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 33734
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 490 . . 3 ((𝜑𝑋 = 𝑌) → 𝑋 = 𝑌)
2 linds2eq.12 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐾 · 𝑋) = (𝐿 · 𝑌))
32adantr 486 . . . . 5 ((𝜑𝑋 = 𝑌) → (𝐾 · 𝑋) = (𝐿 · 𝑌))
41oveq2d 7432 . . . . 5 ((𝜑𝑋 = 𝑌) → (𝐿 · 𝑋) = (𝐿 · 𝑌))
53, 4eqtr4d 2803 . . . 4 ((𝜑𝑋 = 𝑌) → (𝐾 · 𝑋) = (𝐿 · 𝑋))
6 eqid 2765 . . . . 5 (Base‘𝑊) = (Base‘𝑊)
7 linds2eq.2 . . . . 5 · = ( ·𝑠𝑊)
8 eqid 2765 . . . . 5 (Scalar‘𝑊) = (Scalar‘𝑊)
9 linds2eq.1 . . . . 5 𝐹 = (Base‘(Scalar‘𝑊))
10 eqid 2765 . . . . 5 (0g𝑊) = (0g𝑊)
11 linds2eq.5 . . . . . 6 (𝜑𝑊 ∈ LVec)
1211adantr 486 . . . . 5 ((𝜑𝑋 = 𝑌) → 𝑊 ∈ LVec)
13 linds2eq.9 . . . . . 6 (𝜑𝐾𝐹)
1413adantr 486 . . . . 5 ((𝜑𝑋 = 𝑌) → 𝐾𝐹)
15 linds2eq.10 . . . . . 6 (𝜑𝐿𝐹)
1615adantr 486 . . . . 5 ((𝜑𝑋 = 𝑌) → 𝐿𝐹)
17 linds2eq.6 . . . . . . . 8 (𝜑𝐵 ∈ (LIndS‘𝑊))
186linds1 21990 . . . . . . . 8 (𝐵 ∈ (LIndS‘𝑊) → 𝐵 ⊆ (Base‘𝑊))
1917, 18syl 18 . . . . . . 7 (𝜑𝐵 ⊆ (Base‘𝑊))
20 linds2eq.7 . . . . . . 7 (𝜑𝑋𝐵)
2119, 20sseldd 3939 . . . . . 6 (𝜑𝑋 ∈ (Base‘𝑊))
2221adantr 486 . . . . 5 ((𝜑𝑋 = 𝑌) → 𝑋 ∈ (Base‘𝑊))
23100nellinds 33725 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ LVec ∧ 𝐵 ∈ (LIndS‘𝑊)) → ¬ (0g𝑊) ∈ 𝐵)
2411, 17, 23syl2anc 596 . . . . . . 7 (𝜑 → ¬ (0g𝑊) ∈ 𝐵)
25 nelne2 3058 . . . . . . 7 ((𝑋𝐵 ∧ ¬ (0g𝑊) ∈ 𝐵) → 𝑋 ≠ (0g𝑊))
2620, 24, 25syl2anc 596 . . . . . 6 (𝜑𝑋 ≠ (0g𝑊))
2726adantr 486 . . . . 5 ((𝜑𝑋 = 𝑌) → 𝑋 ≠ (0g𝑊))
286, 7, 8, 9, 10, 12, 14, 16, 22, 27lvecvscan2 21266 . . . 4 ((𝜑𝑋 = 𝑌) → ((𝐾 · 𝑋) = (𝐿 · 𝑋) ↔ 𝐾 = 𝐿))
295, 28mpbid 235 . . 3 ((𝜑𝑋 = 𝑌) → 𝐾 = 𝐿)
301, 29jca 521 . 2 ((𝜑𝑋 = 𝑌) → (𝑋 = 𝑌𝐾 = 𝐿))
3120adantr 486 . . . 4 ((𝜑𝑋𝑌) → 𝑋𝐵)
3213adantr 486 . . . 4 ((𝜑𝑋𝑌) → 𝐾𝐹)
33 opex 5447 . . . . . . 7 𝑋, 𝐾⟩ ∈ V
3433a1i 11 . . . . . 6 ((𝜑𝑋𝑌) → ⟨𝑋, 𝐾⟩ ∈ V)
35 opex 5447 . . . . . . 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 5465 . . . . . . . . 9 ((𝑋𝐵𝐾𝐹) → (⟨𝑋, 𝐾⟩ ≠ ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩ ↔ (𝑋𝑌𝐾 ≠ ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿))))
3938biimpar 483 . . . . . . . 8 (((𝑋𝐵𝐾𝐹) ∧ (𝑋𝑌𝐾 ≠ ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿))) → ⟨𝑋, 𝐾⟩ ≠ ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩)
4031, 32, 37, 39syl21anc 851 . . . . . . 7 ((𝜑𝑋𝑌) → ⟨𝑋, 𝐾⟩ ≠ ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩)
41 animorrl 996 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑋𝑌) → (𝑋𝑌𝐾0 ))
42 opthneg 5465 . . . . . . . . 9 ((𝑋𝐵𝐾𝐹) → (⟨𝑋, 𝐾⟩ ≠ ⟨𝑌, 0 ⟩ ↔ (𝑋𝑌𝐾0 )))
4342biimpar 483 . . . . . . . 8 (((𝑋𝐵𝐾𝐹) ∧ (𝑋𝑌𝐾0 )) → ⟨𝑋, 𝐾⟩ ≠ ⟨𝑌, 0 ⟩)
4431, 32, 41, 43syl21anc 851 . . . . . . 7 ((𝜑𝑋𝑌) → ⟨𝑋, 𝐾⟩ ≠ ⟨𝑌, 0 ⟩)
4540, 44jca 521 . . . . . 6 ((𝜑𝑋𝑌) → (⟨𝑋, 𝐾⟩ ≠ ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩ ∧ ⟨𝑋, 𝐾⟩ ≠ ⟨𝑌, 0 ⟩))
46 linds2eq.8 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑌𝐵)
4746adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑋𝑌) → 𝑌𝐵)
48 fvexd 6900 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑋𝑌) → ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿) ∈ V)
49 simpr 490 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑋𝑌) → 𝑋𝑌)
50 fprg 7156 . . . . . . . . . 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 9286 . . . . . . . . . 10 {𝑋, 𝑌} ∈ Fin
5352a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑋𝑌) → {𝑋, 𝑌} ∈ Fin)
