Theorem lincreslvec3 48970

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 21093	. . . 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 8789	. . . . . 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 7027	. . . . 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 21092	. . . . . . 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 20702	. . . . 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 48969	. 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 3887  𝒫 cpw 4542  {csn 4568   class class class wbr 5086   ↦ cmpt 5167  ⟶wf 6488  ‘cfv 6492  (class class class)co 7360   ↑_m cmap 8766   finSupp cfsupp 9267  Basecbs 17170  ._rcmulr 17212  Scalarcsca 17214  0_gc0g 17393  inv_gcminusg 18901  Unitcui 20326  inv_rcinvr 20358  DivRingcdr 20697  LModclmod 20846  LVecclvec 21089   linC clinc 48892

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 5212  ax-sep 5231  ax-nul 5241  ax-pow 5302  ax-pr 5370  ax-un 7682  ax-cnex 11085  ax-resscn 11086  ax-1cn 11087  ax-icn 11088  ax-addcl 11089  ax-addrcl 11090  ax-mulcl 11091  ax-mulrcl 11092  ax-mulcom 11093  ax-addass 11094  ax-mulass 11095  ax-distr 11096  ax-i2m1 11097  ax-1ne0 11098  ax-1rid 11099  ax-rnegex 11100  ax-rrecex 11101  ax-cnre 11102  ax-pre-lttri 11103  ax-pre-lttrn 11104  ax-pre-ltadd 11105  ax-pre-mulgt0 11106

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 3343  df-reu 3344  df-rab 3391  df-v 3432  df-sbc 3730  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-pss 3910  df-nul 4275  df-if 4468  df-pw 4544  df-sn 4569  df-pr 4571  df-op 4575  df-uni 4852  df-int 4891  df-iun 4936  df-iin 4937  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-tr 5194  df-id 5519  df-eprel 5524  df-po 5532  df-so 5533  df-fr 5577  df-se 5578  df-we 5579  df-xp 5630  df-rel 5631  df-cnv 5632  df-co 5633  df-dm 5634  df-rn 5635  df-res 5636  df-ima 5637  df-pred 6259  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6494  df-fn 6495  df-f 6496  df-f1 6497  df-fo 6498  df-f1o 6499  df-fv 6500  df-isom 6501  df-riota 7317  df-ov 7363  df-oprab 7364  df-mpo 7365  df-of 7624  df-om 7811  df-1st 7935  df-2nd 7936  df-supp 8104  df-tpos 8169  df-frecs 8224  df-wrecs 8255  df-recs 8304  df-rdg 8342  df-1o 8398  df-2o 8399  df-er 8636  df-map 8768  df-en 8887  df-dom 8888  df-sdom 8889  df-fin 8890  df-fsupp 9268  df-oi 9418  df-card 9854  df-pnf 11172  df-mnf 11173  df-xr 11174  df-ltxr 11175  df-le 11176  df-sub 11370  df-neg 11371  df-nn 12166  df-2 12235  df-3 12236  df-n0 12429  df-z 12516  df-uz 12780  df-fz 13453  df-fzo 13600  df-seq 13955  df-hash 14284  df-sets 17125  df-slot 17143  df-ndx 17155  df-base 17171  df-ress 17192  df-plusg 17224  df-mulr 17225  df-0g 17395  df-gsum 17396  df-mre 17539  df-mrc 17540  df-acs 17542  df-mgm 18599  df-sgrp 18678  df-mnd 18694  df-mhm 18742  df-submnd 18743  df-grp 18903  df-minusg 18904  df-mulg 19035  df-ghm 19179  df-cntz 19283  df-cmn 19748  df-abl 19749  df-mgp 20113  df-rng 20125  df-ur 20154  df-ring 20207  df-oppr 20308  df-dvdsr 20328  df-unit 20329  df-invr 20359  df-drng 20699  df-lmod 20848  df-lvec 21090  df-linc 48894

This theorem is referenced by:  isldepslvec2  48973