Users' Mathboxes Mathbox for Norm Megill < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  mapdval2N Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem mapdval2N 42385
Description: Value of projectivity from vector space H to dual space. (Contributed by NM, 31-Jan-2015.) (New usage is discouraged.)
Hypotheses
Ref Expression
mapdval2.h 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
mapdval2.u 𝑈 = ((DVecH‘𝐾)‘𝑊)
mapdval2.s 𝑆 = (LSubSp‘𝑈)
mapdval2.n 𝑁 = (LSpan‘𝑈)
mapdval2.f 𝐹 = (LFnl‘𝑈)
mapdval2.l 𝐿 = (LKer‘𝑈)
mapdval2.o 𝑂 = ((ocH‘𝐾)‘𝑊)
mapdval2.m 𝑀 = ((mapd‘𝐾)‘𝑊)
mapdval2.k (𝜑 → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻))
mapdval2.t (𝜑𝑇𝑆)
mapdval2.c 𝐶 = {𝑔𝐹 ∣ (𝑂‘(𝑂‘(𝐿𝑔))) = (𝐿𝑔)}
Assertion
Ref Expression
mapdval2N (𝜑 → (𝑀𝑇) = {𝑓𝐶 ∣ ∃𝑣𝑇 (𝑂‘(𝐿𝑓)) = (𝑁‘{𝑣})})
Distinct variable groups:   𝑣,𝐶   𝑓,𝑔,𝐹   𝑓,𝐾   𝑣,𝑔,𝐿   𝑣,𝑁   𝑔,𝑂,𝑣   𝑣,𝑓,𝑇   𝑣,𝑈   𝑓,𝑊   𝜑,𝑓,𝑣
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑔)   𝐶(𝑓,𝑔)   𝑆(𝑣,𝑓,𝑔)   𝑇(𝑔)   𝑈(𝑓,𝑔)   𝐹(𝑣)   𝐻(𝑣,𝑓,𝑔)   𝐾(𝑣,𝑔)   𝐿(𝑓)   𝑀(𝑣,𝑓,𝑔)   𝑁(𝑓,𝑔)   𝑂(𝑓)   𝑊(𝑣,𝑔)

Proof of Theorem mapdval2N
StepHypRef Expression
1 mapdval2.h . . 3 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
2 mapdval2.u . . 3 𝑈 = ((DVecH‘𝐾)‘𝑊)
3 mapdval2.s . . 3 𝑆 = (LSubSp‘𝑈)
4 mapdval2.f . . 3 𝐹 = (LFnl‘𝑈)
5 mapdval2.l . . 3 𝐿 = (LKer‘𝑈)
6 mapdval2.o . . 3 𝑂 = ((ocH‘𝐾)‘𝑊)
7 mapdval2.m . . 3 𝑀 = ((mapd‘𝐾)‘𝑊)
8 mapdval2.k . . 3 (𝜑 → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻))
9 mapdval2.t . . 3 (𝜑𝑇𝑆)
10 mapdval2.c . . 3 𝐶 = {𝑔𝐹 ∣ (𝑂‘(𝑂‘(𝐿𝑔))) = (𝐿𝑔)}
111, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10mapdvalc 42384 . 2 (𝜑 → (𝑀𝑇) = {𝑓𝐶 ∣ (𝑂‘(𝐿𝑓)) ⊆ 𝑇})
121, 2, 8dvhlmod 41865 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑈 ∈ LMod)
1312ad3antrrr 742 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑓𝐶) ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) ∈ (LSAtoms‘𝑈)) ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) ⊆ 𝑇) → 𝑈 ∈ LMod)
14 simplr 780 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑓𝐶) ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) ∈ (LSAtoms‘𝑈)) ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) ⊆ 𝑇) → (𝑂‘(𝐿𝑓)) ∈ (LSAtoms‘𝑈))
15 eqid 2763 . . . . . . . . 9 (Base‘𝑈) = (Base‘𝑈)
16 mapdval2.n . . . . . . . . 9 𝑁 = (LSpan‘𝑈)
17 eqid 2763 . . . . . . . . 9 (LSAtoms‘𝑈) = (LSAtoms‘𝑈)
1815, 16, 17islsati 39749 . . . . . . . 8 ((𝑈 ∈ LMod ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) ∈ (LSAtoms‘𝑈)) → ∃𝑣 ∈ (Base‘𝑈)(𝑂‘(𝐿𝑓)) = (𝑁‘{𝑣}))
1913, 14, 18syl2anc 595 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑓𝐶) ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) ∈ (LSAtoms‘𝑈)) ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) ⊆ 𝑇) → ∃𝑣 ∈ (Base‘𝑈)(𝑂‘(𝐿𝑓)) = (𝑁‘{𝑣}))
