Theorem lspindp5 42544

Description: Obtain an independent vector set 𝑈, 𝑋, 𝑌 from a vector 𝑈 dependent on 𝑋 and 𝑍 and another independent set 𝑍, 𝑋, 𝑌. (Here we don't show the (𝑁‘{𝑋}) ≠ (𝑁‘{𝑌}) part of the independence, which passes straight through. We also don't show nonzero vector requirements that are redundant for this theorem. Different orderings can be obtained using lspexch 21253 and prcom 4698.) (Contributed by NM, 4-May-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
lspindp5.v	⊢ 𝑉 = (Base‘𝑊)
lspindp5.n	⊢ 𝑁 = (LSpan‘𝑊)
lspindp5.w	⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ LVec)
lspindp5.y	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑉)
lspindp5.x	⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝑉)
lspindp5.u	⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝑉)
lspindp5.e	⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ (𝑁‘{𝑋, 𝑈}))
lspindp5.m	⊢ (𝜑 → ¬ 𝑍 ∈ (𝑁‘{𝑋, 𝑌}))

Assertion

Ref	Expression
lspindp5	⊢ (𝜑 → ¬ 𝑈 ∈ (𝑁‘{𝑋, 𝑌}))

Proof of Theorem lspindp5

Step	Hyp	Ref	Expression
1		lspindp5.m	. . 3 ⊢ (𝜑 → ¬ 𝑍 ∈ (𝑁‘{𝑋, 𝑌}))
2		lspindp5.e	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ (𝑁‘{𝑋, 𝑈}))
3		ssel 3931	. . . 4 ⊢ ((𝑁‘{𝑋, 𝑈}) ⊆ (𝑁‘{𝑋, 𝑌}) → (𝑍 ∈ (𝑁‘{𝑋, 𝑈}) → 𝑍 ∈ (𝑁‘{𝑋, 𝑌})))
4	2, 3	syl5com 32	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝑁‘{𝑋, 𝑈}) ⊆ (𝑁‘{𝑋, 𝑌}) → 𝑍 ∈ (𝑁‘{𝑋, 𝑌})))
5	1, 4	mtod 201	. 2 ⊢ (𝜑 → ¬ (𝑁‘{𝑋, 𝑈}) ⊆ (𝑁‘{𝑋, 𝑌}))
6		lspindp5.w	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ LVec)
7		lveclmod 21227	. . . . . . 7 ⊢ (𝑊 ∈ LVec → 𝑊 ∈ LMod)
8	6, 7	syl 18	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ LMod)
9		lspindp5.y	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑉)
10		lspindp5.x	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝑉)
11		prssi 4787	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉) → {𝑋, 𝑌} ⊆ 𝑉)
12	9, 10, 11	syl2anc 595	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → {𝑋, 𝑌} ⊆ 𝑉)
13		snsspr1 4780	. . . . . . 7 ⊢ {𝑋} ⊆ {𝑋, 𝑌}
14	13	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → {𝑋} ⊆ {𝑋, 𝑌})
15		lspindp5.v	. . . . . . 7 ⊢ 𝑉 = (Base‘𝑊)
16		lspindp5.n	. . . . . . 7 ⊢ 𝑁 = (LSpan‘𝑊)
17	15, 16	lspss 21105	. . . . . 6 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ {𝑋, 𝑌} ⊆ 𝑉 ∧ {𝑋} ⊆ {𝑋, 𝑌}) → (𝑁‘{𝑋}) ⊆ (𝑁‘{𝑋, 𝑌}))
18	8, 12, 14, 17	syl3anc 1398	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑁‘{𝑋}) ⊆ (𝑁‘{𝑋, 𝑌}))
19	18	biantrurd 541	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝑁‘{𝑈}) ⊆ (𝑁‘{𝑋, 𝑌}) ↔ ((𝑁‘{𝑋}) ⊆ (𝑁‘{𝑋, 𝑌}) ∧ (𝑁‘{𝑈}) ⊆ (𝑁‘{𝑋, 𝑌}))))
20		eqid 2763	. . . . . . . 8 ⊢ (LSubSp‘𝑊) = (LSubSp‘𝑊)
21	20	lsssssubg 21079	. . . . . . 7 ⊢ (𝑊 ∈ LMod → (LSubSp‘𝑊) ⊆ (SubGrp‘𝑊))
22	8, 21	syl 18	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (LSubSp‘𝑊) ⊆ (SubGrp‘𝑊))
23	15, 20, 16	lspsncl 21098	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) → (𝑁‘{𝑋}) ∈ (LSubSp‘𝑊))
24	8, 9, 23	syl2anc 595	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑁‘{𝑋}) ∈ (LSubSp‘𝑊))
