Theorem lvecdimfi 33927

Description: Finite version of lvecdim 21255 which does not require the axiom of choice. The axiom of choice is used in acsmapd 18606, which is required in the infinite case. Suggested by Gérard Lang. (Contributed by Thierry Arnoux, 24-May-2023.)

Hypotheses

Ref	Expression
lvecdimfi.j	⊢ 𝐽 = (LBasis‘𝑊)
lvecdimfi.w	⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ LVec)
lvecdimfi.s	⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ 𝐽)
lvecdimfi.t	⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ 𝐽)
lvecdimfi.f	⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ Fin)

Assertion

Ref	Expression
lvecdimfi	⊢ (𝜑 → 𝑆 ≈ 𝑇)

Proof of Theorem lvecdimfi

Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		lvecdimfi.w	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ LVec)
2		eqid 2769	. . . . . 6 ⊢ (LSubSp‘𝑊) = (LSubSp‘𝑊)
3		eqid 2769	. . . . . 6 ⊢ (mrCls‘(LSubSp‘𝑊)) = (mrCls‘(LSubSp‘𝑊))
4		eqid 2769	. . . . . 6 ⊢ (Base‘𝑊) = (Base‘𝑊)
5	2, 3, 4	lssacsex 21242	. . . . 5 ⊢ (𝑊 ∈ LVec → ((LSubSp‘𝑊) ∈ (ACS‘(Base‘𝑊)) ∧ ∀𝑥 ∈ 𝒫 (Base‘𝑊)∀𝑦 ∈ (Base‘𝑊)∀𝑧 ∈ (((mrCls‘(LSubSp‘𝑊))‘(𝑥 ∪ {𝑦})) ∖ ((mrCls‘(LSubSp‘𝑊))‘𝑥))𝑦 ∈ ((mrCls‘(LSubSp‘𝑊))‘(𝑥 ∪ {𝑧}))))
6	1, 5	syl 18	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((LSubSp‘𝑊) ∈ (ACS‘(Base‘𝑊)) ∧ ∀𝑥 ∈ 𝒫 (Base‘𝑊)∀𝑦 ∈ (Base‘𝑊)∀𝑧 ∈ (((mrCls‘(LSubSp‘𝑊))‘(𝑥 ∪ {𝑦})) ∖ ((mrCls‘(LSubSp‘𝑊))‘𝑥))𝑦 ∈ ((mrCls‘(LSubSp‘𝑊))‘(𝑥 ∪ {𝑧}))))
7	6	simpld 499	. . 3 ⊢ (𝜑 → (LSubSp‘𝑊) ∈ (ACS‘(Base‘𝑊)))
8	7	acsmred 17708	. 2 ⊢ (𝜑 → (LSubSp‘𝑊) ∈ (Moore‘(Base‘𝑊)))
9		eqid 2769	. 2 ⊢ (mrInd‘(LSubSp‘𝑊)) = (mrInd‘(LSubSp‘𝑊))
10	6	simprd 500	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝒫 (Base‘𝑊)∀𝑦 ∈ (Base‘𝑊)∀𝑧 ∈ (((mrCls‘(LSubSp‘𝑊))‘(𝑥 ∪ {𝑦})) ∖ ((mrCls‘(LSubSp‘𝑊))‘𝑥))𝑦 ∈ ((mrCls‘(LSubSp‘𝑊))‘(𝑥 ∪ {𝑧})))
11		lvecdimfi.s	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ 𝐽)
12		lvecdimfi.j	. . . . . 6 ⊢ 𝐽 = (LBasis‘𝑊)
13	2, 3, 4, 9, 12	lbsacsbs 21254	. . . . 5 ⊢ (𝑊 ∈ LVec → (𝑆 ∈ 𝐽 ↔ (𝑆 ∈ (mrInd‘(LSubSp‘𝑊)) ∧ ((mrCls‘(LSubSp‘𝑊))‘𝑆) = (Base‘𝑊))))
14	13	biimpa 481	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ LVec ∧ 𝑆 ∈ 𝐽) → (𝑆 ∈ (mrInd‘(LSubSp‘𝑊)) ∧ ((mrCls‘(LSubSp‘𝑊))‘𝑆) = (Base‘𝑊)))
15	1, 11, 14	syl2anc 595	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑆 ∈ (mrInd‘(LSubSp‘𝑊)) ∧ ((mrCls‘(LSubSp‘𝑊))‘𝑆) = (Base‘𝑊)))
16	15	simpld 499	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ (mrInd‘(LSubSp‘𝑊)))
17		lvecdimfi.t	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ 𝐽)
18	2, 3, 4, 9, 12	lbsacsbs 21254	. . . . 5 ⊢ (𝑊 ∈ LVec → (𝑇 ∈ 𝐽 ↔ (𝑇 ∈ (mrInd‘(LSubSp‘𝑊)) ∧ ((mrCls‘(LSubSp‘𝑊))‘𝑇) = (Base‘𝑊))))
19	18	biimpa 481	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ LVec ∧ 𝑇 ∈ 𝐽) → (𝑇 ∈ (mrInd‘(LSubSp‘𝑊)) ∧ ((mrCls‘(LSubSp‘𝑊))‘𝑇) = (Base‘𝑊)))
20	1, 17, 19	syl2anc 595	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑇 ∈ (mrInd‘(LSubSp‘𝑊)) ∧ ((mrCls‘(LSubSp‘𝑊))‘𝑇) = (Base‘𝑊)))
21	20	simpld 499	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ (mrInd‘(LSubSp‘𝑊)))
22		lvecdimfi.f	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ Fin)
23	15	simprd 500	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((mrCls‘(LSubSp‘𝑊))‘𝑆) = (Base‘𝑊))
24	20	simprd 500	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((mrCls‘(LSubSp‘𝑊))‘𝑇) = (Base‘𝑊))
25	23, 24	eqtr4d 2807	. 2 ⊢ (𝜑 → ((mrCls‘(LSubSp‘𝑊))‘𝑆) = ((mrCls‘(LSubSp‘𝑊))‘𝑇))
26	8, 3, 9, 10, 16, 21, 22, 25	mreexfidimd 17702	1 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ≈ 𝑇)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 400   = wceq 1567   ∈ wcel 2149  ∀wral 3085   ∖ cdif 3910   ∪ cun 3911  𝒫 cpw 4564  {csn 4591   class class class wbr 5110  ‘cfv 6533   ≈ cen 8936  Fincfn 8939  Basecbs 17265  mrClscmrc 17631  mrIndcmri 17632  ACScacs 17633  LSubSpclss 21026  LBasisclbs 21169  LVecclvec 21197

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1822  ax-4 1836  ax-5 1937  ax-6 1994  ax-7 2035  ax-8 2151  ax-9 2159  ax-10 2182  ax-11 2198  ax-12 2219  ax-ext 2741  ax-rep 5239  ax-sep 5258  ax-nul 5268  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7730  ax-cnex 11152  ax-resscn 11153  ax-1cn 11154  ax-icn 11155  ax-addcl 11156  ax-addrcl 11157  ax-mulcl 11158  ax-mulrcl 11159  ax-mulcom 11160  ax-addass 11161  ax-mulass 11162  ax-distr 11163  ax-i2m1 11164  ax-1ne0 11165  ax-1rid 11166  ax-rnegex 11167  ax-rrecex 11168  ax-cnre 11169  ax-pre-lttri 11170  ax-pre-lttrn 11171  ax-pre-ltadd 11172  ax-pre-mulgt0 11173

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1570  df-fal 1580  df-ex 1807  df-nf 1811  df-sb 2098  df-mo 2573  df-eu 2603  df-clab 2748  df-cleq 2761  df-clel 2844  df-nfc 2918  df-ne 2965  df-nel 3071  df-ral 3086  df-rex 3096  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3424  df-v 3465  df-sbc 3754  df-csb 3862  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-pss 3933  df-nul 4295  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4874  df-int 4914  df-iun 4959  df-iin 4960  df-br 5111  df-opab 5175  df-mpt 5194  df-tr 5220  df-id 5554  df-eprel 5559  df-po 5567  df-so 5568  df-fr 5612  df-we 5614  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-pred 6299  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-riota 7365  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-om 7859  df-1st 7982  df-2nd 7983  df-tpos 8218  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-1o 8449  df-2o 8450  df-er 8690  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-card 9921  df-pnf 11241  df-mnf 11242  df-xr 11243  df-ltxr 11244  df-le 11245  df-sub 11439  df-neg 11440  df-nn 12230  df-2 12299  df-3 12300  df-sets 17220  df-slot 17238  df-ndx 17250  df-base 17266  df-ress 17287  df-plusg 17319  df-mulr 17320  df-0g 17490  df-mre 17634  df-mrc 17635  df-mri 17636  df-acs 17637  df-mgm 18694  df-sgrp 18773  df-mnd 18789  df-submnd 18838  df-grp 18999  df-minusg 19000  df-sbg 19001  df-subg 19185  df-cmn 19848  df-abl 19849  df-mgp 20213  df-rng 20227  df-ur 20260  df-ring 20313  df-oppr 20415  df-dvdsr 20435  df-unit 20436  df-invr 20466  df-drng 20811  df-lmod 20957  df-lss 21027  df-lsp 21067  df-lbs 21170  df-lvec 21198

This theorem is referenced by:  dimvalfi  33933