20 simprr 784 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑓𝐶) ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) ∈ (LSAtoms‘𝑈)) ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) ⊆ 𝑇) ∧ (𝑣 ∈ (Base‘𝑈) ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) = (𝑁‘{𝑣}))) → (𝑂‘(𝐿𝑓)) = (𝑁‘{𝑣}))
21 simplr 780 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑓𝐶) ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) ∈ (LSAtoms‘𝑈)) ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) ⊆ 𝑇) ∧ (𝑣 ∈ (Base‘𝑈) ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) = (𝑁‘{𝑣}))) → (𝑂‘(𝐿𝑓)) ⊆ 𝑇)
2220, 21eqsstrrd 3973 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑓𝐶) ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) ∈ (LSAtoms‘𝑈)) ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) ⊆ 𝑇) ∧ (𝑣 ∈ (Base‘𝑈) ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) = (𝑁‘{𝑣}))) → (𝑁‘{𝑣}) ⊆ 𝑇)
2312adantr 485 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑓𝐶) → 𝑈 ∈ LMod)
2423ad3antrrr 742 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑓𝐶) ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) ∈ (LSAtoms‘𝑈)) ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) ⊆ 𝑇) ∧ (𝑣 ∈ (Base‘𝑈) ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) = (𝑁‘{𝑣}))) → 𝑈 ∈ LMod)
259adantr 485 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑓𝐶) → 𝑇𝑆)
2625ad3antrrr 742 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑓𝐶) ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) ∈ (LSAtoms‘𝑈)) ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) ⊆ 𝑇) ∧ (𝑣 ∈ (Base‘𝑈) ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) = (𝑁‘{𝑣}))) → 𝑇𝑆)
27 simprl 782 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑓𝐶) ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) ∈ (LSAtoms‘𝑈)) ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) ⊆ 𝑇) ∧ (𝑣 ∈ (Base‘𝑈) ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) = (𝑁‘{𝑣}))) → 𝑣 ∈ (Base‘𝑈))
2815, 3, 16, 24, 26, 27ellspsn5b 21097 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑓𝐶) ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) ∈ (LSAtoms‘𝑈)) ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) ⊆ 𝑇) ∧ (𝑣 ∈ (Base‘𝑈) ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) = (𝑁‘{𝑣}))) → (𝑣𝑇 ↔ (𝑁‘{𝑣}) ⊆ 𝑇))
2922, 28mpbird 260 . . . . . . 7 (((((𝜑𝑓𝐶) ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) ∈ (LSAtoms‘𝑈)) ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) ⊆ 𝑇) ∧ (𝑣 ∈ (Base‘𝑈) ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) = (𝑁‘{𝑣}))) → 𝑣𝑇)
3019, 29, 20reximssdv 3183 . . . . . 6 ((((𝜑𝑓𝐶) ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) ∈ (LSAtoms‘𝑈)) ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) ⊆ 𝑇) → ∃𝑣𝑇 (𝑂‘(𝐿𝑓)) = (𝑁‘{𝑣}))
3130ex 417 . . . . 5 (((𝜑𝑓𝐶) ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) ∈ (LSAtoms‘𝑈)) → ((𝑂‘(𝐿𝑓)) ⊆ 𝑇 → ∃𝑣𝑇 (𝑂‘(𝐿𝑓)) = (𝑁‘{𝑣})))
32 eqid 2763 . . . . . . . . . . 11 (0g𝑈) = (0g𝑈)
3332, 3lss0cl 21049 . . . . . . . . . 10 ((𝑈 ∈ LMod ∧ 𝑇𝑆) → (0g𝑈) ∈ 𝑇)
3412, 9, 33syl2anc 595 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (0g𝑈) ∈ 𝑇)
3534adantr 485 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) = {(0g𝑈)}) → (0g𝑈) ∈ 𝑇)
36 simpr 489 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) = {(0g𝑈)}) → (𝑂‘(𝐿𝑓)) = {(0g𝑈)})
3712adantr 485 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) = {(0g𝑈)}) → 𝑈 ∈ LMod)
3832, 16lspsn0 21110 . . . . . . . . . 10 (𝑈 ∈ LMod → (𝑁‘{(0g𝑈)}) = {(0g𝑈)})
3937, 38syl 18 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) = {(0g𝑈)}) → (𝑁‘{(0g𝑈)}) = {(0g𝑈)})
4036, 39eqtr4d 2801 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) = {(0g𝑈)}) → (𝑂‘(𝐿𝑓)) = (𝑁‘{(0g𝑈)}))
41 sneq 4600 . . . . . . . . . 10 (𝑣 = (0g𝑈) → {𝑣} = {(0g𝑈)})
4241fveq2d 6887 . . . . . . . . 9 (𝑣 = (0g𝑈) → (𝑁‘{𝑣}) = (𝑁‘{(0g𝑈)}))
4342rspceeqv 3605 . . . . . . . 8 (((0g𝑈) ∈ 𝑇 ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) = (𝑁‘{(0g𝑈)})) → ∃𝑣𝑇 (𝑂‘(𝐿𝑓)) = (𝑁‘{𝑣}))
4435, 40, 43syl2anc 595 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) = {(0g𝑈)}) → ∃𝑣𝑇 (𝑂‘(𝐿𝑓)) = (𝑁‘{𝑣}))
4544adantlr 727 . . . . . 6 (((𝜑𝑓𝐶) ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) = {(0g𝑈)}) → ∃𝑣𝑇 (𝑂‘(𝐿𝑓)) = (𝑁‘{𝑣}))
4645a1d 26 . . . . 5 (((𝜑𝑓𝐶) ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) = {(0g𝑈)}) → ((𝑂‘(𝐿𝑓)) ⊆ 𝑇 → ∃𝑣𝑇 (𝑂‘(𝐿𝑓)) = (𝑁‘{𝑣})))
478adantr 485 . . . . . 6 ((𝜑𝑓𝐶) → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻))
4810lcfl1lem 42246 . . . . . . . 8 (𝑓𝐶 ↔ (𝑓𝐹 ∧ (𝑂‘(𝑂‘(𝐿𝑓))) = (𝐿𝑓)))
4948simplbi 501 . . . . . . 7 (𝑓𝐶𝑓𝐹)
5049adantl 486 . . . . . 6 ((𝜑𝑓𝐶) → 𝑓𝐹)
511, 6, 2, 32, 17, 4, 5, 47, 50dochsat0 42212 . . . . 5 ((𝜑𝑓𝐶) → ((𝑂‘(𝐿𝑓)) ∈ (LSAtoms‘𝑈) ∨ (𝑂‘(𝐿𝑓)) = {(0g𝑈)}))
5231, 46, 51mpjaodan 973 . . . 4 ((𝜑𝑓𝐶) → ((𝑂‘(𝐿𝑓)) ⊆ 𝑇 → ∃𝑣𝑇 (𝑂‘(𝐿𝑓)) = (𝑁‘{𝑣})))
53 simp3 1156 . . . . . 6 (((𝜑𝑓𝐶) ∧ 𝑣𝑇 ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) = (𝑁‘{𝑣})) → (𝑂‘(𝐿𝑓)) = (𝑁‘{𝑣}))
54233ad2ant1 1151 . . . . . . 7 (((𝜑𝑓𝐶) ∧ 𝑣𝑇 ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) = (𝑁‘{𝑣})) → 𝑈 ∈ LMod)
55253ad2ant1 1151 . . . . . . 7 (((𝜑𝑓𝐶) ∧ 𝑣𝑇 ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) = (𝑁‘{𝑣})) → 𝑇𝑆)
56 simp2 1155 . . . . . . 7 (((𝜑𝑓𝐶) ∧ 𝑣𝑇 ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) = (𝑁‘{𝑣})) → 𝑣𝑇)
573, 16, 54, 55, 56ellspsn5 21098 . . . . . 6 (((𝜑𝑓𝐶) ∧ 𝑣𝑇 ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) = (𝑁‘{𝑣})) → (𝑁‘{𝑣}) ⊆ 𝑇)
