MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  lindfind Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem lindfind 21977
Description: A linearly independent family is independent: no nonzero element multiple can be expressed as a linear combination of the others. (Contributed by Stefan O'Rear, 24-Feb-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
lindfind.s · = ( ·𝑠𝑊)
lindfind.n 𝑁 = (LSpan‘𝑊)
lindfind.l 𝐿 = (Scalar‘𝑊)
lindfind.z 0 = (0g𝐿)
lindfind.k 𝐾 = (Base‘𝐿)
Assertion
Ref Expression
lindfind (((𝐹 LIndF 𝑊𝐸 ∈ dom 𝐹) ∧ (𝐴𝐾𝐴0 )) → ¬ (𝐴 · (𝐹𝐸)) ∈ (𝑁‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝐸}))))

Proof of Theorem lindfind
Dummy variables 𝑎 𝑒 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simplr 780 . 2 (((𝐹 LIndF 𝑊𝐸 ∈ dom 𝐹) ∧ (𝐴𝐾𝐴0 )) → 𝐸 ∈ dom 𝐹)
2 eldifsn 4752 . . 3 (𝐴 ∈ (𝐾 ∖ { 0 }) ↔ (𝐴𝐾𝐴0 ))
32bilanri 511 . 2 (((𝐹 LIndF 𝑊𝐸 ∈ dom 𝐹) ∧ (𝐴𝐾𝐴0 )) → 𝐴 ∈ (𝐾 ∖ { 0 }))
4 simpll 778 . . . 4 (((𝐹 LIndF 𝑊𝐸 ∈ dom 𝐹) ∧ (𝐴𝐾𝐴0 )) → 𝐹 LIndF 𝑊)
5 lindfind.l . . . . . . 7 𝐿 = (Scalar‘𝑊)
6 lindfind.k . . . . . . 7 𝐾 = (Base‘𝐿)
75, 6elbasfv 17281 . . . . . 6 (𝐴𝐾𝑊 ∈ V)
87ad2antrl 740 . . . . 5 (((𝐹 LIndF 𝑊𝐸 ∈ dom 𝐹) ∧ (𝐴𝐾𝐴0 )) → 𝑊 ∈ V)
9 rellindf 21969 . . . . . . 7 Rel LIndF
109brrelex1i 5716 . . . . . 6 (𝐹 LIndF 𝑊𝐹 ∈ V)
1110ad2antrr 738 . . . . 5 (((𝐹 LIndF 𝑊𝐸 ∈ dom 𝐹) ∧ (𝐴𝐾𝐴0 )) → 𝐹 ∈ V)
12 eqid 2762 . . . . . 6 (Base‘𝑊) = (Base‘𝑊)
13 lindfind.s . . . . . 6 · = ( ·𝑠𝑊)
14 lindfind.n . . . . . 6 𝑁 = (LSpan‘𝑊)
15 lindfind.z . . . . . 6 0 = (0g𝐿)
1612, 13, 14, 5, 6, 15islindf 21973 . . . . 5 ((𝑊 ∈ V ∧ 𝐹 ∈ V) → (𝐹 LIndF 𝑊 ↔ (𝐹:dom 𝐹⟶(Base‘𝑊) ∧ ∀𝑒 ∈ dom 𝐹𝑎 ∈ (𝐾 ∖ { 0 }) ¬ (𝑎 · (𝐹𝑒)) ∈ (𝑁‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑒}))))))
178, 11, 16syl2anc 595 . . . 4 (((𝐹 LIndF 𝑊𝐸 ∈ dom 𝐹) ∧ (𝐴𝐾𝐴0 )) → (𝐹 LIndF 𝑊 ↔ (𝐹:dom 𝐹⟶(Base‘𝑊) ∧ ∀𝑒 ∈ dom 𝐹𝑎 ∈ (𝐾 ∖ { 0 }) ¬ (𝑎 · (𝐹𝑒)) ∈ (𝑁‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑒}))))))
184, 17mpbid 235 . . 3 (((𝐹 LIndF 𝑊𝐸 ∈ dom 𝐹) ∧ (𝐴𝐾𝐴0 )) → (𝐹:dom 𝐹⟶(Base‘𝑊) ∧ ∀𝑒 ∈ dom 𝐹𝑎 ∈ (𝐾 ∖ { 0 }) ¬ (𝑎 · (𝐹𝑒)) ∈ (𝑁‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑒})))))
1918simprd 500 . 2 (((𝐹 LIndF 𝑊𝐸 ∈ dom 𝐹) ∧ (𝐴𝐾𝐴0 )) → ∀𝑒 ∈ dom 𝐹𝑎 ∈ (𝐾 ∖ { 0 }) ¬ (𝑎 · (𝐹𝑒)) ∈ (𝑁‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑒}))))
20 fveq2 6881 . . . . . 6 (𝑒 = 𝐸 → (𝐹𝑒) = (𝐹𝐸))
2120oveq2d 7428 . . . . 5 (𝑒 = 𝐸 → (𝑎 · (𝐹𝑒)) = (𝑎 · (𝐹𝐸)))
22 sneq 4598 . . . . . . . 8 (𝑒 = 𝐸 → {𝑒} = {𝐸})
2322difeq2d 4080 . . . . . . 7 (𝑒 = 𝐸 → (dom 𝐹 ∖ {𝑒}) = (dom 𝐹 ∖ {𝐸}))
2423imaeq2d 6061 . . . . . 6 (𝑒 = 𝐸 → (𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑒})) = (𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝐸})))
2524fveq2d 6885 . . . . 5 (𝑒 = 𝐸 → (𝑁‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑒}))) = (𝑁‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝐸}))))
2621, 25eleq12d 2856 . . . 4 (𝑒 = 𝐸 → ((𝑎 · (𝐹𝑒)) ∈ (𝑁‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑒}))) ↔ (𝑎 · (𝐹𝐸)) ∈ (𝑁‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝐸})))))
2726notbid 321 . . 3 (𝑒 = 𝐸 → (¬ (𝑎 · (𝐹𝑒)) ∈ (𝑁‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑒}))) ↔ ¬ (𝑎 · (𝐹𝐸)) ∈ (𝑁‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝐸})))))
28 oveq1 7419 . . . . 5 (𝑎 = 𝐴 → (𝑎 · (𝐹𝐸)) = (𝐴 · (𝐹𝐸)))
2928eleq1d 2847 . . . 4 (𝑎 = 𝐴 → ((𝑎 · (𝐹𝐸)) ∈ (𝑁‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝐸}))) ↔ (𝐴 · (𝐹𝐸)) ∈ (𝑁‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝐸})))))
3029notbid 321 . . 3 (𝑎 = 𝐴 → (¬ (𝑎 · (𝐹𝐸)) ∈ (𝑁‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝐸}))) ↔ ¬ (𝐴 · (𝐹𝐸)) ∈ (𝑁‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝐸})))))
3127, 30rspc2va 3592 . 2 (((𝐸 ∈ dom 𝐹𝐴 ∈ (𝐾 ∖ { 0 })) ∧ ∀𝑒 ∈ dom 𝐹𝑎 ∈ (𝐾 ∖ { 0 }) ¬ (𝑎 · (𝐹𝑒)) ∈ (𝑁‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑒})))) → ¬ (𝐴 · (𝐹𝐸)) ∈ (𝑁‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝐸}))))
321, 3, 19, 31syl21anc 850 1 (((𝐹 LIndF 𝑊𝐸 ∈ dom 𝐹) ∧ (𝐴𝐾𝐴0 )) → ¬ (𝐴 · (𝐹𝐸)) ∈ (𝑁‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝐸}))))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3  wi 4  wb 209  wa 400   = wceq 1569  wcel 2142  wne 2957  wral 3078  Vcvv 3454  cdif 3901  {csn 4588   class class class wbr 5108  dom cdm 5660  cima 5663  wf 6532  cfv 6536  (class class class)co 7412  Basecbs 17275  Scalarcsca 17319   ·𝑠 cvsca 17320  0gc0g 17498  LSpanclspn 21103   LIndF clindf 21965
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1824  ax-4 1838  ax-5 1939  ax-6 1996  ax-7 2037  ax-8 2144  ax-9 2152  ax-10 2175  ax-11 2191  ax-12 2212  ax-ext 2734  ax-sep 5256  ax-nul 5268  ax-pow 5335  ax-pr 5403  ax-un 7734  ax-cnex 11162  ax-1cn 11164  ax-addcl 11166
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1103  df-3an 1104  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1809  df-nf 1813  df-sb 2096  df-mo 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-ral 3079  df-rex 3089  df-reu 3369  df-rab 3416  df-v 3456  df-sbc 3744  df-csb 3853  df-dif 3907  df-un 3909  df-in 3911  df-ss 3921  df-pss 3924  df-nul 4286  df-if 4487  df-pw 4563  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4595  df-uni 4872  df-iun 4957  df-br 5109  df-opab 5173  df-mpt 5192  df-tr 5218  df-id 5555  df-eprel 5560  df-po 5568  df-so 5569  df-fr 5613  df-we 5615  df-xp 5666  df-rel 5667  df-cnv 5668  df-co 5669  df-dm 5670  df-rn 5671  df-res 5672  df-ima 5673  df-pred 6302  df-ord 6363  df-on 6364  df-lim 6365  df-suc 6366  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-ov 7415  df-om 7861  df-2nd 7985  df-frecs 8276  df-wrecs 8307  df-recs 8356  df-rdg 8395  df-nn 12240  df-slot 17248  df-ndx 17260  df-base 17276  df-lindf 21967
This theorem is used by:  lindfind2  21979  lindfrn  21982  f1lindf  21983
  Copyright terms: Public domain W3C validator