Theorem lsppreli 21145

Description: A vector expressed as a sum belongs to the span of its components. (Contributed by NM, 9-Apr-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
lsppreli.v	⊢ 𝑉 = (Base‘𝑊)
lsppreli.p	⊢ + = (+g‘𝑊)
lsppreli.t	⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝑊)
lsppreli.f	⊢ 𝐹 = (Scalar‘𝑊)
lsppreli.k	⊢ 𝐾 = (Base‘𝐹)
lsppreli.n	⊢ 𝑁 = (LSpan‘𝑊)
lsppreli.w	⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ LMod)
lsppreli.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝐾)
lsppreli.b	⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ 𝐾)
lsppreli.x	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑉)
lsppreli.y	⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝑉)

Assertion

Ref	Expression
lsppreli	⊢ (𝜑 → ((𝐴 · 𝑋) + (𝐵 · 𝑌)) ∈ (𝑁‘{𝑋, 𝑌}))

Proof of Theorem lsppreli

Step	Hyp	Ref	Expression
1		lsppreli.w	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ LMod)
2		lsppreli.x	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑉)
3		lsppreli.v	. . . . 5 ⊢ 𝑉 = (Base‘𝑊)
4		lsppreli.n	. . . . 5 ⊢ 𝑁 = (LSpan‘𝑊)
5	3, 4	lspsnsubg 21035	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) → (𝑁‘{𝑋}) ∈ (SubGrp‘𝑊))
6	1, 2, 5	syl2anc 593	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑁‘{𝑋}) ∈ (SubGrp‘𝑊))
7		lsppreli.y	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝑉)
8	3, 4	lspsnsubg 21035	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑌 ∈ 𝑉) → (𝑁‘{𝑌}) ∈ (SubGrp‘𝑊))
9	1, 7, 8	syl2anc 593	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑁‘{𝑌}) ∈ (SubGrp‘𝑊))
10		lsppreli.t	. . . 4 ⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝑊)
11		lsppreli.f	. . . 4 ⊢ 𝐹 = (Scalar‘𝑊)
12		lsppreli.k	. . . 4 ⊢ 𝐾 = (Base‘𝐹)
13		lsppreli.a	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝐾)
14	3, 10, 11, 12, 4, 1, 13, 2	ellspsni 21056	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐴 · 𝑋) ∈ (𝑁‘{𝑋}))
15		lsppreli.b	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ 𝐾)
16	3, 10, 11, 12, 4, 1, 15, 7	ellspsni 21056	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐵 · 𝑌) ∈ (𝑁‘{𝑌}))
17		lsppreli.p	. . . 4 ⊢ + = (+g‘𝑊)
18		eqid 2761	. . . 4 ⊢ (LSSum‘𝑊) = (LSSum‘𝑊)
19	17, 18	lsmelvali 19681	. . 3 ⊢ ((((𝑁‘{𝑋}) ∈ (SubGrp‘𝑊) ∧ (𝑁‘{𝑌}) ∈ (SubGrp‘𝑊)) ∧ ((𝐴 · 𝑋) ∈ (𝑁‘{𝑋}) ∧ (𝐵 · 𝑌) ∈ (𝑁‘{𝑌}))) → ((𝐴 · 𝑋) + (𝐵 · 𝑌)) ∈ ((𝑁‘{𝑋})(LSSum‘𝑊)(𝑁‘{𝑌})))
20	6, 9, 14, 16, 19	syl22anc 849	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝐴 · 𝑋) + (𝐵 · 𝑌)) ∈ ((𝑁‘{𝑋})(LSSum‘𝑊)(𝑁‘{𝑌})))
21	3, 4, 18, 1, 2, 7	lsmpr 21144	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑁‘{𝑋, 𝑌}) = ((𝑁‘{𝑋})(LSSum‘𝑊)(𝑁‘{𝑌})))
22	20, 21	eleqtrrd 2864	1 ⊢ (𝜑 → ((𝐴 · 𝑋) + (𝐵 · 𝑌)) ∈ (𝑁‘{𝑋, 𝑌}))

Syntax hints:   → wi 4   = wceq 1559   ∈ wcel 2141  {csn 4579  {cpr 4581  ‘cfv 6516  (class class class)co 7391  Basecbs 17236  +_gcplusg 17277  Scalarcsca 17280   ·_𝑠 cvsca 17281  SubGrpcsubg 19153  LSSumclsm 19665  LModclmod 20915  LSpanclspn 21026

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1814  ax-4 1828  ax-5 1929  ax-6 1986  ax-7 2027  ax-8 2143  ax-9 2151  ax-10 2174  ax-11 2190  ax-12 2211  ax-ext 2733  ax-rep 5224  ax-sep 5243  ax-nul 5253  ax-pow 5319  ax-pr 5387  ax-un 7713  ax-cnex 11123  ax-resscn 11124  ax-1cn 11125  ax-icn 11126  ax-addcl 11127  ax-addrcl 11128  ax-mulcl 11129  ax-mulrcl 11130  ax-mulcom 11131  ax-addass 11132  ax-mulass 11133  ax-distr 11134  ax-i2m1 11135  ax-1ne0 11136  ax-1rid 11137  ax-rnegex 11138  ax-rrecex 11139  ax-cnre 11140  ax-pre-lttri 11141  ax-pre-lttrn 11142  ax-pre-ltadd 11143  ax-pre-mulgt0 11144

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 400  df-or 859  df-3or 1098  df-3an 1099  df-tru 1562  df-fal 1572  df-ex 1799  df-nf 1803  df-sb 2090  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3061  df-ral 3076  df-rex 3086  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3455  df-sbc 3743  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-pss 3922  df-nul 4284  df-if 4478  df-pw 4554  df-sn 4580  df-pr 4582  df-op 4586  df-uni 4863  df-int 4903  df-iun 4948  df-br 5098  df-opab 5160  df-mpt 5179  df-tr 5205  df-id 5538  df-eprel 5543  df-po 5551  df-so 5552  df-fr 5596  df-we 5598  df-xp 5649  df-rel 5650  df-cnv 5651  df-co 5652  df-dm 5653  df-rn 5654  df-res 5655  df-ima 5656  df-pred 6283  df-ord 6344  df-on 6345  df-lim 6346  df-suc 6347  df-iota 6472  df-fun 6518  df-fn 6519  df-f 6520  df-f1 6521  df-fo 6522  df-f1o 6523  df-fv 6524  df-riota 7348  df-ov 7394  df-oprab 7395  df-mpo 7396  df-om 7842  df-1st 7965  df-2nd 7966  df-frecs 8256  df-wrecs 8287  df-recs 8336  df-rdg 8375  df-er 8672  df-en 8922  df-dom 8923  df-sdom 8924  df-pnf 11212  df-mnf 11213  df-xr 11214  df-ltxr 11215  df-le 11216  df-sub 11410  df-neg 11411  df-nn 12205  df-2 12274  df-sets 17191  df-slot 17209  df-ndx 17221  df-base 17237  df-ress 17258  df-plusg 17290  df-0g 17461  df-mgm 18665  df-sgrp 18744  df-mnd 18760  df-submnd 18809  df-grp 18969  df-minusg 18970  df-sbg 18971  df-subg 19156  df-cntz 19348  df-lsm 19667  df-cmn 19813  df-abl 19814  df-mgp 20178  df-ur 20219  df-ring 20272  df-lmod 20917  df-lss 20987  df-lsp 21027

This theorem is referenced by:  lspexch  21187  baerlem3lem1  42292  baerlem5alem1  42293  baerlem5blem1  42294