Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  linds2eq Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem linds2eq 33694
Description: Deduce equality of elements in an independent set. (Contributed by Thierry Arnoux, 18-Jul-2023.)
Hypotheses
Ref Expression
linds2eq.1 𝐹 = (Base‘(Scalar‘𝑊))
linds2eq.2 · = ( ·𝑠𝑊)
linds2eq.3 + = (+g𝑊)
linds2eq.4 0 = (0g‘(Scalar‘𝑊))
linds2eq.5 (𝜑𝑊 ∈ LVec)
linds2eq.6 (𝜑𝐵 ∈ (LIndS‘𝑊))
linds2eq.7 (𝜑𝑋𝐵)
linds2eq.8 (𝜑𝑌𝐵)
linds2eq.9 (𝜑𝐾𝐹)
linds2eq.10 (𝜑𝐿𝐹)
linds2eq.11 (𝜑𝐾0 )
linds2eq.12 (𝜑 → (𝐾 · 𝑋) = (𝐿 · 𝑌))
Assertion
Ref Expression
linds2eq (𝜑 → (𝑋 = 𝑌𝐾 = 𝐿))

Proof of Theorem linds2eq
Dummy variables 𝑎 𝑏 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simpr 489 . . 3 ((𝜑𝑋 = 𝑌) → 𝑋 = 𝑌)
2 linds2eq.12 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐾 · 𝑋) = (𝐿 · 𝑌))
32adantr 485 . . . . 5 ((𝜑𝑋 = 𝑌) → (𝐾 · 𝑋) = (𝐿 · 𝑌))
41oveq2d 7426 . . . . 5 ((𝜑𝑋 = 𝑌) → (𝐿 · 𝑋) = (𝐿 · 𝑌))
53, 4eqtr4d 2801 . . . 4 ((𝜑𝑋 = 𝑌) → (𝐾 · 𝑋) = (𝐿 · 𝑋))
6 eqid 2763 . . . . 5 (Base‘𝑊) = (Base‘𝑊)
7 linds2eq.2 . . . . 5 · = ( ·𝑠𝑊)
8 eqid 2763 . . . . 5 (Scalar‘𝑊) = (Scalar‘𝑊)
9 linds2eq.1 . . . . 5 𝐹 = (Base‘(Scalar‘𝑊))
10 eqid 2763 . . . . 5 (0g𝑊) = (0g𝑊)
11 linds2eq.5 . . . . . 6 (𝜑𝑊 ∈ LVec)
1211adantr 485 . . . . 5 ((𝜑𝑋 = 𝑌) → 𝑊 ∈ LVec)
13 linds2eq.9 . . . . . 6 (𝜑𝐾𝐹)
1413adantr 485 . . . . 5 ((𝜑𝑋 = 𝑌) → 𝐾𝐹)
15 linds2eq.10 . . . . . 6 (𝜑𝐿𝐹)
1615adantr 485 . . . . 5 ((𝜑𝑋 = 𝑌) → 𝐿𝐹)
17 linds2eq.6 . . . . . . . 8 (𝜑𝐵 ∈ (LIndS‘𝑊))
186linds1 21960 . . . . . . . 8 (𝐵 ∈ (LIndS‘𝑊) → 𝐵 ⊆ (Base‘𝑊))
1917, 18syl 18 . . . . . . 7 (𝜑𝐵 ⊆ (Base‘𝑊))
20 linds2eq.7 . . . . . . 7 (𝜑𝑋𝐵)
2119, 20sseldd 3938 . . . . . 6 (𝜑𝑋 ∈ (Base‘𝑊))
2221adantr 485 . . . . 5 ((𝜑𝑋 = 𝑌) → 𝑋 ∈ (Base‘𝑊))
23100nellinds 33685 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ LVec ∧ 𝐵 ∈ (LIndS‘𝑊)) → ¬ (0g𝑊) ∈ 𝐵)
2411, 17, 23syl2anc 595 . . . . . . 7 (𝜑 → ¬ (0g𝑊) ∈ 𝐵)
25 nelne2 3056 . . . . . . 7 ((𝑋𝐵 ∧ ¬ (0g𝑊) ∈ 𝐵) → 𝑋 ≠ (0g𝑊))
2620, 24, 25syl2anc 595 . . . . . 6 (𝜑𝑋 ≠ (0g𝑊))
2726adantr 485 . . . . 5 ((𝜑𝑋 = 𝑌) → 𝑋 ≠ (0g𝑊))
286, 7, 8, 9, 10, 12, 14, 16, 22, 27lvecvscan2 21236 . . . 4 ((𝜑𝑋 = 𝑌) → ((𝐾 · 𝑋) = (𝐿 · 𝑋) ↔ 𝐾 = 𝐿))
295, 28mpbid 235 . . 3 ((𝜑𝑋 = 𝑌) → 𝐾 = 𝐿)
301, 29jca 520 . 2 ((𝜑𝑋 = 𝑌) → (𝑋 = 𝑌𝐾 = 𝐿))
3120adantr 485 . . . 4 ((𝜑𝑋𝑌) → 𝑋𝐵)
3213adantr 485 . . . 4 ((𝜑𝑋𝑌) → 𝐾𝐹)
33 opex 5445 . . . . . . 7 𝑋, 𝐾⟩ ∈ V
3433a1i 11 . . . . . 6 ((𝜑𝑋𝑌) → ⟨𝑋, 𝐾⟩ ∈ V)
35 opex 5445 . . . . . . 7 𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩ ∈ V
3635a1i 11 . . . . . 6 ((𝜑𝑋𝑌) → ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩ ∈ V)
37 animorrl 996 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑋𝑌) → (𝑋𝑌𝐾 ≠ ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)))
38 opthneg 5463 . . . . . . . . 9 ((𝑋𝐵𝐾𝐹) → (⟨𝑋, 𝐾⟩ ≠ ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩ ↔ (𝑋𝑌𝐾 ≠ ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿))))
