MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  lnon0 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem lnon0 30818
Description: The domain of a nonzero linear operator contains a nonzero vector. (Contributed by NM, 15-Dec-2007.) (New usage is discouraged.)
Hypotheses
Ref Expression
lnon0.1 𝑋 = (BaseSet‘𝑈)
lnon0.6 𝑍 = (0vec𝑈)
lnon0.0 𝑂 = (𝑈 0op 𝑊)
lnon0.7 𝐿 = (𝑈 LnOp 𝑊)
Assertion
Ref Expression
lnon0 (((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇𝐿) ∧ 𝑇𝑂) → ∃𝑥𝑋 𝑥𝑍)
Distinct variable groups:   𝑥,𝐿   𝑥,𝑇   𝑥,𝑈   𝑥,𝑊   𝑥,𝑋
Allowed substitution hints:   𝑂(𝑥)   𝑍(𝑥)

Proof of Theorem lnon0
StepHypRef Expression
1 ralnex 3071 . . . . 5 (∀𝑥𝑋 ¬ 𝑥𝑍 ↔ ¬ ∃𝑥𝑋 𝑥𝑍)
2 nne 2943 . . . . . 6 𝑥𝑍𝑥 = 𝑍)
32ralbii 3092 . . . . 5 (∀𝑥𝑋 ¬ 𝑥𝑍 ↔ ∀𝑥𝑋 𝑥 = 𝑍)
41, 3bitr3i 277 . . . 4 (¬ ∃𝑥𝑋 𝑥𝑍 ↔ ∀𝑥𝑋 𝑥 = 𝑍)
5 fveq2 6905 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝑍 → (𝑇𝑥) = (𝑇𝑍))
6 lnon0.1 . . . . . . . . . . 11 𝑋 = (BaseSet‘𝑈)
7 eqid 2736 . . . . . . . . . . 11 (BaseSet‘𝑊) = (BaseSet‘𝑊)
8 lnon0.6 . . . . . . . . . . 11 𝑍 = (0vec𝑈)
9 eqid 2736 . . . . . . . . . . 11 (0vec𝑊) = (0vec𝑊)
10 lnon0.7 . . . . . . . . . . 11 𝐿 = (𝑈 LnOp 𝑊)
116, 7, 8, 9, 10lno0 30776 . . . . . . . . . 10 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇𝐿) → (𝑇𝑍) = (0vec𝑊))
125, 11sylan9eqr 2798 . . . . . . . . 9 (((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇𝐿) ∧ 𝑥 = 𝑍) → (𝑇𝑥) = (0vec𝑊))
1312ex 412 . . . . . . . 8 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇𝐿) → (𝑥 = 𝑍 → (𝑇𝑥) = (0vec𝑊)))
1413ralimdv 3168 . . . . . . 7 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇𝐿) → (∀𝑥𝑋 𝑥 = 𝑍 → ∀𝑥𝑋 (𝑇𝑥) = (0vec𝑊)))
156, 7, 10lnof 30775 . . . . . . . 8 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇𝐿) → 𝑇:𝑋⟶(BaseSet‘𝑊))
1615ffnd 6736 . . . . . . 7 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇𝐿) → 𝑇 Fn 𝑋)
1714, 16jctild 525 . . . . . 6 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇𝐿) → (∀𝑥𝑋 𝑥 = 𝑍 → (𝑇 Fn 𝑋 ∧ ∀𝑥𝑋 (𝑇𝑥) = (0vec𝑊))))
18 fconstfv 7233 . . . . . . 7 (𝑇:𝑋⟶{(0vec𝑊)} ↔ (𝑇 Fn 𝑋 ∧ ∀𝑥𝑋 (𝑇𝑥) = (0vec𝑊)))
19 fvex 6918 . . . . . . . 8 (0vec𝑊) ∈ V
2019fconst2 7226 . . . . . . 7 (𝑇:𝑋⟶{(0vec𝑊)} ↔ 𝑇 = (𝑋 × {(0vec𝑊)}))
2118, 20bitr3i 277 . . . . . 6 ((𝑇 Fn 𝑋 ∧ ∀𝑥𝑋 (𝑇𝑥) = (0vec𝑊)) ↔ 𝑇 = (𝑋 × {(0vec𝑊)}))
2217, 21imbitrdi 251 . . . . 5 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇𝐿) → (∀𝑥𝑋 𝑥 = 𝑍𝑇 = (𝑋 × {(0vec𝑊)})))
23 lnon0.0 . . . . . . . 8 𝑂 = (𝑈 0op 𝑊)
246, 9, 230ofval 30807 . . . . . . 7 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec) → 𝑂 = (𝑋 × {(0vec𝑊)}))
25243adant3 1132 . . . . . 6 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇𝐿) → 𝑂 = (𝑋 × {(0vec𝑊)}))
