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

Theorem lspsnneg 20761
Description: Negation does not change the span of a singleton. (Contributed by NM, 24-Apr-2014.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 19-Jun-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
lspsnneg.v 𝑉 = (Baseβ€˜π‘Š)
lspsnneg.m 𝑀 = (invgβ€˜π‘Š)
lspsnneg.n 𝑁 = (LSpanβ€˜π‘Š)
Assertion
Ref Expression
lspsnneg ((π‘Š ∈ LMod ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) β†’ (π‘β€˜{(π‘€β€˜π‘‹)}) = (π‘β€˜{𝑋}))

Proof of Theorem lspsnneg
StepHypRef Expression
1 lspsnneg.v . . . . . 6 𝑉 = (Baseβ€˜π‘Š)
2 lspsnneg.m . . . . . 6 𝑀 = (invgβ€˜π‘Š)
3 eqid 2730 . . . . . 6 (Scalarβ€˜π‘Š) = (Scalarβ€˜π‘Š)
4 eqid 2730 . . . . . 6 ( ·𝑠 β€˜π‘Š) = ( ·𝑠 β€˜π‘Š)
5 eqid 2730 . . . . . 6 (1rβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) = (1rβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))
6 eqid 2730 . . . . . 6 (invgβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) = (invgβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))
71, 2, 3, 4, 5, 6lmodvneg1 20659 . . . . 5 ((π‘Š ∈ LMod ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) β†’ (((invgβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))β€˜(1rβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)))( ·𝑠 β€˜π‘Š)𝑋) = (π‘€β€˜π‘‹))
87sneqd 4639 . . . 4 ((π‘Š ∈ LMod ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) β†’ {(((invgβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))β€˜(1rβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)))( ·𝑠 β€˜π‘Š)𝑋)} = {(π‘€β€˜π‘‹)})
98fveq2d 6894 . . 3 ((π‘Š ∈ LMod ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) β†’ (π‘β€˜{(((invgβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))β€˜(1rβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)))( ·𝑠 β€˜π‘Š)𝑋)}) = (π‘β€˜{(π‘€β€˜π‘‹)}))
10 simpl 481 . . . 4 ((π‘Š ∈ LMod ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) β†’ π‘Š ∈ LMod)
113lmodfgrp 20623 . . . . . 6 (π‘Š ∈ LMod β†’ (Scalarβ€˜π‘Š) ∈ Grp)
12 eqid 2730 . . . . . . 7 (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) = (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))
133, 12, 5lmod1cl 20643 . . . . . 6 (π‘Š ∈ LMod β†’ (1rβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)))
1412, 6grpinvcl 18908 . . . . . 6 (((Scalarβ€˜π‘Š) ∈ Grp ∧ (1rβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))) β†’ ((invgβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))β€˜(1rβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))) ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)))
1511, 13, 14syl2anc 582 . . . . 5 (π‘Š ∈ LMod β†’ ((invgβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))β€˜(1rβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))) ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)))
1615adantr 479 . . . 4 ((π‘Š ∈ LMod ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) β†’ ((invgβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))β€˜(1rβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))) ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)))
17 simpr 483 . . . 4 ((π‘Š ∈ LMod ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) β†’ 𝑋 ∈ 𝑉)
18 lspsnneg.n . . . . 5 𝑁 = (LSpanβ€˜π‘Š)
193, 12, 1, 4, 18lspsnvsi 20759 . . . 4 ((π‘Š ∈ LMod ∧ ((invgβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))β€˜(1rβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))) ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) β†’ (π‘β€˜{(((invgβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))β€˜(1rβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)))( ·𝑠 β€˜π‘Š)𝑋)}) βŠ† (π‘β€˜{𝑋}))
2010, 16, 17, 19syl3anc 1369 . . 3 ((π‘Š ∈ LMod ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) β†’ (π‘β€˜{(((invgβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))β€˜(1rβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)))( ·𝑠 β€˜π‘Š)𝑋)}) βŠ† (π‘β€˜{𝑋}))
219, 20eqsstrrd 4020 . 2 ((π‘Š ∈ LMod ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) β†’ (π‘β€˜{(π‘€β€˜π‘‹)}) βŠ† (π‘β€˜{𝑋}))
221, 2lmodvnegcl 20657 . . . . . . 7 ((π‘Š ∈ LMod ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) β†’ (π‘€β€˜π‘‹) ∈ 𝑉)
231, 2, 3, 4, 5, 6lmodvneg1 20659 . . . . . . 7 ((π‘Š ∈ LMod ∧ (π‘€β€˜π‘‹) ∈ 𝑉) β†’ (((invgβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))β€˜(1rβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)))( ·𝑠 β€˜π‘Š)(π‘€β€˜π‘‹)) = (π‘€β€˜(π‘€β€˜π‘‹)))
