
2	1	3anim2i 1153	. . 3 ⊢ ((𝑆 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑀 ∈ LVec ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) → (𝑆 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑋 ∈ 𝑆))
3	2	3ad2ant1 1133	. 2 ⊢ (((𝑆 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑀 ∈ LVec ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) ∧ (𝐹 ∈ (𝐸 ↑m 𝑆) ∧ (𝐹‘𝑋) ≠ 0 ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ (𝐹( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍) → (𝑆 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑋 ∈ 𝑆))
4		simp21 1207	. 2 ⊢ (((𝑆 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑀 ∈ LVec ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) ∧ (𝐹 ∈ (𝐸 ↑m 𝑆) ∧ (𝐹‘𝑋) ≠ 0 ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ (𝐹( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍) → 𝐹 ∈ (𝐸 ↑m 𝑆))
5		elmapi 8783	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ (𝐸 ↑m 𝑆) → 𝐹:𝑆⟶𝐸)
6	5	3ad2ant1 1133	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐸 ↑m 𝑆) ∧ (𝐹‘𝑋) ≠ 0 ∧ 𝐹 finSupp 0 ) → 𝐹:𝑆⟶𝐸)
7		simp3 1138	. . . . 5 ⊢ ((𝑆 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑀 ∈ LVec ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) → 𝑋 ∈ 𝑆)
8		ffvelcdm 7019	. . . . 5 ⊢ ((𝐹:𝑆⟶𝐸 ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) → (𝐹‘𝑋) ∈ 𝐸)
9	6, 7, 8	syl2anr 597	. . . 4 ⊢ (((𝑆 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑀 ∈ LVec ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) ∧ (𝐹 ∈ (𝐸 ↑m 𝑆) ∧ (𝐹‘𝑋) ≠ 0 ∧ 𝐹 finSupp 0 )) → (𝐹‘𝑋) ∈ 𝐸)
10		simpr2 1196	. . . 4 ⊢ (((𝑆 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑀 ∈ LVec ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) ∧ (𝐹 ∈ (𝐸 ↑m 𝑆) ∧ (𝐹‘𝑋) ≠ 0 ∧ 𝐹 finSupp 0 )) → (𝐹‘𝑋) ≠ 0 )
11		lincresunit.r	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑅 = (Scalar‘𝑀)
12	11	lvecdrng 21027	. . . . . . 7 ⊢ (𝑀 ∈ LVec → 𝑅 ∈ DivRing)
13	12	3ad2ant2 1134	. . . . . 6 ⊢ ((𝑆 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑀 ∈ LVec ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) → 𝑅 ∈ DivRing)
14	13	adantr 480	. . . . 5 ⊢ (((𝑆 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑀 ∈ LVec ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) ∧ (𝐹 ∈ (𝐸 ↑m 𝑆) ∧ (𝐹‘𝑋) ≠ 0 ∧ 𝐹 finSupp 0 )) → 𝑅 ∈ DivRing)
15		lincresunit.e	. . . . . 6 ⊢ 𝐸 = (Base‘𝑅)
16		lincresunit.u	. . . . . 6 ⊢ 𝑈 = (Unit‘𝑅)
17		lincresunit.0	. . . . . 6 ⊢ 0 = (0g‘𝑅)
18	15, 16, 17	drngunit 20637	. . . . 5 ⊢ (𝑅 ∈ DivRing → ((𝐹‘𝑋) ∈ 𝑈 ↔ ((𝐹‘𝑋) ∈ 𝐸 ∧ (𝐹‘𝑋) ≠ 0 )))
19	14, 18	syl 17	. . . 4 ⊢ (((𝑆 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑀 ∈ LVec ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) ∧ (𝐹 ∈ (𝐸 ↑m 𝑆) ∧ (𝐹‘𝑋) ≠ 0 ∧ 𝐹 finSupp 0 )) → ((𝐹‘𝑋) ∈ 𝑈 ↔ ((𝐹‘𝑋) ∈ 𝐸 ∧ (𝐹‘𝑋) ≠ 0 )))
20	9, 10, 19	mpbir2and 713	. . 3 ⊢ (((𝑆 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑀 ∈ LVec ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) ∧ (𝐹 ∈ (𝐸 ↑m 𝑆) ∧ (𝐹‘𝑋) ≠ 0 ∧ 𝐹 finSupp 0 )) → (𝐹‘𝑋) ∈ 𝑈)
21	20	3adant3 1132	. 2 ⊢ (((𝑆 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑀 ∈ LVec ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) ∧ (𝐹 ∈ (𝐸 ↑m 𝑆) ∧ (𝐹‘𝑋) ≠ 0 ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ (𝐹( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍) → (𝐹‘𝑋) ∈ 𝑈)
22		simp3 1138	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐸 ↑m 𝑆) ∧ (𝐹‘𝑋) ≠ 0 ∧ 𝐹 finSupp 0 ) → 𝐹 finSupp 0 )
23	22	3ad2ant2 1134	. 2 ⊢ (((𝑆 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑀 ∈ LVec ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) ∧ (𝐹 ∈ (𝐸 ↑m 𝑆) ∧ (𝐹‘𝑋) ≠ 0 ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ (𝐹( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍) → 𝐹 finSupp 0 )
24		simp3 1138	. 2 ⊢ (((𝑆 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑀 ∈ LVec ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) ∧ (𝐹 ∈ (𝐸 ↑m 𝑆) ∧ (𝐹‘𝑋) ≠ 0 ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ (𝐹( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍) → (𝐹( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍)
25		lincresunit.b	. . 3 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑀)
26		lincresunit.z	. . 3 ⊢ 𝑍 = (0g‘𝑀)
27		lincresunit.n	. . 3 ⊢ 𝑁 = (invg‘𝑅)
28		lincresunit.i	. . 3 ⊢ 𝐼 = (invr‘𝑅)
29		lincresunit.t	. . 3 ⊢ · = (.r‘𝑅)
30		lincresunit.g	. . 3 ⊢ 𝐺 = (𝑠 ∈ (𝑆 ∖ {𝑋}) ↦ ((𝐼‘(𝑁‘(𝐹‘𝑋))) · (𝐹‘𝑠)))
31	25, 11, 15, 16, 17, 26, 27, 28, 29, 30	lincresunit3 48470	. 2 ⊢ (((𝑆 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) ∧ (𝐹 ∈ (𝐸 ↑m 𝑆) ∧ (𝐹‘𝑋) ∈ 𝑈 ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ (𝐹( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍) → (𝐺( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑋})) = 𝑋)
32	3, 4, 21, 23, 24, 31	syl131anc 1385	1 ⊢ (((𝑆 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑀 ∈ LVec ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) ∧ (𝐹 ∈ (𝐸 ↑m 𝑆) ∧ (𝐹‘𝑋) ≠ 0 ∧ 𝐹 finSupp 0 ) ∧ (𝐹( linC ‘𝑀)𝑆) = 𝑍) → (𝐺( linC ‘𝑀)(𝑆 ∖ {𝑋})) = 𝑋)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∧ w3a 1086   = wceq 1540   ∈ wcel 2109   ≠ wne 2925   ∖ cdif 3902  𝒫 cpw 4553  {csn 4579   class class class wbr 5095   ↦ cmpt 5176  ⟶wf 6482  ‘cfv 6486  (class class class)co 7353   ↑_m cmap 8760   finSupp cfsupp 9270  Basecbs 17138  ._rcmulr 17180  Scalarcsca 17182  0_gc0g 17361  inv_gcminusg 18831  Unitcui 20258  inv_rcinvr 20290  DivRingcdr 20632  LModclmod 20781  LVecclvec 21024   linC clinc 48393

