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 38410
Description: Subspace sum has the covering property (using spans of singletons to represent atoms). Proposition 1(ii) of [Kalmbach] p. 153. (spansncv2 32051 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 20952 . . . . . . 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 20803 . . . . . 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 3978 . . . 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 20822 . . . . . 6 ((π‘Š ∈ LMod ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) β†’ (π‘β€˜{𝑋}) ∈ 𝑆)
155, 11, 14syl2anc 583 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (π‘β€˜{𝑋}) ∈ 𝑆)
168, 15sseldd 3978 . . . 4 (πœ‘ β†’ (π‘β€˜{𝑋}) ∈ (SubGrpβ€˜π‘Š))
172, 10, 16lssnle 19592 . . 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 1145 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ 𝑆 ∧ (π‘ˆ ⊊ π‘₯ ∧ π‘₯ βŠ† (π‘ˆ βŠ• (π‘β€˜{𝑋})))) β†’ (πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ 𝑆))
20 simp3l 1198 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ 𝑆 ∧ (π‘ˆ ⊊ π‘₯ ∧ π‘₯ βŠ† (π‘ˆ βŠ• (π‘β€˜{𝑋})))) β†’ π‘ˆ ⊊ π‘₯)
21 simp3r 1199 . . . . 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 480 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ 𝑆) β†’ π‘Š ∈ LVec)
239adantr 480 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ 𝑆) β†’ π‘ˆ ∈ 𝑆)
24 simpr 484 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ 𝑆) β†’ π‘₯ ∈ 𝑆)
2511adantr 480 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ 𝑆) β†’ 𝑋 ∈ 𝑉)
2612, 6, 13, 2, 22, 23, 24, 25lsmcv 20990 . . . . 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 1368 . . . 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 1116 . . 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 3139 . 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 20929 . . . 4 ((π‘Š ∈ LMod ∧ π‘ˆ ∈ 𝑆 ∧ (π‘β€˜{𝑋}) ∈ 𝑆) β†’ (π‘ˆ βŠ• (π‘β€˜{𝑋})) ∈ 𝑆)
325, 9, 15, 31syl3anc 1368 . . 3 (πœ‘ β†’ (π‘ˆ βŠ• (π‘β€˜{𝑋})) ∈ 𝑆)
336, 30, 3, 9, 32lcvbr2 38403 . 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 710 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 395   ∧ w3a 1084   = wceq 1533   ∈ wcel 2098  βˆ€wral 3055   βŠ† wss 3943   ⊊ wpss 3944  {csn 4623   class class class wbr 5141  β€˜cfv 6536  (class class class)co 7404  Basecbs 17151  SubGrpcsubg 19045  LSSumclsm 19552  LModclmod 20704  LSubSpclss 20776  LSpanclspn 20816  LVecclvec 20948   β‹–L clcv 38399
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2163  ax-ext 2697  ax-rep 5278  ax-sep 5292  ax-nul 5299  ax-pow 5356  ax-pr 5420  ax-un 7721  ax-cnex 11165  ax-resscn 11166  ax-1cn 11167  ax-icn 11168  ax-addcl 11169  ax-addrcl 11170  ax-mulcl 11171  ax-mulrcl 11172  ax-mulcom 11173  ax-addass 11174  ax-mulass 11175  ax-distr 11176  ax-i2m1 11177  ax-1ne0 11178  ax-1rid 11179  ax-rnegex 11180  ax-rrecex 11181  ax-cnre 11182  ax-pre-lttri 11183  ax-pre-lttrn 11184  ax-pre-ltadd 11185  ax-pre-mulgt0 11186
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2528  df-eu 2557  df-clab 2704  df-cleq 2718  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2935  df-nel 3041  df-ral 3056  df-rex 3065  df-rmo 3370  df-reu 3371  df-rab 3427  df-v 3470  df-sbc 3773  df-csb 3889  df-dif 3946  df-un 3948  df-in 3950  df-ss 3960  df-pss 3962  df-nul 4318  df-if 4524  df-pw 4599  df-sn 4624  df-pr 4626  df-op 4630  df-uni 4903  df-int 4944  df-iun 4992  df-br 5142  df-opab 5204  df-mpt 5225  df-tr 5259  df-id 5567  df-eprel 5573  df-po 5581  df-so 5582  df-fr 5624  df-we 5626  df-xp 5675  df-rel 5676  df-cnv 5677  df-co 5678  df-dm 5679  df-rn 5680  df-res 5681  df-ima 5682  df-pred 6293  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6488  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7360  df-ov 7407  df-oprab 7408  df-mpo 7409  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-tpos 8209  df-frecs 8264  df-wrecs 8295  df-recs 8369  df-rdg 8408  df-er 8702  df-en 8939  df-dom 8940  df-sdom 8941  df-pnf 11251  df-mnf 11252  df-xr 11253  df-ltxr 11254  df-le 11255  df-sub 11447  df-neg 11448  df-nn 12214  df-2 12276  df-3 12277  df-sets 17104  df-slot 17122  df-ndx 17134  df-base 17152  df-ress 17181  df-plusg 17217  df-mulr 17218  df-0g 17394  df-mgm 18571  df-sgrp 18650  df-mnd 18666  df-submnd 18712  df-grp 18864  df-minusg 18865  df-sbg 18866  df-subg 19048  df-cntz 19231  df-lsm 19554  df-cmn 19700  df-abl 19701  df-mgp 20038  df-rng 20056  df-ur 20085  df-ring 20138  df-oppr 20234  df-dvdsr 20257  df-unit 20258  df-invr 20288  df-drng 20587  df-lmod 20706  df-lss 20777  df-lsp 20817  df-lvec 20949  df-lcv 38400
This theorem is referenced by:  lcv1  38422
  Copyright terms: Public domain W3C validator