25	22, 24	sseldd 3938	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑁‘{𝑋}) ∈ (SubGrp‘𝑊))
26		lspindp5.u	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝑉)
27	15, 20, 16	lspsncl 21098	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑉) → (𝑁‘{𝑈}) ∈ (LSubSp‘𝑊))
28	8, 26, 27	syl2anc 595	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑁‘{𝑈}) ∈ (LSubSp‘𝑊))
29	22, 28	sseldd 3938	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑁‘{𝑈}) ∈ (SubGrp‘𝑊))
30	15, 20, 16, 8, 9, 10	lspprcl 21099	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑁‘{𝑋, 𝑌}) ∈ (LSubSp‘𝑊))
31	22, 30	sseldd 3938	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑁‘{𝑋, 𝑌}) ∈ (SubGrp‘𝑊))
32		eqid 2763	. . . . . 6 ⊢ (LSSum‘𝑊) = (LSSum‘𝑊)
33	32	lsmlub 19729	. . . . 5 ⊢ (((𝑁‘{𝑋}) ∈ (SubGrp‘𝑊) ∧ (𝑁‘{𝑈}) ∈ (SubGrp‘𝑊) ∧ (𝑁‘{𝑋, 𝑌}) ∈ (SubGrp‘𝑊)) → (((𝑁‘{𝑋}) ⊆ (𝑁‘{𝑋, 𝑌}) ∧ (𝑁‘{𝑈}) ⊆ (𝑁‘{𝑋, 𝑌})) ↔ ((𝑁‘{𝑋})(LSSum‘𝑊)(𝑁‘{𝑈})) ⊆ (𝑁‘{𝑋, 𝑌})))
34	25, 29, 31, 33	syl3anc 1398	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (((𝑁‘{𝑋}) ⊆ (𝑁‘{𝑋, 𝑌}) ∧ (𝑁‘{𝑈}) ⊆ (𝑁‘{𝑋, 𝑌})) ↔ ((𝑁‘{𝑋})(LSSum‘𝑊)(𝑁‘{𝑈})) ⊆ (𝑁‘{𝑋, 𝑌})))
35	19, 34	bitrd 282	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝑁‘{𝑈}) ⊆ (𝑁‘{𝑋, 𝑌}) ↔ ((𝑁‘{𝑋})(LSSum‘𝑊)(𝑁‘{𝑈})) ⊆ (𝑁‘{𝑋, 𝑌})))
36	15, 20, 16, 8, 30, 26	ellspsn5b 21116	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑈 ∈ (𝑁‘{𝑋, 𝑌}) ↔ (𝑁‘{𝑈}) ⊆ (𝑁‘{𝑋, 𝑌})))
37	15, 16, 32, 8, 9, 26	lsmpr 21210	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑁‘{𝑋, 𝑈}) = ((𝑁‘{𝑋})(LSSum‘𝑊)(𝑁‘{𝑈})))
38	37	sseq1d 3968	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝑁‘{𝑋, 𝑈}) ⊆ (𝑁‘{𝑋, 𝑌}) ↔ ((𝑁‘{𝑋})(LSSum‘𝑊)(𝑁‘{𝑈})) ⊆ (𝑁‘{𝑋, 𝑌})))
39	35, 36, 38	3bitr4d 314	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑈 ∈ (𝑁‘{𝑋, 𝑌}) ↔ (𝑁‘{𝑋, 𝑈}) ⊆ (𝑁‘{𝑋, 𝑌})))
40	5, 39	mtbird 328	1 ⊢ (𝜑 → ¬ 𝑈 ∈ (𝑁‘{𝑋, 𝑌}))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 400   = wceq 1570   ∈ wcel 2143   ⊆ wss 3905  {csn 4589  {cpr 4591  ‘cfv 6536  (class class class)co 7410  Basecbs 17264  SubGrpcsubg 19181  LSSumclsm 19699  LModclmod 20981  LSubSpclss 21052  LSpanclspn 21092  LVecclvec 21223

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-op 4596  df-uni 4873  df-int 4913  df-iun 4958  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-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-riota 7367  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-om 7859  df-1st 7982  df-2nd 7983  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-er 8690  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  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-sets 17219  df-slot 17237  df-ndx 17249  df-base 17265  df-ress 17286  df-plusg 17318  df-0g 17489  df-mgm 18693  df-sgrp 18772  df-mnd 18788  df-submnd 18837  df-grp 18998  df-minusg 18999  df-sbg 19000  df-subg 19184  df-cntz 19382  df-lsm 19701  df-cmn 19847  df-abl 19848  df-mgp 20212  df-ur 20259  df-ring 20312  df-lmod 20983  df-lss 21053  df-lsp 21093  df-lvec 21224

This theorem is referenced by:  mapdh8b  42554