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2701  ax-rep 5221  ax-sep 5238  ax-nul 5248  ax-pow 5307  ax-pr 5374  ax-un 7675  ax-cnex 11084  ax-resscn 11085  ax-1cn 11086  ax-icn 11087  ax-addcl 11088  ax-addrcl 11089  ax-mulcl 11090  ax-mulrcl 11091  ax-mulcom 11092  ax-addass 11093  ax-mulass 11094  ax-distr 11095  ax-i2m1 11096  ax-1ne0 11097  ax-1rid 11098  ax-rnegex 11099  ax-rrecex 11100  ax-cnre 11101  ax-pre-lttri 11102  ax-pre-lttrn 11103  ax-pre-ltadd 11104  ax-pre-mulgt0 11105

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-nel 3030  df-ral 3045  df-rex 3054  df-rmo 3345  df-reu 3346  df-rab 3397  df-v 3440  df-sbc 3745  df-csb 3854  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-pss 3925  df-nul 4287  df-if 4479  df-pw 4555  df-sn 4580  df-pr 4582  df-op 4586  df-uni 4862  df-int 4900  df-iun 4946  df-iin 4947  df-br 5096  df-opab 5158  df-mpt 5177  df-tr 5203  df-id 5518  df-eprel 5523  df-po 5531  df-so 5532  df-fr 5576  df-se 5577  df-we 5578  df-xp 5629  df-rel 5630  df-cnv 5631  df-co 5632  df-dm 5633  df-rn 5634  df-res 5635  df-ima 5636  df-pred 6253  df-ord 6314  df-on 6315  df-lim 6316  df-suc 6317  df-iota 6442  df-fun 6488  df-fn 6489  df-f 6490  df-f1 6491  df-fo 6492  df-f1o 6493  df-fv 6494  df-isom 6495  df-riota 7310  df-ov 7356  df-oprab 7357  df-mpo 7358  df-of 7617  df-om 7807  df-1st 7931  df-2nd 7932  df-supp 8101  df-tpos 8166  df-frecs 8221  df-wrecs 8252  df-recs 8301  df-rdg 8339  df-1o 8395  df-2o 8396  df-er 8632  df-map 8762  df-en 8880  df-dom 8881  df-sdom 8882  df-fin 8883  df-fsupp 9271  df-oi 9421  df-card 9854  df-pnf 11170  df-mnf 11171  df-xr 11172  df-ltxr 11173  df-le 11174  df-sub 11367  df-neg 11368  df-nn 12147  df-2 12209  df-3 12210  df-n0 12403  df-z 12490  df-uz 12754  df-fz 13429  df-fzo 13576  df-seq 13927  df-hash 14256  df-sets 17093  df-slot 17111  df-ndx 17123  df-base 17139  df-ress 17160  df-plusg 17192  df-mulr 17193  df-0g 17363  df-gsum 17364  df-mre 17506  df-mrc 17507  df-acs 17509  df-mgm 18532  df-sgrp 18611  df-mnd 18627  df-mhm 18675  df-submnd 18676  df-grp 18833  df-minusg 18834  df-mulg 18965  df-ghm 19110  df-cntz 19214  df-cmn 19679  df-abl 19680  df-mgp 20044  df-rng 20056  df-ur 20085  df-ring 20138  df-oppr 20240  df-dvdsr 20260  df-unit 20261  df-invr 20291  df-drng 20634  df-lmod 20783  df-lvec 21025  df-linc 48395

This theorem is referenced by:  isldepslvec2  48474