Theorem lvecdimfi 34026

Description: Finite version of lvecdim 21311 which does not require the axiom of choice. The axiom of choice is used in acsmapd 18628, 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 2765	. . . . . 6 ⊢ (LSubSp‘𝑊) = (LSubSp‘𝑊)
3		eqid 2765	. . . . . 6 ⊢ (mrCls‘(LSubSp‘𝑊)) = (mrCls‘(LSubSp‘𝑊))
4		eqid 2765	. . . . . 6 ⊢ (Base‘𝑊) = (Base‘𝑊)
5	2, 3, 4	lssacsex 21298	. . . . 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 500	. . 3 ⊢ (𝜑 → (LSubSp‘𝑊) ∈ (ACS‘(Base‘𝑊)))
8	7	acsmred 17730	. 2 ⊢ (𝜑 → (LSubSp‘𝑊) ∈ (Moore‘(Base‘𝑊)))
9		eqid 2765	. 2 ⊢ (mrInd‘(LSubSp‘𝑊)) = (mrInd‘(LSubSp‘𝑊))
10	6	simprd 501	. 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 21310	. . . . 5 ⊢ (𝑊 ∈ LVec → (𝑆 ∈ 𝐽 ↔ (𝑆 ∈ (mrInd‘(LSubSp‘𝑊)) ∧ ((mrCls‘(LSubSp‘𝑊))‘𝑆) = (Base‘𝑊))))
14	13	biimpa 482	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ LVec ∧ 𝑆 ∈ 𝐽) → (𝑆 ∈ (mrInd‘(LSubSp‘𝑊)) ∧ ((mrCls‘(LSubSp‘𝑊))‘𝑆) = (Base‘𝑊)))
15	1, 11, 14	syl2anc 596	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑆 ∈ (mrInd‘(LSubSp‘𝑊)) ∧ ((mrCls‘(LSubSp‘𝑊))‘𝑆) = (Base‘𝑊)))
16	15	simpld 500	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ (mrInd‘(LSubSp‘𝑊)))
17		lvecdimfi.t	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ 𝐽)
18	2, 3, 4, 9, 12	lbsacsbs 21310	. . . . 5 ⊢ (𝑊 ∈ LVec → (𝑇 ∈ 𝐽 ↔ (𝑇 ∈ (mrInd‘(LSubSp‘𝑊)) ∧ ((mrCls‘(LSubSp‘𝑊))‘𝑇) = (Base‘𝑊))))
19	18	biimpa 482	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ LVec ∧ 𝑇 ∈ 𝐽) → (𝑇 ∈ (mrInd‘(LSubSp‘𝑊)) ∧ ((mrCls‘(LSubSp‘𝑊))‘𝑇) = (Base‘𝑊)))
20	1, 17, 19	syl2anc 596	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑇 ∈ (mrInd‘(LSubSp‘𝑊)) ∧ ((mrCls‘(LSubSp‘𝑊))‘𝑇) = (Base‘𝑊)))
21	20	simpld 500	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ (mrInd‘(LSubSp‘𝑊)))
22		lvecdimfi.f	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ Fin)
23	15	simprd 501	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((mrCls‘(LSubSp‘𝑊))‘𝑆) = (Base‘𝑊))
24	20	simprd 501	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((mrCls‘(LSubSp‘𝑊))‘𝑇) = (Base‘𝑊))
25	23, 24	eqtr4d 2803	. 2 ⊢ (𝜑 → ((mrCls‘(LSubSp‘𝑊))‘𝑆) = ((mrCls‘(LSubSp‘𝑊))‘𝑇))
26	8, 3, 9, 10, 16, 21, 22, 25	mreexfidimd 17724	1 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ≈ 𝑇)

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2146  ∀wral 3081   ∖ cdif 3903   ∪ cun 3904  𝒫 cpw 4564  {csn 4591   class class class wbr 5111  ‘cfv 6540   ≈ cen 8942  Fincfn 8945  Basecbs 17287  mrClscmrc 17653  mrIndcmri 17654  ACScacs 17655  LSubSpclss 21082  LBasisclbs 21225  LVecclvec 21253

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2737  ax-rep 5240  ax-sep 5259  ax-nul 5271  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7738  ax-cnex 11167  ax-resscn 11168  ax-1cn 11169  ax-icn 11170  ax-addcl 11171  ax-addrcl 11172  ax-mulcl 11173  ax-mulrcl 11174  ax-mulcom 11175  ax-addass 11176  ax-mulass 11177  ax-distr 11178  ax-i2m1 11179  ax-1ne0 11180  ax-1rid 11181  ax-rnegex 11182  ax-rrecex 11183  ax-cnre 11184  ax-pre-lttri 11185  ax-pre-lttrn 11186  ax-pre-ltadd 11187  ax-pre-mulgt0 11188

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-nel 3067  df-ral 3082  df-rex 3092  df-rmo 3371  df-reu 3372  df-rab 3419  df-v 3459  df-sbc 3747  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4287  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4875  df-int 4915  df-iun 4960  df-iin 4961  df-br 5112  df-opab 5176  df-mpt 5195  df-tr 5221  df-id 5558  df-eprel 5563  df-po 5571  df-so 5572  df-fr 5616  df-we 5618  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-pred 6306  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6496  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-riota 7373  df-ov 7419  df-oprab 7420  df-mpo 7421  df-om 7865  df-1st 7988  df-2nd 7989  df-tpos 8224  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8360  df-rdg 8399  df-1o 8455  df-2o 8456  df-er 8696  df-en 8946  df-dom 8947  df-sdom 8948  df-fin 8949  df-card 9937  df-pnf 11256  df-mnf 11257  df-xr 11258  df-ltxr 11259  df-le 11260  df-sub 11454  df-neg 11455  df-nn 12245  df-2 12314  df-3 12315  df-sets 17242  df-slot 17260  df-ndx 17272  df-base 17288  df-ress 17309  df-plusg 17341  df-mulr 17342  df-0g 17512  df-mre 17656  df-mrc 17657  df-mri 17658  df-acs 17659  df-mgm 18716  df-sgrp 18799  df-mnd 18815  df-submnd 18866  df-grp 19027  df-minusg 19028  df-sbg 19029  df-subg 19213  df-cmn 19876  df-abl 19877  df-mgp 20241  df-rng 20255  df-ur 20288  df-ring 20341  df-oppr 20445  df-dvdsr 20465  df-unit 20466  df-invr 20496  df-drng 20859  df-lmod 21013  df-lss 21083  df-lsp 21123  df-lbs 21226  df-lvec 21254

This theorem is used by:  dimvalfi  34032