54 linds2eq.4 . . . . . . . . . . 11 0 = (0g‘(Scalar‘𝑊))
5554fvexi 6899 . . . . . . . . . 10 0 ∈ V
5655a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑋𝑌) → 0 ∈ V)
5751, 53, 56fdmfifsupp 9338 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑋𝑌) → {⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩} finSupp 0 )
58 lveclmod 21257 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑊 ∈ LVec → 𝑊 ∈ LMod)
5911, 58syl 18 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑊 ∈ LMod)
60 lmodcmn 21061 . . . . . . . . . . . 12 (𝑊 ∈ LMod → 𝑊 ∈ CMnd)
6159, 60syl 18 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑊 ∈ CMnd)
6261adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑋𝑌) → 𝑊 ∈ CMnd)
6359adantr 486 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑋𝑌) → 𝑊 ∈ LMod)
648lmodring 21019 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑊 ∈ LMod → (Scalar‘𝑊) ∈ Ring)
65 ringgrp 20344 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((Scalar‘𝑊) ∈ Ring → (Scalar‘𝑊) ∈ Grp)
6659, 64, 653syl 19 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (Scalar‘𝑊) ∈ Grp)
67 eqid 2765 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (invg‘(Scalar‘𝑊)) = (invg‘(Scalar‘𝑊))
689, 67grpinvcl 19078 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((Scalar‘𝑊) ∈ Grp ∧ 𝐿𝐹) → ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿) ∈ 𝐹)
6966, 15, 68syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿) ∈ 𝐹)
7013, 69prssd 4790 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → {𝐾, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)} ⊆ 𝐹)
7170adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑋𝑌) → {𝐾, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)} ⊆ 𝐹)
7251, 71fssd 6727 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑋𝑌) → {⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}:{𝑋, 𝑌}⟶𝐹)
73 eqidd 2766 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑋𝑌) → 𝑋 = 𝑋)
7473orcd 887 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑋𝑌) → (𝑋 = 𝑋𝑋 = 𝑌))
75 elprg 4614 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑋𝐵 → (𝑋 ∈ {𝑋, 𝑌} ↔ (𝑋 = 𝑋𝑋 = 𝑌)))
7675biimpar 483 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑋𝐵 ∧ (𝑋 = 𝑋𝑋 = 𝑌)) → 𝑋 ∈ {𝑋, 𝑌})
7731, 74, 76syl2anc 596 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑋𝑌) → 𝑋 ∈ {𝑋, 𝑌})
7872, 77ffvelcdmd 7084 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑋𝑌) → ({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑋) ∈ 𝐹)
7921adantr 486 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑋𝑌) → 𝑋 ∈ (Base‘𝑊))
806, 8, 7, 9lmodvscl 21029 . . . . . . . . . . 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 2766 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑋𝑌) → 𝑌 = 𝑌)
8382olcd 888 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑋𝑌) → (𝑌 = 𝑋𝑌 = 𝑌))
84 elprg 4614 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑌𝐵 → (𝑌 ∈ {𝑋, 𝑌} ↔ (𝑌 = 𝑋𝑌 = 𝑌)))
8584biimpar 483 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑌𝐵 ∧ (𝑌 = 𝑋𝑌 = 𝑌)) → 𝑌 ∈ {𝑋, 𝑌})
8647, 83, 85syl2anc 596 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑋𝑌) → 𝑌 ∈ {𝑋, 𝑌})
8772, 86ffvelcdmd 7084 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑋𝑌) → ({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑌) ∈ 𝐹)