3938biimpar 482 . . . . . . . 8 (((𝑋𝐵𝐾𝐹) ∧ (𝑋𝑌𝐾 ≠ ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿))) → ⟨𝑋, 𝐾⟩ ≠ ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩)
4031, 32, 37, 39syl21anc 850 . . . . . . 7 ((𝜑𝑋𝑌) → ⟨𝑋, 𝐾⟩ ≠ ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩)
41 animorrl 996 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑋𝑌) → (𝑋𝑌𝐾0 ))
42 opthneg 5463 . . . . . . . . 9 ((𝑋𝐵𝐾𝐹) → (⟨𝑋, 𝐾⟩ ≠ ⟨𝑌, 0 ⟩ ↔ (𝑋𝑌𝐾0 )))
4342biimpar 482 . . . . . . . 8 (((𝑋𝐵𝐾𝐹) ∧ (𝑋𝑌𝐾0 )) → ⟨𝑋, 𝐾⟩ ≠ ⟨𝑌, 0 ⟩)
4431, 32, 41, 43syl21anc 850 . . . . . . 7 ((𝜑𝑋𝑌) → ⟨𝑋, 𝐾⟩ ≠ ⟨𝑌, 0 ⟩)
4540, 44jca 520 . . . . . 6 ((𝜑𝑋𝑌) → (⟨𝑋, 𝐾⟩ ≠ ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩ ∧ ⟨𝑋, 𝐾⟩ ≠ ⟨𝑌, 0 ⟩))
46 linds2eq.8 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑌𝐵)
4746adantr 485 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑋𝑌) → 𝑌𝐵)
48 fvexd 6896 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑋𝑌) → ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿) ∈ V)
49 simpr 489 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑋𝑌) → 𝑋𝑌)
50 fprg 7152 . . . . . . . . . 10 (((𝑋𝐵𝑌𝐵) ∧ (𝐾𝐹 ∧ ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿) ∈ V) ∧ 𝑋𝑌) → {⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}:{𝑋, 𝑌}⟶{𝐾, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)})
5131, 47, 32, 48, 49, 50syl221anc 1408 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑋𝑌) → {⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}:{𝑋, 𝑌}⟶{𝐾, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)})
52 prfi 9279 . . . . . . . . . 10 {𝑋, 𝑌} ∈ Fin
5352a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑋𝑌) → {𝑋, 𝑌} ∈ Fin)
54 linds2eq.4 . . . . . . . . . . 11 0 = (0g‘(Scalar‘𝑊))
5554fvexi 6895 . . . . . . . . . 10 0 ∈ V
5655a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑋𝑌) → 0 ∈ V)
5751, 53, 56fdmfifsupp 9331 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑋𝑌) → {⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩} finSupp 0 )
58 lveclmod 21227 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑊 ∈ LVec → 𝑊 ∈ LMod)
5911, 58syl 18 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑊 ∈ LMod)
60 lmodcmn 21031 . . . . . . . . . . . 12 (𝑊 ∈ LMod → 𝑊 ∈ CMnd)
6159, 60syl 18 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑊 ∈ CMnd)
6261adantr 485 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑋𝑌) → 𝑊 ∈ CMnd)
6359adantr 485 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑋𝑌) → 𝑊 ∈ LMod)
648lmodring 20989 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑊 ∈ LMod → (Scalar‘𝑊) ∈ Ring)
65 ringgrp 20315 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((Scalar‘𝑊) ∈ Ring → (Scalar‘𝑊) ∈ Grp)
6659, 64, 653syl 19 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (Scalar‘𝑊) ∈ Grp)
67 eqid 2763 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (invg‘(Scalar‘𝑊)) = (invg‘(Scalar‘𝑊))
689, 67grpinvcl 19049 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((Scalar‘𝑊) ∈ Grp ∧ 𝐿𝐹) → ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿) ∈ 𝐹)