2625eqeq2d 2747 . . . . 5 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇𝐿) → (𝑇 = 𝑂𝑇 = (𝑋 × {(0vec𝑊)})))
2722, 26sylibrd 259 . . . 4 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇𝐿) → (∀𝑥𝑋 𝑥 = 𝑍𝑇 = 𝑂))
284, 27biimtrid 242 . . 3 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇𝐿) → (¬ ∃𝑥𝑋 𝑥𝑍𝑇 = 𝑂))
2928necon1ad 2956 . 2 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇𝐿) → (𝑇𝑂 → ∃𝑥𝑋 𝑥𝑍))
3029imp 406 1 (((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇𝐿) ∧ 𝑇𝑂) → ∃𝑥𝑋 𝑥𝑍)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 395  w3a 1086   = wceq 1539  wcel 2107  wne 2939  wral 3060  wrex 3069  {csn 4625   × cxp 5682   Fn wfn 6555  wf 6556  cfv 6560  (class class class)co 7432  NrmCVeccnv 30604  BaseSetcba 30606  0veccn0v 30608   LnOp clno 30760   0op c0o 30763
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1794  ax-4 1808  ax-5 1909  ax-6 1966  ax-7 2006  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2140  ax-11 2156  ax-12 2176  ax-ext 2707  ax-rep 5278  ax-sep 5295  ax-nul 5305  ax-pow 5364  ax-pr 5431  ax-un 7756  ax-resscn 11213  ax-1cn 11214  ax-icn 11215  ax-addcl 11216  ax-addrcl 11217  ax-mulcl 11218  ax-mulrcl 11219  ax-mulcom 11220  ax-addass 11221  ax-mulass 11222  ax-distr 11223  ax-i2m1 11224  ax-1ne0 11225  ax-1rid 11226  ax-rnegex 11227  ax-rrecex 11228  ax-cnre 11229  ax-pre-lttri 11230  ax-pre-lttrn 11231  ax-pre-ltadd 11232
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1779  df-nf 1783  df-sb 2064  df-mo 2539  df-eu 2568  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2815  df-nfc 2891  df-ne 2940  df-nel 3046  df-ral 3061  df-rex 3070  df-reu 3380  df-rab 3436  df-v 3481  df-sbc 3788  df-csb 3899  df-dif 3953  df-un 3955  df-in 3957  df-ss 3967  df-nul 4333  df-if 4525  df-pw 4601  df-sn 4626  df-pr 4628  df-op 4632  df-uni 4907  df-iun 4992  df-br 5143  df-opab 5205  df-mpt 5225  df-id 5577  df-po 5591  df-so 5592  df-xp 5690  df-rel 5691  df-cnv 5692  df-co 5693  df-dm 5694  df-rn 5695  df-res 5696  df-ima 5697  df-iota 6513  df-fun 6562  df-fn 6563  df-f 6564  df-f1 6565  df-fo 6566  df-f1o 6567  df-fv 6568  df-riota 7389  df-ov 7435  df-oprab 7436  df-mpo 7437  df-1st 8015  df-2nd 8016  df-er 8746  df-map 8869  df-en 8987  df-dom 8988  df-sdom 8989  df-pnf 11298  df-mnf 11299  df-ltxr 11301  df-sub 11495  df-neg 11496  df-grpo 30513  df-gid 30514  df-ginv 30515  df-ablo 30565  df-vc 30579  df-nv 30612  df-va 30615  df-ba 30616  df-sm 30617  df-0v 30618  df-nmcv 30620  df-lno 30764  df-0o 30767
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator