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

Theorem lsscl 20701
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 2731 . . . 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 20693 . . 3 (𝑈𝑆 ↔ (𝑈 ⊆ (Base‘𝑊) ∧ 𝑈 ≠ ∅ ∧ ∀𝑥𝐵𝑎𝑈𝑏𝑈 ((𝑥 · 𝑎) + 𝑏) ∈ 𝑈))
87simp3bi 1146 . 2 (𝑈𝑆 → ∀𝑥𝐵𝑎𝑈𝑏𝑈 ((𝑥 · 𝑎) + 𝑏) ∈ 𝑈)
9 oveq1 7419 . . . . 5 (𝑥 = 𝑍 → (𝑥 · 𝑎) = (𝑍 · 𝑎))
109oveq1d 7427 . . . 4 (𝑥 = 𝑍 → ((𝑥 · 𝑎) + 𝑏) = ((𝑍 · 𝑎) + 𝑏))
1110eleq1d 2817 . . 3 (𝑥 = 𝑍 → (((𝑥 · 𝑎) + 𝑏) ∈ 𝑈 ↔ ((𝑍 · 𝑎) + 𝑏) ∈ 𝑈))
12 oveq2 7420 . . . . 5 (𝑎 = 𝑋 → (𝑍 · 𝑎) = (𝑍 · 𝑋))
1312oveq1d 7427 . . . 4 (𝑎 = 𝑋 → ((𝑍 · 𝑎) + 𝑏) = ((𝑍 · 𝑋) + 𝑏))
1413eleq1d 2817 . . 3 (𝑎 = 𝑋 → (((𝑍 · 𝑎) + 𝑏) ∈ 𝑈 ↔ ((𝑍 · 𝑋) + 𝑏) ∈ 𝑈))
15 oveq2 7420 . . . 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 3627 . 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 1086   = wceq 1540  wcel 2105  wne 2939  wral 3060  wss 3948  c0 4322  cfv 6543  (class class class)co 7412  Basecbs 17151  +gcplusg 17204  Scalarcsca 17207   ·𝑠 cvsca 17208  LSubSpclss 20690
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1912  ax-6 1970  ax-7 2010  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2136  ax-11 2153  ax-12 2170  ax-ext 2702  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2067  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2709  df-cleq 2723  df-clel 2809  df-nfc 2884  df-ne 2940  df-ral 3061  df-rex 3070  df-rab 3432  df-v 3475  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-id 5574  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fv 6551  df-ov 7415  df-lss 20691
This theorem is referenced by:  lssvsubcl  20702  lssvacl  20713  lssvscl  20714  islss3  20718  lssintcl  20723  lspsolvlem  20904  lbsextlem2  20921  isphld  21430
  Copyright terms: Public domain W3C validator