6966, 15, 68syl2anc 595 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿) ∈ 𝐹)
7013, 69prssd 4788 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → {𝐾, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)} ⊆ 𝐹)
7170adantr 485 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑋𝑌) → {𝐾, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)} ⊆ 𝐹)
7251, 71fssd 6723 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑋𝑌) → {⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}:{𝑋, 𝑌}⟶𝐹)
73 eqidd 2764 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑋𝑌) → 𝑋 = 𝑋)
7473orcd 886 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑋𝑌) → (𝑋 = 𝑋𝑋 = 𝑌))
75 elprg 4612 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑋𝐵 → (𝑋 ∈ {𝑋, 𝑌} ↔ (𝑋 = 𝑋𝑋 = 𝑌)))
7675biimpar 482 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑋𝐵 ∧ (𝑋 = 𝑋𝑋 = 𝑌)) → 𝑋 ∈ {𝑋, 𝑌})
7731, 74, 76syl2anc 595 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑋𝑌) → 𝑋 ∈ {𝑋, 𝑌})
7872, 77ffvelcdmd 7080 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑋𝑌) → ({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑋) ∈ 𝐹)
7921adantr 485 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑋𝑌) → 𝑋 ∈ (Base‘𝑊))
806, 8, 7, 9lmodvscl 20999 . . . . . . . . . . 11 ((𝑊 ∈ LMod ∧ ({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑋) ∈ 𝐹𝑋 ∈ (Base‘𝑊)) → (({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑋) · 𝑋) ∈ (Base‘𝑊))
8163, 78, 79, 80syl3anc 1398 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑋𝑌) → (({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑋) · 𝑋) ∈ (Base‘𝑊))
82 eqidd 2764 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑋𝑌) → 𝑌 = 𝑌)
8382olcd 887 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑋𝑌) → (𝑌 = 𝑋𝑌 = 𝑌))
84 elprg 4612 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑌𝐵 → (𝑌 ∈ {𝑋, 𝑌} ↔ (𝑌 = 𝑋𝑌 = 𝑌)))
8584biimpar 482 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑌𝐵 ∧ (𝑌 = 𝑋𝑌 = 𝑌)) → 𝑌 ∈ {𝑋, 𝑌})
8647, 83, 85syl2anc 595 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑋𝑌) → 𝑌 ∈ {𝑋, 𝑌})
8772, 86ffvelcdmd 7080 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑋𝑌) → ({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑌) ∈ 𝐹)
8819, 46sseldd 3938 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑌 ∈ (Base‘𝑊))
8988adantr 485 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑋𝑌) → 𝑌 ∈ (Base‘𝑊))
906, 8, 7, 9lmodvscl 20999 . . . . . . . . . . 11 ((𝑊 ∈ LMod ∧ ({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑌) ∈ 𝐹𝑌 ∈ (Base‘𝑊)) → (({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑌) · 𝑌) ∈ (Base‘𝑊))
9163, 87, 89, 90syl3anc 1398 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑋𝑌) → (({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑌) · 𝑌) ∈ (Base‘𝑊))
92 linds2eq.3 . . . . . . . . . . 11 + = (+g𝑊)
93 fveq2 6881 . . . . . . . . . . . 12 (𝑏 = 𝑋 → ({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑏) = ({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑋))
