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

Theorem lsscl 20940
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 2737 . . . 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 20932 . . 3 (𝑈𝑆 ↔ (𝑈 ⊆ (Base‘𝑊) ∧ 𝑈 ≠ ∅ ∧ ∀𝑥𝐵𝑎𝑈𝑏𝑈 ((𝑥 · 𝑎) + 𝑏) ∈ 𝑈))
87simp3bi 1148 . 2 (𝑈𝑆 → ∀𝑥𝐵𝑎𝑈𝑏𝑈 ((𝑥 · 𝑎) + 𝑏) ∈ 𝑈)
9 oveq1 7438 . . . . 5 (𝑥 = 𝑍 → (𝑥 · 𝑎) = (𝑍 · 𝑎))
109oveq1d 7446 . . . 4 (𝑥 = 𝑍 → ((𝑥 · 𝑎) + 𝑏) = ((𝑍 · 𝑎) + 𝑏))
1110eleq1d 2826 . . 3 (𝑥 = 𝑍 → (((𝑥 · 𝑎) + 𝑏) ∈ 𝑈 ↔ ((𝑍 · 𝑎) + 𝑏) ∈ 𝑈))
12 oveq2 7439 . . . . 5 (𝑎 = 𝑋 → (𝑍 · 𝑎) = (𝑍 · 𝑋))
1312oveq1d 7446 . . . 4 (𝑎 = 𝑋 → ((𝑍 · 𝑎) + 𝑏) = ((𝑍 · 𝑋) + 𝑏))
1413eleq1d 2826 . . 3 (𝑎 = 𝑋 → (((𝑍 · 𝑎) + 𝑏) ∈ 𝑈 ↔ ((𝑍 · 𝑋) + 𝑏) ∈ 𝑈))
15 oveq2 7439 . . . 4 (𝑏 = 𝑌 → ((𝑍 · 𝑋) + 𝑏) = ((𝑍 · 𝑋) + 𝑌))
1615eleq1d 2826 . . 3 (𝑏 = 𝑌 → (((𝑍 · 𝑋) + 𝑏) ∈ 𝑈 ↔ ((𝑍 · 𝑋) + 𝑌) ∈ 𝑈))
1711, 14, 16rspc3v 3638 . 2 ((𝑍𝐵𝑋𝑈𝑌𝑈) → (∀𝑥𝐵𝑎𝑈𝑏𝑈 ((𝑥 · 𝑎) + 𝑏) ∈ 𝑈 → ((𝑍 · 𝑋) + 𝑌) ∈ 𝑈))
188, 17mpan9 506 1 ((𝑈𝑆 ∧ (𝑍𝐵𝑋𝑈𝑌𝑈)) → ((𝑍 · 𝑋) + 𝑌) ∈ 𝑈)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395  w3a 1087   = wceq 1540  wcel 2108  wne 2940  wral 3061  wss 3951  c0 4333  cfv 6561  (class class class)co 7431  Basecbs 17247  +gcplusg 17297  Scalarcsca 17300   ·𝑠 cvsca 17301  LSubSpclss 20929
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 1910  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2177  ax-ext 2708  ax-sep 5296  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5432
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3an 1089  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2065  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2816  df-nfc 2892  df-ne 2941  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rab 3437  df-v 3482  df-dif 3954  df-un 3956  df-in 3958  df-ss 3968  df-nul 4334  df-if 4526  df-pw 4602  df-sn 4627  df-pr 4629  df-op 4633  df-uni 4908  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5226  df-id 5578  df-xp 5691  df-rel 5692  df-cnv 5693  df-co 5694  df-dm 5695  df-iota 6514  df-fun 6563  df-fv 6569  df-ov 7434  df-lss 20930
This theorem is referenced by:  lssvacl  20941  lssvsubcl  20942  lssvscl  20953  islss3  20957  lssintcl  20962  lspsolvlem  21144  lbsextlem2  21161  isphld  21672
  Copyright terms: Public domain W3C validator