8819, 46sseldd 3939 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑌 ∈ (Base‘𝑊))
8988adantr 486 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑋𝑌) → 𝑌 ∈ (Base‘𝑊))
906, 8, 7, 9lmodvscl 21029 . . . . . . . . . . 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 6885 . . . . . . . . . . . 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 7434 . . . . . . . . . . 11 (𝑏 = 𝑋 → (({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑏) · 𝑏) = (({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑋) · 𝑋))
96 fveq2 6885 . . . . . . . . . . . 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 7434 . . . . . . . . . . 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 20049 . . . . . . . . . 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 7192 . . . . . . . . . . . 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 7431 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑋𝑌) → (({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑋) · 𝑋) = (𝐾 · 𝑋))
10469adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑋𝑌) → ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿) ∈ 𝐹)
105 fvpr2g 7193 . . . . . . . . . . . 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 7431 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑋𝑌) → (({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑌) · 𝑌) = (((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿) · 𝑌))
108103, 107oveq12d 7434 . . . . . . . . 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 21029 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐾𝐹𝑋 ∈ (Base‘𝑊)) → (𝐾 · 𝑋) ∈ (Base‘𝑊))
11059, 13, 21, 109syl3anc 1398 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝐾 · 𝑋) ∈ (Base‘𝑊))
1112, 110eqeltrrd 2866 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝐿 · 𝑌) ∈ (Base‘𝑊))
112 eqid 2765 . . . . . . . . . . . . 13 (invg𝑊) = (invg𝑊)
113 eqid 2765 . . . . . . . . . . . . 13 (-g𝑊) = (-g𝑊)
1146, 92, 112, 113grpsubval 19076 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐾 · 𝑋) ∈ (Base‘𝑊) ∧ (𝐿 · 𝑌) ∈ (Base‘𝑊)) → ((𝐾 · 𝑋)(-g𝑊)(𝐿 · 𝑌)) = ((𝐾 · 𝑋) + ((invg𝑊)‘(𝐿 · 𝑌))))
115110, 111, 114syl2anc 596 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((𝐾 · 𝑋)(-g𝑊)(𝐿 · 𝑌)) = ((𝐾 · 𝑋) + ((invg𝑊)‘(𝐿 · 𝑌))))
116 lmodgrp 21018 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑊 ∈ LMod → 𝑊 ∈ Grp)
11759, 116syl 18 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑊 ∈ Grp)
1186, 10, 113grpsubeq0 19116 . . . . . . . . . . . . 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 21057 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((invg𝑊)‘(𝐿 · 𝑌)) = (((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿) · 𝑌))
122121oveq2d 7432 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((𝐾 · 𝑋) + ((invg𝑊)‘(𝐿 · 𝑌))) = ((𝐾 · 𝑋) + (((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿) · 𝑌)))
123115, 120, 1223eqtr3rd 2809 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((𝐾 · 𝑋) + (((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿) · 𝑌)) = (0g𝑊))
124123adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑋𝑌) → ((𝐾 · 𝑋) + (((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿) · 𝑌)) = (0g𝑊))
125100, 108, 1243eqtrd 2804 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑋𝑌) → (𝑊 Σg (𝑏 ∈ {𝑋, 𝑌} ↦ (({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑏) · 𝑏))) = (0g𝑊))