94 id 23 . . . . . . . . . . . 12 (𝑏 = 𝑋𝑏 = 𝑋)
9593, 94oveq12d 7428 . . . . . . . . . . 11 (𝑏 = 𝑋 → (({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑏) · 𝑏) = (({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑋) · 𝑋))
96 fveq2 6881 . . . . . . . . . . . 12 (𝑏 = 𝑌 → ({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑏) = ({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑌))
97 id 23 . . . . . . . . . . . 12 (𝑏 = 𝑌𝑏 = 𝑌)
9896, 97oveq12d 7428 . . . . . . . . . . 11 (𝑏 = 𝑌 → (({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑏) · 𝑏) = (({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑌) · 𝑌))
996, 92, 95, 98gsumpr 20020 . . . . . . . . . 10 ((𝑊 ∈ CMnd ∧ (𝑋𝐵𝑌𝐵𝑋𝑌) ∧ ((({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑋) · 𝑋) ∈ (Base‘𝑊) ∧ (({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑌) · 𝑌) ∈ (Base‘𝑊))) → (𝑊 Σg (𝑏 ∈ {𝑋, 𝑌} ↦ (({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑏) · 𝑏))) = ((({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑋) · 𝑋) + (({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑌) · 𝑌)))
10062, 31, 47, 49, 81, 91, 99syl132anc 1415 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑋𝑌) → (𝑊 Σg (𝑏 ∈ {𝑋, 𝑌} ↦ (({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑏) · 𝑏))) = ((({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑋) · 𝑋) + (({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑌) · 𝑌)))
101 fvpr1g 7188 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑋𝐵𝐾𝐹𝑋𝑌) → ({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑋) = 𝐾)
10231, 32, 49, 101syl3anc 1398 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑋𝑌) → ({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑋) = 𝐾)
103102oveq1d 7425 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑋𝑌) → (({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑋) · 𝑋) = (𝐾 · 𝑋))
10469adantr 485 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑋𝑌) → ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿) ∈ 𝐹)
105 fvpr2g 7189 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑌𝐵 ∧ ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿) ∈ 𝐹𝑋𝑌) → ({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑌) = ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿))
10647, 104, 49, 105syl3anc 1398 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑋𝑌) → ({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑌) = ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿))
107106oveq1d 7425 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑋𝑌) → (({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑌) · 𝑌) = (((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿) · 𝑌))
108103, 107oveq12d 7428 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑋𝑌) → ((({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑋) · 𝑋) + (({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑌) · 𝑌)) = ((𝐾 · 𝑋) + (((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿) · 𝑌)))
1096, 8, 7, 9lmodvscl 20999 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐾𝐹𝑋 ∈ (Base‘𝑊)) → (𝐾 · 𝑋) ∈ (Base‘𝑊))
11059, 13, 21, 109syl3anc 1398 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝐾 · 𝑋) ∈ (Base‘𝑊))
1112, 110eqeltrrd 2864 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝐿 · 𝑌) ∈ (Base‘𝑊))
112 eqid 2763 . . . . . . . . . . . . 13 (invg𝑊) = (invg𝑊)
113 eqid 2763 . . . . . . . . . . . . 13 (-g𝑊) = (-g𝑊)
1146, 92, 112, 113grpsubval 19047 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐾 · 𝑋) ∈ (Base‘𝑊) ∧ (𝐿 · 𝑌) ∈ (Base‘𝑊)) → ((𝐾 · 𝑋)(-g𝑊)(𝐿 · 𝑌)) = ((𝐾 · 𝑋) + ((invg𝑊)‘(𝐿 · 𝑌))))
115110, 111, 114syl2anc 595 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((𝐾 · 𝑋)(-g𝑊)(𝐿 · 𝑌)) = ((𝐾 · 𝑋) + ((invg𝑊)‘(𝐿 · 𝑌))))
116 lmodgrp 20988 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑊 ∈ LMod → 𝑊 ∈ Grp)
11759, 116syl 18 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑊 ∈ Grp)
1186, 10, 113grpsubeq0 19087 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑊 ∈ Grp ∧ (𝐾 · 𝑋) ∈ (Base‘𝑊) ∧ (𝐿 · 𝑌) ∈ (Base‘𝑊)) → (((𝐾 · 𝑋)(-g𝑊)(𝐿 · 𝑌)) = (0g𝑊) ↔ (𝐾 · 𝑋) = (𝐿 · 𝑌)))
119117, 110, 111, 118syl3anc 1398 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (((𝐾 · 𝑋)(-g𝑊)(𝐿 · 𝑌)) = (0g𝑊) ↔ (𝐾 · 𝑋) = (𝐿 · 𝑌)))
1202, 119mpbird 260 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((𝐾 · 𝑋)(-g𝑊)(𝐿 · 𝑌)) = (0g𝑊))
1216, 8, 7, 112, 9, 67, 59, 88, 15lmodvsneg 21027 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((invg𝑊)‘(𝐿 · 𝑌)) = (((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿) · 𝑌))
122121oveq2d 7426 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((𝐾 · 𝑋) + ((invg𝑊)‘(𝐿 · 𝑌))) = ((𝐾 · 𝑋) + (((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿) · 𝑌)))
123115, 120, 1223eqtr3rd 2807 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((𝐾 · 𝑋) + (((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿) · 𝑌)) = (0g𝑊))
124123adantr 485 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑋𝑌) → ((𝐾 · 𝑋) + (((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿) · 𝑌)) = (0g𝑊))
125100, 108, 1243eqtrd 2802 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑋𝑌) → (𝑊 Σg (𝑏 ∈ {𝑋, 𝑌} ↦ (({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑏) · 𝑏))) = (0g𝑊))
126 breq1 5112 . . . . . . . . . . 11 (𝑎 = {⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩} → (𝑎 finSupp 0 ↔ {⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩} finSupp 0 ))
127 fveq1 6880 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑎 = {⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩} → (𝑎𝑏) = ({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑏))
128127oveq1d 7425 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑎 = {⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩} → ((𝑎𝑏) · 𝑏) = (({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑏) · 𝑏))
129128mpteq2dv 5205 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑎 = {⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩} → (𝑏 ∈ {𝑋, 𝑌} ↦ ((𝑎𝑏) · 𝑏)) = (𝑏 ∈ {𝑋, 𝑌} ↦ (({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑏) · 𝑏)))
130129oveq2d 7426 . . . . . . . . . . . 12 (𝑎 = {⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩} → (𝑊 Σg (𝑏 ∈ {𝑋, 𝑌} ↦ ((𝑎𝑏) · 𝑏))) = (𝑊 Σg (𝑏 ∈ {𝑋, 𝑌} ↦ (({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑏) · 𝑏))))
131130eqeq1d 2765 . . . . . . . . . . 11 (𝑎 = {⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩} → ((𝑊 Σg (𝑏 ∈ {𝑋, 𝑌} ↦ ((𝑎𝑏) · 𝑏))) = (0g𝑊) ↔ (𝑊 Σg (𝑏 ∈ {𝑋, 𝑌} ↦ (({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑏) · 𝑏))) = (0g𝑊)))
132126, 131anbi12d 643 . . . . . . . . . 10 (𝑎 = {⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩} → ((𝑎 finSupp 0 ∧ (𝑊 Σg (𝑏 ∈ {𝑋, 𝑌} ↦ ((𝑎𝑏) · 𝑏))) = (0g𝑊)) ↔ ({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩} finSupp 0 ∧ (𝑊 Σg (𝑏 ∈ {𝑋, 𝑌} ↦ (({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑏) · 𝑏))) = (0g𝑊))))
133 eqeq1 2767 . . . . . . . . . 10 (𝑎 = {⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩} → (𝑎 = ({𝑋, 𝑌} × { 0 }) ↔ {⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩} = ({𝑋, 𝑌} × { 0 })))
134132, 133imbi12d 347 . . . . . . . . 9 (𝑎 = {⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩} → (((𝑎 finSupp 0 ∧ (𝑊 Σg (𝑏 ∈ {𝑋, 𝑌} ↦ ((𝑎𝑏) · 𝑏))) = (0g𝑊)) → 𝑎 = ({𝑋, 𝑌} × { 0 })) ↔ (({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩} finSupp 0 ∧ (𝑊 Σg (𝑏 ∈ {𝑋, 𝑌} ↦ (({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑏) · 𝑏))) = (0g𝑊)) → {⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩} = ({𝑋, 𝑌} × { 0 }))))
13520, 46prssd 4788 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → {𝑋, 𝑌} ⊆ 𝐵)
136135, 19sstrd 3947 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → {𝑋, 𝑌} ⊆ (Base‘𝑊))
137 lindsss 21974 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐵 ∈ (LIndS‘𝑊) ∧ {𝑋, 𝑌} ⊆ 𝐵) → {𝑋, 𝑌} ∈ (LIndS‘𝑊))
13859, 17, 135, 137syl3anc 1398 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → {𝑋, 𝑌} ∈ (LIndS‘𝑊))
1396, 9, 8, 7, 10, 54islinds5 33682 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑊 ∈ LMod ∧ {𝑋, 𝑌} ⊆ (Base‘𝑊)) → ({𝑋, 𝑌} ∈ (LIndS‘𝑊) ↔ ∀𝑎 ∈ (𝐹m {𝑋, 𝑌})((𝑎 finSupp 0 ∧ (𝑊 Σg (𝑏 ∈ {𝑋, 𝑌} ↦ ((𝑎𝑏) · 𝑏))) = (0g𝑊)) → 𝑎 = ({𝑋, 𝑌} × { 0 }))))
140139biimpa 481 . . . . . . . . . . 11 (((𝑊 ∈ LMod ∧ {𝑋, 𝑌} ⊆ (Base‘𝑊)) ∧ {𝑋, 𝑌} ∈ (LIndS‘𝑊)) → ∀𝑎 ∈ (𝐹m {𝑋, 𝑌})((𝑎 finSupp 0 ∧ (𝑊 Σg (𝑏 ∈ {𝑋, 𝑌} ↦ ((𝑎𝑏) · 𝑏))) = (0g𝑊)) → 𝑎 = ({𝑋, 𝑌} × { 0 })))
14159, 136, 138, 140syl21anc 850 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ∀𝑎 ∈ (𝐹m {𝑋, 𝑌})((𝑎 finSupp 0 ∧ (𝑊 Σg (𝑏 ∈ {𝑋, 𝑌} ↦ ((𝑎𝑏) · 𝑏))) = (0g𝑊)) → 𝑎 = ({𝑋, 𝑌} × { 0 })))
142141adantr 485 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑋𝑌) → ∀𝑎 ∈ (𝐹m {𝑋, 𝑌})((𝑎 finSupp 0 ∧ (𝑊 Σg (𝑏 ∈ {𝑋, 𝑌} ↦ ((𝑎𝑏) · 𝑏))) = (0g𝑊)) → 𝑎 = ({𝑋, 𝑌} × { 0 })))
1439fvexi 6895 . . . . . . . . . . . 12 𝐹 ∈ V
