Users' Mathboxes Mathbox for Norm Megill < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  lsmcv2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem lsmcv2 37887
Description: Subspace sum has the covering property (using spans of singletons to represent atoms). Proposition 1(ii) of [Kalmbach] p. 153. (spansncv2 31533 analog.) (Contributed by NM, 10-Jan-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
lsmcv2.v 𝑉 = (Baseβ€˜π‘Š)
lsmcv2.s 𝑆 = (LSubSpβ€˜π‘Š)
lsmcv2.n 𝑁 = (LSpanβ€˜π‘Š)
lsmcv2.p βŠ• = (LSSumβ€˜π‘Š)
lsmcv2.c 𝐢 = ( β‹–L β€˜π‘Š)
lsmcv2.w (πœ‘ β†’ π‘Š ∈ LVec)
lsmcv2.u (πœ‘ β†’ π‘ˆ ∈ 𝑆)
lsmcv2.x (πœ‘ β†’ 𝑋 ∈ 𝑉)
lsmcv2.l (πœ‘ β†’ Β¬ (π‘β€˜{𝑋}) βŠ† π‘ˆ)
Assertion
Ref Expression
lsmcv2 (πœ‘ β†’ π‘ˆπΆ(π‘ˆ βŠ• (π‘β€˜{𝑋})))

Proof of Theorem lsmcv2
Dummy variable π‘₯ is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 lsmcv2.l . . 3 (πœ‘ β†’ Β¬ (π‘β€˜{𝑋}) βŠ† π‘ˆ)
2 lsmcv2.p . . . 4 βŠ• = (LSSumβ€˜π‘Š)
3 lsmcv2.w . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ π‘Š ∈ LVec)
4 lveclmod 20709 . . . . . . 7 (π‘Š ∈ LVec β†’ π‘Š ∈ LMod)
53, 4syl 17 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ π‘Š ∈ LMod)
6 lsmcv2.s . . . . . . 7 𝑆 = (LSubSpβ€˜π‘Š)
76lsssssubg 20561 . . . . . 6 (π‘Š ∈ LMod β†’ 𝑆 βŠ† (SubGrpβ€˜π‘Š))
85, 7syl 17 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝑆 βŠ† (SubGrpβ€˜π‘Š))
9 lsmcv2.u . . . . 5 (πœ‘ β†’ π‘ˆ ∈ 𝑆)
108, 9sseldd 3982 . . . 4 (πœ‘ β†’ π‘ˆ ∈ (SubGrpβ€˜π‘Š))
11 lsmcv2.x . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝑋 ∈ 𝑉)
12 lsmcv2.v . . . . . . 7 𝑉 = (Baseβ€˜π‘Š)
13 lsmcv2.n . . . . . . 7 𝑁 = (LSpanβ€˜π‘Š)
1412, 6, 13lspsncl 20580 . . . . . 6 ((π‘Š ∈ LMod ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) β†’ (π‘β€˜{𝑋}) ∈ 𝑆)
155, 11, 14syl2anc 584 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (π‘β€˜{𝑋}) ∈ 𝑆)
168, 15sseldd 3982 . . . 4 (πœ‘ β†’ (π‘β€˜{𝑋}) ∈ (SubGrpβ€˜π‘Š))
172, 10, 16lssnle 19536 . . 3 (πœ‘ β†’ (Β¬ (π‘β€˜{𝑋}) βŠ† π‘ˆ ↔ π‘ˆ ⊊ (π‘ˆ βŠ• (π‘β€˜{𝑋}))))
181, 17mpbid 231 . 2 (πœ‘ β†’ π‘ˆ ⊊ (π‘ˆ βŠ• (π‘β€˜{𝑋})))
19 3simpa 1148 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ 𝑆 ∧ (π‘ˆ ⊊ π‘₯ ∧ π‘₯ βŠ† (π‘ˆ βŠ• (π‘β€˜{𝑋})))) β†’ (πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ 𝑆))
20 simp3l 1201 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ 𝑆 ∧ (π‘ˆ ⊊ π‘₯ ∧ π‘₯ βŠ† (π‘ˆ βŠ• (π‘β€˜{𝑋})))) β†’ π‘ˆ ⊊ π‘₯)
21 simp3r 1202 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ 𝑆 ∧ (π‘ˆ ⊊ π‘₯ ∧ π‘₯ βŠ† (π‘ˆ βŠ• (π‘β€˜{𝑋})))) β†’ π‘₯ βŠ† (π‘ˆ βŠ• (π‘β€˜{𝑋})))
223adantr 481 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ 𝑆) β†’ π‘Š ∈ LVec)
239adantr 481 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ 𝑆) β†’ π‘ˆ ∈ 𝑆)