126 breq1 5114 . . . . . . . . . . 11 (𝑎 = {⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩} → (𝑎 finSupp 0 ↔ {⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩} finSupp 0 ))
127 fveq1 6884 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑎 = {⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩} → (𝑎𝑏) = ({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑏))
128127oveq1d 7431 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑎 = {⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩} → ((𝑎𝑏) · 𝑏) = (({⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩}‘𝑏) · 𝑏))
129128mpteq2dv 5207 . . . . . . . . . . . . 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 7432 . . . . . . . . . . . 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 2767 . . . . . . . . . . 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 644 . . . . . . . . . 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 2769 . . . . . . . . . 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 4790 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → {𝑋, 𝑌} ⊆ 𝐵)
136135, 19sstrd 3948 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → {𝑋, 𝑌} ⊆ (Base‘𝑊))
137 lindsss 22004 . . . . . . . . . . . 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 33722 . . . . . . . . . . . 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 482 . . . . . . . . . . 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 851 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ∀𝑎 ∈ (𝐹m {𝑋, 𝑌})((𝑎 finSupp 0 ∧ (𝑊 Σg (𝑏 ∈ {𝑋, 𝑌} ↦ ((𝑎𝑏) · 𝑏))) = (0g𝑊)) → 𝑎 = ({𝑋, 𝑌} × { 0 })))
142141adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑋𝑌) → ∀𝑎 ∈ (𝐹m {𝑋, 𝑌})((𝑎 finSupp 0 ∧ (𝑊 Σg (𝑏 ∈ {𝑋, 𝑌} ↦ ((𝑎𝑏) · 𝑏))) = (0g𝑊)) → 𝑎 = ({𝑋, 𝑌} × { 0 })))
1439fvexi 6899 . . . . . . . . . . . 12 𝐹 ∈ V
144143a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑋𝑌) → 𝐹 ∈ V)
145138elexd 3480 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → {𝑋, 𝑌} ∈ V)
146145adantr 486 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑋𝑌) → {𝑋, 𝑌} ∈ V)
147144, 146elmapd 8839 . . . . . . . . . 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 3584 . . . . . . . 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 712 . . . . . . 7 ((𝜑𝑋𝑌) → {⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩} = ({𝑋, 𝑌} × { 0 }))
151 xpprsng 7140 . . . . . . . 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 2800 . . . . . 6 ((𝜑𝑋𝑌) → {⟨𝑋, 𝐾⟩, ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩} = {⟨𝑋, 0 ⟩, ⟨𝑌, 0 ⟩})
154 opthprneg 4832 . . . . . . 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 482 . . . . . 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 854 . . . . 5 ((𝜑𝑋𝑌) → (⟨𝑋, 𝐾⟩ = ⟨𝑋, 0 ⟩ ∧ ⟨𝑌, ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘𝐿)⟩ = ⟨𝑌, 0 ⟩))
157156simpld 500 . . . 4 ((𝜑𝑋𝑌) → ⟨𝑋, 𝐾⟩ = ⟨𝑋, 0 ⟩)
158 opthg 5461 . . . . 5 ((𝑋𝐵𝐾𝐹) → (⟨𝑋, 𝐾⟩ = ⟨𝑋, 0 ⟩ ↔ (𝑋 = 𝑋𝐾 = 0 )))
159158simplbda 505 . . . 4 (((𝑋𝐵𝐾𝐹) ∧ ⟨𝑋, 𝐾⟩ = ⟨𝑋, 0 ⟩) → 𝐾 = 0 )
16031, 32, 157, 159syl21anc 851 . . 3 ((𝜑𝑋𝑌) → 𝐾 = 0 )
161 linds2eq.11 . . . 4 (𝜑𝐾0 )
162161adantr 486 . . 3 ((𝜑𝑋𝑌) → 𝐾0 )
163160, 162pm2.21ddne 3044 . 2 ((𝜑𝑋𝑌) → (𝑋 = 𝑌𝐾 = 𝐿))