144143a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑋𝑌) → 𝐹 ∈ V)
145138elexd 3478 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → {𝑋, 𝑌} ∈ V)
146145adantr 485 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑋𝑌) → {𝑋, 𝑌} ∈ V)
147144, 146elmapd 8833 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑋𝑌) → ({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩} ∈ (𝐹m {𝑋, 𝑌}) ↔ {⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}:{𝑋, 𝑌}⟶𝐹))
14872, 147mpbird 260 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑋𝑌) → {⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩} ∈ (𝐹m {𝑋, 𝑌}))
149134, 142, 148rspcdva 3582 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑋𝑌) → (({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩} finSupp 0 ∧ (𝑊 Σg (𝑏 ∈ {𝑋, 𝑌} ↦ (({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑏) · 𝑏))) = (0g𝑊)) → {⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩} = ({𝑋, 𝑌} × { 0 })))
15057, 125, 149mp2and 711 . . . . . . 7 ((𝜑𝑋𝑌) → {⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩} = ({𝑋, 𝑌} × { 0 }))
151 xpprsng 7136 . . . . . . . 8 ((𝑋𝐵𝑌𝐵0 ∈ V) → ({𝑋, 𝑌} × { 0 }) = {⟨𝑋, 0 ⟩, ⟨𝑌, 0 ⟩})
15231, 47, 56, 151syl3anc 1398 . . . . . . 7 ((𝜑𝑋𝑌) → ({𝑋, 𝑌} × { 0 }) = {⟨𝑋, 0 ⟩, ⟨𝑌, 0 ⟩})
153150, 152eqtrd 2798 . . . . . 6 ((𝜑𝑋𝑌) → {⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩} = {⟨𝑋, 0 ⟩, ⟨𝑌, 0 ⟩})
154 opthprneg 4830 . . . . . . 7 (((⟨𝑋, 𝐾⟩ ∈ V ∧ ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩ ∈ V) ∧ (⟨𝑋, 𝐾⟩ ≠ ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩ ∧ ⟨𝑋, 𝐾⟩ ≠ ⟨𝑌, 0 ⟩)) → ({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩} = {⟨𝑋, 0 ⟩, ⟨𝑌, 0 ⟩} ↔ (⟨𝑋, 𝐾⟩ = ⟨𝑋, 0 ⟩ ∧ ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩ = ⟨𝑌, 0 ⟩)))
155154biimpa 481 . . . . . 6 ((((⟨𝑋, 𝐾⟩ ∈ V ∧ ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩ ∈ V) ∧ (⟨𝑋, 𝐾⟩ ≠ ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩ ∧ ⟨𝑋, 𝐾⟩ ≠ ⟨𝑌, 0 ⟩)) ∧ {⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩} = {⟨𝑋, 0 ⟩, ⟨𝑌, 0 ⟩}) → (⟨𝑋, 𝐾⟩ = ⟨𝑋, 0 ⟩ ∧ ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩ = ⟨𝑌, 0 ⟩))
15634, 36, 45, 153, 155syl1111anc 853 . . . . 5 ((𝜑𝑋𝑌) → (⟨𝑋, 𝐾⟩ = ⟨𝑋, 0 ⟩ ∧ ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩ = ⟨𝑌, 0 ⟩))
157156simpld 499 . . . 4 ((𝜑𝑋𝑌) → ⟨𝑋, 𝐾⟩ = ⟨𝑋, 0 ⟩)
158 opthg 5459 . . . . 5 ((𝑋𝐵𝐾𝐹) → (⟨𝑋, 𝐾⟩ = ⟨𝑋, 0 ⟩ ↔ (𝑋 = 𝑋𝐾 = 0 )))
159158simplbda 504 . . . 4 (((𝑋𝐵𝐾𝐹) ∧ ⟨𝑋, 𝐾⟩ = ⟨𝑋, 0 ⟩) → 𝐾 = 0 )
16031, 32, 157, 159syl21anc 850 . . 3 ((𝜑𝑋𝑌) → 𝐾 = 0 )
161 linds2eq.11 . . . 4 (𝜑𝐾0 )
162161adantr 485 . . 3 ((𝜑𝑋𝑌) → 𝐾0 )
163160, 162pm2.21ddne 3042 . 2 ((𝜑𝑋𝑌) → (𝑋 = 𝑌𝐾 = 𝐿))
16430, 163pm2.61dane 3045 1 (𝜑 → (𝑋 = 𝑌𝐾 = 𝐿))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 209  wa 400  wo 860   = wceq 1570  wcel 2143  wne 2958  wral 3079  Vcvv 3455  wss 3905  {csn 4589  {cpr 4591  cop 4595   class class class wbr 5109  cmpt 5192   × cxp 5659  wf 6532  cfv 6536  (class class class)co 7410  m cmap 8820  Fincfn 8939   finSupp cfsupp 9317  Basecbs 17264  +gcplusg 17305  Scalarcsca 17308   ·𝑠 cvsca 17309  0gc0g 17487   Σg cgsu 17488  Grpcgrp 18995  invgcminusg 18996  -gcsg 18997  CMndccmn 19845  Ringcrg 20310  LModclmod 20981  LVecclvec 21223  LIndSclinds 21955
