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

Theorem lsscl 19833
Description: Closure property of a subspace. (Contributed by NM, 8-Dec-2013.) (Revised by Mario Carneiro, 8-Jan-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
lsscl.f 𝐹 = (Scalar‘𝑊)
lsscl.b 𝐵 = (Base‘𝐹)
lsscl.p + = (+g𝑊)
lsscl.t · = ( ·𝑠𝑊)
lsscl.s 𝑆 = (LSubSp‘𝑊)
Assertion
Ref Expression
lsscl ((𝑈𝑆 ∧ (𝑍𝐵𝑋𝑈𝑌𝑈)) → ((𝑍 · 𝑋) + 𝑌) ∈ 𝑈)

Proof of Theorem lsscl
Dummy variables 𝑥 𝑎 𝑏 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 lsscl.f . . . 4 𝐹 = (Scalar‘𝑊)
2 lsscl.b . . . 4 𝐵 = (Base‘𝐹)
3 eqid 2738 . . . 4 (Base‘𝑊) = (Base‘𝑊)
4 lsscl.p . . . 4 + = (+g𝑊)
5 lsscl.t . . . 4 · = ( ·𝑠𝑊)
6 lsscl.s . . . 4 𝑆 = (LSubSp‘𝑊)
71, 2, 3, 4, 5, 6islss 19825 . . 3 (𝑈𝑆 ↔ (𝑈 ⊆ (Base‘𝑊) ∧ 𝑈 ≠ ∅ ∧ ∀𝑥𝐵𝑎𝑈𝑏𝑈 ((𝑥 · 𝑎) + 𝑏) ∈ 𝑈))
87simp3bi 1148 . 2 (𝑈𝑆 → ∀𝑥𝐵𝑎𝑈𝑏𝑈 ((𝑥 · 𝑎) + 𝑏) ∈ 𝑈)
9 oveq1 7177 . . . . 5 (𝑥 = 𝑍 → (𝑥 · 𝑎) = (𝑍 · 𝑎))
109oveq1d 7185 . . . 4 (𝑥 = 𝑍 → ((𝑥 · 𝑎) + 𝑏) = ((𝑍 · 𝑎) + 𝑏))
1110eleq1d 2817 . . 3 (𝑥 = 𝑍 → (((𝑥 · 𝑎) + 𝑏) ∈ 𝑈 ↔ ((𝑍 · 𝑎) + 𝑏) ∈ 𝑈))
12 oveq2 7178 . . . . 5 (𝑎 = 𝑋 → (𝑍 · 𝑎) = (𝑍 · 𝑋))
1312oveq1d 7185 . . . 4 (𝑎 = 𝑋 → ((𝑍 · 𝑎) + 𝑏) = ((𝑍 · 𝑋) + 𝑏))
1413eleq1d 2817 . . 3 (𝑎 = 𝑋 → (((𝑍 · 𝑎) + 𝑏) ∈ 𝑈 ↔ ((𝑍 · 𝑋) + 𝑏) ∈ 𝑈))
15 oveq2 7178 . . . 4 (𝑏 = 𝑌 → ((𝑍 · 𝑋) + 𝑏) = ((𝑍 · 𝑋) + 𝑌))
1615eleq1d 2817 . . 3 (𝑏 = 𝑌 → (((𝑍 · 𝑋) + 𝑏) ∈ 𝑈 ↔ ((𝑍 · 𝑋) + 𝑌) ∈ 𝑈))
1711, 14, 16rspc3v 3539 . 2 ((𝑍𝐵𝑋𝑈𝑌𝑈) → (∀𝑥𝐵𝑎𝑈𝑏𝑈 ((𝑥 · 𝑎) + 𝑏) ∈ 𝑈 → ((𝑍 · 𝑋) + 𝑌) ∈ 𝑈))
188, 17mpan9 510 1 ((𝑈𝑆 ∧ (𝑍𝐵𝑋𝑈𝑌𝑈)) → ((𝑍 · 𝑋) + 𝑌) ∈ 𝑈)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 399  w3a 1088   = wceq 1542  wcel 2114  wne 2934  wral 3053  wss 3843  c0 4211  cfv 6339  (class class class)co 7170  Basecbs 16586  +gcplusg 16668  Scalarcsca 16671   ·𝑠 cvsca 16672  LSubSpclss 19822
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1917  ax-6 1975  ax-7 2020  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2145  ax-11 2162  ax-12 2179  ax-ext 2710  ax-sep 5167  ax-nul 5174  ax-pow 5232  ax-pr 5296
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 847  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2075  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2717  df-cleq 2730  df-clel 2811  df-nfc 2881  df-ne 2935  df-ral 3058  df-rex 3059  df-rab 3062  df-v 3400  df-sbc 3681  df-dif 3846  df-un 3848  df-in 3850  df-ss 3860  df-nul 4212  df-if 4415  df-pw 4490  df-sn 4517  df-pr 4519  df-op 4523  df-uni 4797  df-br 5031  df-opab 5093  df-mpt 5111  df-id 5429  df-xp 5531  df-rel 5532  df-cnv 5533  df-co 5534  df-dm 5535  df-iota 6297  df-fun 6341  df-fv 6347  df-ov 7173  df-lss 19823
This theorem is referenced by:  lssvsubcl  19834  lssvacl  19845  lssvscl  19846  islss3  19850  lssintcl  19855  lspsolvlem  20033  lbsextlem2  20050  isphld  20470
  Copyright terms: Public domain W3C validator