24 simpr 485 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ 𝑆) β†’ π‘₯ ∈ 𝑆)
2511adantr 481 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ 𝑆) β†’ 𝑋 ∈ 𝑉)
2612, 6, 13, 2, 22, 23, 24, 25lsmcv 20746 . . . . 5 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ 𝑆) ∧ π‘ˆ ⊊ π‘₯ ∧ π‘₯ βŠ† (π‘ˆ βŠ• (π‘β€˜{𝑋}))) β†’ π‘₯ = (π‘ˆ βŠ• (π‘β€˜{𝑋})))
2719, 20, 21, 26syl3anc 1371 . . . 4 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ 𝑆 ∧ (π‘ˆ ⊊ π‘₯ ∧ π‘₯ βŠ† (π‘ˆ βŠ• (π‘β€˜{𝑋})))) β†’ π‘₯ = (π‘ˆ βŠ• (π‘β€˜{𝑋})))
28273exp 1119 . . 3 (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ 𝑆 β†’ ((π‘ˆ ⊊ π‘₯ ∧ π‘₯ βŠ† (π‘ˆ βŠ• (π‘β€˜{𝑋}))) β†’ π‘₯ = (π‘ˆ βŠ• (π‘β€˜{𝑋})))))
2928ralrimiv 3145 . 2 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑆 ((π‘ˆ ⊊ π‘₯ ∧ π‘₯ βŠ† (π‘ˆ βŠ• (π‘β€˜{𝑋}))) β†’ π‘₯ = (π‘ˆ βŠ• (π‘β€˜{𝑋}))))
30 lsmcv2.c . . 3 𝐢 = ( β‹–L β€˜π‘Š)
316, 2lsmcl 20686 . . . 4 ((π‘Š ∈ LMod ∧ π‘ˆ ∈ 𝑆 ∧ (π‘β€˜{𝑋}) ∈ 𝑆) β†’ (π‘ˆ βŠ• (π‘β€˜{𝑋})) ∈ 𝑆)
325, 9, 15, 31syl3anc 1371 . . 3 (πœ‘ β†’ (π‘ˆ βŠ• (π‘β€˜{𝑋})) ∈ 𝑆)
336, 30, 3, 9, 32lcvbr2 37880 . 2 (πœ‘ β†’ (π‘ˆπΆ(π‘ˆ βŠ• (π‘β€˜{𝑋})) ↔ (π‘ˆ ⊊ (π‘ˆ βŠ• (π‘β€˜{𝑋})) ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑆 ((π‘ˆ ⊊ π‘₯ ∧ π‘₯ βŠ† (π‘ˆ βŠ• (π‘β€˜{𝑋}))) β†’ π‘₯ = (π‘ˆ βŠ• (π‘β€˜{𝑋}))))))
3418, 29, 33mpbir2and 711 1 (πœ‘ β†’ π‘ˆπΆ(π‘ˆ βŠ• (π‘β€˜{𝑋})))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  Β¬ wn 3   β†’ wi 4   ∧ wa 396   ∧ w3a 1087   = wceq 1541   ∈ wcel 2106  βˆ€wral 3061   βŠ† wss 3947   ⊊ wpss 3948  {csn 4627   class class class wbr 5147  β€˜cfv 6540  (class class class)co 7405  Basecbs 17140  SubGrpcsubg 18994  LSSumclsm 19496  LModclmod 20463  LSubSpclss 20534  LSpanclspn 20574  LVecclvec 20705   β‹–L clcv 37876
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 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-int 4950  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-tpos 8207  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-er 8699  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-nn 12209  df-2 12271  df-3 12272  df-sets 17093  df-slot 17111  df-ndx 17123  df-base 17141  df-ress 17170  df-plusg 17206  df-mulr 17207  df-0g 17383  df-mgm 18557  df-sgrp 18606  df-mnd 18622  df-submnd 18668  df-grp 18818  df-minusg 18819  df-sbg 18820  df-subg 18997  df-cntz 19175  df-lsm 19498  df-cmn 19644  df-abl 19645  df-mgp 19982  df-ur 19999  df-ring 20051  df-oppr 20142  df-dvdsr 20163  df-unit 20164  df-invr 20194  df-drng 20309  df-lmod 20465  df-lss 20535  df-lsp 20575  df-lvec 20706  df-lcv 37877
This theorem is referenced by:  lcv1  37899
  Copyright terms: Public domain W3C validator