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5257  ax-nul 5269  ax-pow 5336  ax-pr 5404  ax-un 7732  ax-cnex 11151  ax-resscn 11152  ax-1cn 11153  ax-icn 11154  ax-addcl 11155  ax-addrcl 11156  ax-mulcl 11157  ax-mulrcl 11158  ax-mulcom 11159  ax-addass 11160  ax-mulass 11161  ax-distr 11162  ax-i2m1 11163  ax-1ne0 11164  ax-1rid 11165  ax-rnegex 11166  ax-rrecex 11167  ax-cnre 11168  ax-pre-lttri 11169  ax-pre-lttrn 11170  ax-pre-ltadd 11171  ax-pre-mulgt0 11172
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3457  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 4488  df-pw 4564  df-sn 4590  df-pr 4592  df-tp 4594  df-op 4596  df-uni 4873  df-int 4913  df-iun 4958  df-iin 4959  df-br 5110  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5556  df-eprel 5561  df-po 5569  df-so 5570  df-fr 5614  df-se 5615  df-we 5616  df-xp 5667  df-rel 5668  df-cnv 5669  df-co 5670  df-dm 5671  df-rn 5672  df-res 5673  df-ima 5674  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-isom 6545  df-riota 7367  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-of 7674  df-om 7859  df-1st 7982  df-2nd 7983  df-supp 8153  df-tpos 8218  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-1o 8449  df-2o 8450  df-er 8690  df-map 8822  df-ixp 8892  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-fsupp 9318  df-sup 9398  df-oi 9468  df-card 9921  df-pnf 11240  df-mnf 11241  df-xr 11242  df-ltxr 11243  df-le 11244  df-sub 11438  df-neg 11439  df-nn 12229  df-2 12298  df-3 12299  df-4 12300  df-5 12301  df-6 12302  df-7 12303  df-8 12304  df-9 12305  df-n0 12500  df-z 12587  df-dec 12707  df-uz 12858  df-fz 13531  df-fzo 13679  df-seq 14034  df-hash 14363  df-struct 17202  df-sets 17219  df-slot 17237  df-ndx 17249  df-base 17265  df-ress 17286  df-plusg 17318  df-mulr 17319  df-sca 17321  df-vsca 17322  df-ip 17323  df-tset 17324  df-ple 17325  df-ds 17327  df-hom 17329  df-cco 17330  df-0g 17489  df-gsum 17490  df-prds 17495  df-pws 17497  df-mre 17633  df-mrc 17634  df-acs 17636  df-mgm 18693  df-sgrp 18772  df-mnd 18788  df-mhm 18836  df-submnd 18837  df-grp 18998  df-minusg 18999  df-sbg 19000  df-mulg 19129  df-subg 19184  df-ghm 19279  df-cntz 19382  df-cmn 19847  df-abl 19848  df-mgp 20212  df-rng 20226  df-ur 20259  df-ring 20312  df-oppr 20415  df-dvdsr 20435  df-unit 20436  df-invr 20466  df-nzr 20610  df-subrg 20669  df-drng 20829  df-lmod 20983  df-lss 21053  df-lsp 21093  df-lmhm 21143  df-lbs 21196  df-lvec 21224  df-sra 21294  df-rgmod 21295  df-dsmm 21882  df-frlm 21897  df-uvc 21933  df-lindf 21956  df-linds 21957
This theorem is referenced by:  fedgmul  34021
  Copyright terms: Public domain W3C validator