2422, 23syldan 589 . . . . . 6 ((π‘Š ∈ LMod ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) β†’ (((invgβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))β€˜(1rβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)))( ·𝑠 β€˜π‘Š)(π‘€β€˜π‘‹)) = (π‘€β€˜(π‘€β€˜π‘‹)))
25 lmodgrp 20621 . . . . . . 7 (π‘Š ∈ LMod β†’ π‘Š ∈ Grp)
261, 2grpinvinv 18926 . . . . . . 7 ((π‘Š ∈ Grp ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) β†’ (π‘€β€˜(π‘€β€˜π‘‹)) = 𝑋)
2725, 26sylan 578 . . . . . 6 ((π‘Š ∈ LMod ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) β†’ (π‘€β€˜(π‘€β€˜π‘‹)) = 𝑋)
2824, 27eqtrd 2770 . . . . 5 ((π‘Š ∈ LMod ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) β†’ (((invgβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))β€˜(1rβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)))( ·𝑠 β€˜π‘Š)(π‘€β€˜π‘‹)) = 𝑋)
2928sneqd 4639 . . . 4 ((π‘Š ∈ LMod ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) β†’ {(((invgβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))β€˜(1rβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)))( ·𝑠 β€˜π‘Š)(π‘€β€˜π‘‹))} = {𝑋})
3029fveq2d 6894 . . 3 ((π‘Š ∈ LMod ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) β†’ (π‘β€˜{(((invgβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))β€˜(1rβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)))( ·𝑠 β€˜π‘Š)(π‘€β€˜π‘‹))}) = (π‘β€˜{𝑋}))
313, 12, 1, 4, 18lspsnvsi 20759 . . . 4 ((π‘Š ∈ LMod ∧ ((invgβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))β€˜(1rβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))) ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)) ∧ (π‘€β€˜π‘‹) ∈ 𝑉) β†’ (π‘β€˜{(((invgβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))β€˜(1rβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)))( ·𝑠 β€˜π‘Š)(π‘€β€˜π‘‹))}) βŠ† (π‘β€˜{(π‘€β€˜π‘‹)}))
3210, 16, 22, 31syl3anc 1369 . . 3 ((π‘Š ∈ LMod ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) β†’ (π‘β€˜{(((invgβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š))β€˜(1rβ€˜(Scalarβ€˜π‘Š)))( ·𝑠 β€˜π‘Š)(π‘€β€˜π‘‹))}) βŠ† (π‘β€˜{(π‘€β€˜π‘‹)}))
3330, 32eqsstrrd 4020 . 2 ((π‘Š ∈ LMod ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) β†’ (π‘β€˜{𝑋}) βŠ† (π‘β€˜{(π‘€β€˜π‘‹)}))
3421, 33eqssd 3998 1 ((π‘Š ∈ LMod ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) β†’ (π‘β€˜{(π‘€β€˜π‘‹)}) = (π‘β€˜{𝑋}))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ∧ wa 394   = wceq 1539   ∈ wcel 2104   βŠ† wss 3947  {csn 4627  β€˜cfv 6542  (class class class)co 7411  Basecbs 17148  Scalarcsca 17204   ·𝑠 cvsca 17205  Grpcgrp 18855  invgcminusg 18856  1rcur 20075  LModclmod 20614  LSpanclspn 20726
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1911  ax-6 1969  ax-7 2009  ax-8 2106  ax-9 2114  ax-10 2135  ax-11 2152  ax-12 2169  ax-ext 2701  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7727  ax-cnex 11168  ax-resscn 11169  ax-1cn 11170  ax-icn 11171  ax-addcl 11172  ax-addrcl 11173  ax-mulcl 11174  ax-mulrcl 11175  ax-mulcom 11176  ax-addass 11177  ax-mulass 11178  ax-distr 11179  ax-i2m1 11180  ax-1ne0 11181  ax-1rid 11182  ax-rnegex 11183  ax-rrecex 11184  ax-cnre 11185  ax-pre-lttri 11186  ax-pre-lttrn 11187  ax-pre-ltadd 11188  ax-pre-mulgt0 11189
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2532  df-eu 2561  df-clab 2708  df-cleq 2722  df-clel 2808  df-nfc 2883  df-ne 2939  df-nel 3045  df-ral 3060  df-rex 3069  df-rmo 3374  df-reu 3375  df-rab 3431  df-v 3474  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 6299  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-riota 7367  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-om 7858  df-1st 7977  df-2nd 7978  df-frecs 8268  df-wrecs 8299  df-recs 8373  df-rdg 8412  df-er 8705  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-pnf 11254  df-mnf 11255  df-xr 11256  df-ltxr 11257  df-le 11258  df-sub 11450  df-neg 11451  df-nn 12217  df-2 12279  df-sets 17101  df-slot 17119  df-ndx 17131  df-base 17149  df-plusg 17214  df-0g 17391  df-mgm 18565  df-sgrp 18644  df-mnd 18660  df-grp 18858  df-minusg 18859  df-sbg 18860  df-mgp 20029  df-ur 20076  df-ring 20129  df-lmod 20616  df-lss 20687  df-lsp 20727
This theorem is referenced by:  lspsnsub  20762  lmodindp1  20769  lspsntrim  20853  baerlem5amN  40890  baerlem5bmN  40891  baerlem5abmN  40892
  Copyright terms: Public domain W3C validator