16430, 163pm2.61dane 3047 1 (𝜑 → (𝑋 = 𝑌𝐾 = 𝐿))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3  wi 4  wb 209  wa 401  wo 861   = wceq 1570  wcel 2146  wne 2960  wral 3081  Vcvv 3457  wss 3906  {csn 4591  {cpr 4593  cop 4597   class class class wbr 5111  cmpt 5194   × cxp 5661  wf 6536  cfv 6540  (class class class)co 7416  m cmap 8826  Fincfn 8945   finSupp cfsupp 9324  Basecbs 17287  +gcplusg 17328  Scalarcsca 17331   ·𝑠 cvsca 17332  0gc0g 17510   Σg cgsu 17511  Grpcgrp 19024  invgcminusg 19025  -gcsg 19026  CMndccmn 19874  Ringcrg 20339  LModclmod 21011  LVecclvec 21253  LIndSclinds 21985
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2737  ax-rep 5240  ax-sep 5259  ax-nul 5271  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7738  ax-cnex 11167  ax-resscn 11168  ax-1cn 11169  ax-icn 11170  ax-addcl 11171  ax-addrcl 11172  ax-mulcl 11173  ax-mulrcl 11174  ax-mulcom 11175  ax-addass 11176  ax-mulass 11177  ax-distr 11178  ax-i2m1 11179  ax-1ne0 11180  ax-1rid 11181  ax-rnegex 11182  ax-rrecex 11183  ax-cnre 11184  ax-pre-lttri 11185  ax-pre-lttrn 11186  ax-pre-ltadd 11187  ax-pre-mulgt0 11188
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-nel 3067  df-ral 3082  df-rex 3092  df-rmo 3371  df-reu 3372  df-rab 3419  df-v 3459  df-sbc 3747  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4287  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-tp 4596  df-op 4598  df-uni 4875  df-int 4915  df-iun 4960  df-iin 4961  df-br 5112  df-opab 5176  df-mpt 5195  df-tr 5221  df-id 5558  df-eprel 5563  df-po 5571  df-so 5572  df-fr 5616  df-se 5617  df-we 5618  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-pred 6306  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6496  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-isom 6549  df-riota 7373  df-ov 7419  df-oprab 7420  df-mpo 7421  df-of 7680  df-om 7865  df-1st 7988  df-2nd 7989  df-supp 8159  df-tpos 8224  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8360  df-rdg 8399  df-1o 8455  df-2o 8456  df-er 8696  df-map 8828  df-ixp 8898  df-en 8946  df-dom 8947  df-sdom 8948  df-fin 8949  df-fsupp 9325  df-sup 9405  df-oi 9475  df-card 9937  df-pnf 11256  df-mnf 11257  df-xr 11258  df-ltxr 11259  df-le 11260  df-sub 11454  df-neg 11455  df-nn 12245  df-2 12314  df-3 12315  df-4 12316  df-5 12317  df-6 12318  df-7 12319  df-8 12320  df-9 12321  df-n0 12516  df-z 12603  df-dec 12724  df-uz 12875  df-fz 13548  df-fzo 13696  df-seq 14052  df-hash 14381  df-struct 17225  df-sets 17242  df-slot 17260  df-ndx 17272  df-base 17288  df-ress 17309  df-plusg 17341  df-mulr 17342  df-sca 17344  df-vsca 17345  df-ip 17346  df-tset 17347  df-ple 17348  df-ds 17350  df-hom 17352  df-cco 17353  df-0g 17512  df-gsum 17513  df-prds 17518  df-pws 17520  df-mre 17656  df-mrc 17657  df-acs 17659  df-mgm 18716  df-sgrp 18799  df-mnd 18815  df-mhm 18865  df-submnd 18866  df-grp 19027  df-minusg 19028  df-sbg 19029  df-mulg 19158  df-subg 19213  df-ghm 19308  df-cntz 19411  df-cmn 19876  df-abl 19877  df-mgp 20241  df-rng 20255  df-ur 20288  df-ring 20341  df-oppr 20445  df-dvdsr 20465  df-unit 20466  df-invr 20496  df-nzr 20640  df-subrg 20699  df-drng 20859  df-lmod 21013  df-lss 21083  df-lsp 21123  df-lmhm 21173  df-lbs 21226  df-lvec 21254  df-sra 21324  df-rgmod 21325  df-dsmm 21912  df-frlm 21927  df-uvc 21963  df-lindf 21986  df-linds 21987
This theorem is used by:  fedgmul  34061
  Copyright terms: Public domain W3C validator