Theorem lincreslvec3 48839

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 21070	. . . 4 ⊢ (𝑀 ∈ LVec → 𝑀 ∈ LMod)
2	1	3anim2i 1154	. . 3 ⊢ ((𝑆 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑀 ∈ LVec ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) → (𝑆 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑋 ∈ 𝑆))
3	2	3ad2ant1 1134	. 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 1208	. 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 8798	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ (𝐸 ↑m 𝑆) → 𝐹:𝑆⟶𝐸)
6	5	3ad2ant1 1134	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐸 ↑m 𝑆) ∧ (𝐹‘𝑋) ≠ 0 ∧ 𝐹 finSupp 0 ) → 𝐹:𝑆⟶𝐸)
7		simp3 1139	. . . . 5 ⊢ ((𝑆 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑀 ∈ LVec ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) → 𝑋 ∈ 𝑆)
8		ffvelcdm 7035	. . . . 5 ⊢ ((𝐹:𝑆⟶𝐸 ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) → (𝐹‘𝑋) ∈ 𝐸)
9	6, 7, 8	syl2anr 598	. . . 4 ⊢ (((𝑆 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑀 ∈ LVec ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) ∧ (𝐹 ∈ (𝐸 ↑m 𝑆) ∧ (𝐹‘𝑋) ≠ 0 ∧ 𝐹 finSupp 0 )) → (𝐹‘𝑋) ∈ 𝐸)
10		simpr2 1197	. . . 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 21069	. . . . . . 7 ⊢ (𝑀 ∈ LVec → 𝑅 ∈ DivRing)
13	12	3ad2ant2 1135	. . . . . 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 20679	. . . . 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 714	. . 3 ⊢ (((𝑆 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑀 ∈ LVec ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) ∧ (𝐹 ∈ (𝐸 ↑m 𝑆) ∧ (𝐹‘𝑋) ≠ 0 ∧ 𝐹 finSupp 0 )) → (𝐹‘𝑋) ∈ 𝑈)
21	20	3adant3 1133	. 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 1139	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐸 ↑m 𝑆) ∧ (𝐹‘𝑋) ≠ 0 ∧ 𝐹 finSupp 0 ) → 𝐹 finSupp 0 )
23	22	3ad2ant2 1135	. 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 1139	. 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 48838	. 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 1386	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 1087   = wceq 1542   ∈ wcel 2114   ≠ wne 2933   ∖ cdif 3900  𝒫 cpw 4556  {csn 4582   class class class wbr 5100   ↦ cmpt 5181  ⟶wf 6496  ‘cfv 6500  (class class class)co 7368   ↑_m cmap 8775   finSupp cfsupp 9276  Basecbs 17148  ._rcmulr 17190  Scalarcsca 17192  0_gc0g 17371  inv_gcminusg 18876  Unitcui 20303  inv_rcinvr 20335  DivRingcdr 20674  LModclmod 20823  LVecclvec 21066   linC clinc 48761

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 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5226  ax-sep 5243  ax-nul 5253  ax-pow 5312  ax-pr 5379  ax-un 7690  ax-cnex 11094  ax-resscn 11095  ax-1cn 11096  ax-icn 11097  ax-addcl 11098  ax-addrcl 11099  ax-mulcl 11100  ax-mulrcl 11101  ax-mulcom 11102  ax-addass 11103  ax-mulass 11104  ax-distr 11105  ax-i2m1 11106  ax-1ne0 11107  ax-1rid 11108  ax-rnegex 11109  ax-rrecex 11110  ax-cnre 11111  ax-pre-lttri 11112  ax-pre-lttrn 11113  ax-pre-ltadd 11114  ax-pre-mulgt0 11115

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rmo 3352  df-reu 3353  df-rab 3402  df-v 3444  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-dif 3906  df-un 3908  df-in 3910  df-ss 3920  df-pss 3923  df-nul 4288  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4583  df-pr 4585  df-op 4589  df-uni 4866  df-int 4905  df-iun 4950  df-iin 4951  df-br 5101  df-opab 5163  df-mpt 5182  df-tr 5208  df-id 5527  df-eprel 5532  df-po 5540  df-so 5541  df-fr 5585  df-se 5586  df-we 5587  df-xp 5638  df-rel 5639  df-cnv 5640  df-co 5641  df-dm 5642  df-rn 5643  df-res 5644  df-ima 5645  df-pred 6267  df-ord 6328  df-on 6329  df-lim 6330  df-suc 6331  df-iota 6456  df-fun 6502  df-fn 6503  df-f 6504  df-f1 6505  df-fo 6506  df-f1o 6507  df-fv 6508  df-isom 6509  df-riota 7325  df-ov 7371  df-oprab 7372  df-mpo 7373  df-of 7632  df-om 7819  df-1st 7943  df-2nd 7944  df-supp 8113  df-tpos 8178  df-frecs 8233  df-wrecs 8264  df-recs 8313  df-rdg 8351  df-1o 8407  df-2o 8408  df-er 8645  df-map 8777  df-en 8896  df-dom 8897  df-sdom 8898  df-fin 8899  df-fsupp 9277  df-oi 9427  df-card 9863  df-pnf 11180  df-mnf 11181  df-xr 11182  df-ltxr 11183  df-le 11184  df-sub 11378  df-neg 11379  df-nn 12158  df-2 12220  df-3 12221  df-n0 12414  df-z 12501  df-uz 12764  df-fz 13436  df-fzo 13583  df-seq 13937  df-hash 14266  df-sets 17103  df-slot 17121  df-ndx 17133  df-base 17149  df-ress 17170  df-plusg 17202  df-mulr 17203  df-0g 17373  df-gsum 17374  df-mre 17517  df-mrc 17518  df-acs 17520  df-mgm 18577  df-sgrp 18656  df-mnd 18672  df-mhm 18720  df-submnd 18721  df-grp 18878  df-minusg 18879  df-mulg 19010  df-ghm 19154  df-cntz 19258  df-cmn 19723  df-abl 19724  df-mgp 20088  df-rng 20100  df-ur 20129  df-ring 20182  df-oppr 20285  df-dvdsr 20305  df-unit 20306  df-invr 20336  df-drng 20676  df-lmod 20825  df-lvec 21067  df-linc 48763

This theorem is referenced by:  isldepslvec2  48842