5853, 57eqsstrd 3972 . . . . 5 (((𝜑𝑓𝐶) ∧ 𝑣𝑇 ∧ (𝑂‘(𝐿𝑓)) = (𝑁‘{𝑣})) → (𝑂‘(𝐿𝑓)) ⊆ 𝑇)
5958rexlimdv3a 3170 . . . 4 ((𝜑𝑓𝐶) → (∃𝑣𝑇 (𝑂‘(𝐿𝑓)) = (𝑁‘{𝑣}) → (𝑂‘(𝐿𝑓)) ⊆ 𝑇))
6052, 59impbid 215 . . 3 ((𝜑𝑓𝐶) → ((𝑂‘(𝐿𝑓)) ⊆ 𝑇 ↔ ∃𝑣𝑇 (𝑂‘(𝐿𝑓)) = (𝑁‘{𝑣})))
6160rabbidva 3422 . 2 (𝜑 → {𝑓𝐶 ∣ (𝑂‘(𝐿𝑓)) ⊆ 𝑇} = {𝑓𝐶 ∣ ∃𝑣𝑇 (𝑂‘(𝐿𝑓)) = (𝑁‘{𝑣})})
6211, 61eqtrd 2798 1 (𝜑 → (𝑀𝑇) = {𝑓𝐶 ∣ ∃𝑣𝑇 (𝑂‘(𝐿𝑓)) = (𝑁‘{𝑣})})
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 400  w3a 1103   = wceq 1570  wcel 2143  wrex 3089  {crab 3416  wss 3906  {csn 4590  cfv 6538  Basecbs 17270  0gc0g 17493  LModclmod 20962  LSubSpclss 21033  LSpanclspn 21073  LSAtomsclsa 39729  LFnlclfn 39812  LKerclk 39840  HLchlt 40105  LHypclh 40739  DVecHcdvh 41833  ocHcoch 42102  mapdcmpd 42379
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-rep 5239  ax-sep 5258  ax-nul 5270  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7734  ax-cnex 11157  ax-resscn 11158  ax-1cn 11159  ax-icn 11160  ax-addcl 11161  ax-addrcl 11162  ax-mulcl 11163  ax-mulrcl 11164  ax-mulcom 11165  ax-addass 11166  ax-mulass 11167  ax-distr 11168  ax-i2m1 11169  ax-1ne0 11170  ax-1rid 11171  ax-rnegex 11172  ax-rrecex 11173  ax-cnre 11174  ax-pre-lttri 11175  ax-pre-lttrn 11176  ax-pre-ltadd 11177  ax-pre-mulgt0 11178  ax-riotaBAD 39708
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3746  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4288  df-if 4489  df-pw 4565  df-sn 4591  df-pr 4593  df-tp 4595  df-op 4597  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 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 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-riota 7369  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7864  df-1st 7987  df-2nd 7988  df-tpos 8223  df-undef 8270  df-frecs 8279  df-wrecs 8310  df-recs 8359  df-rdg 8398  df-1o 8454  df-er 8695  df-map 8827  df-en 8945  df-dom 8946  df-sdom 8947  df-fin 8948  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11444  df-neg 11445  df-nn 12235  df-2 12304  df-3 12305  df-4 12306  df-5 12307  df-6 12308  df-n0 12506  df-z 12593  df-uz 12864  df-fz 13537  df-struct 17208  df-sets 17225  df-slot 17243  df-ndx 17255  df-base 17271  df-ress 17292  df-plusg 17324  df-mulr 17325  df-sca 17327  df-vsca 17328  df-0g 17495  df-proset 18351  df-poset 18370  df-plt 18385  df-lub 18401  df-glb 18402  df-join 18403  df-meet 18404  df-p0 18480  df-p1 18481  df-lat 18489  df-clat 18556  df-mgm 18699  df-sgrp 18778  df-mnd 18794  df-submnd 18843  df-grp 19004  df-minusg 19005  df-sbg 19006  df-subg 19190  df-cntz 19388  df-lsm 19707  df-cmn 19853  df-abl 19854  df-mgp 20218  df-rng 20232  df-ur 20265  df-ring 20318  df-oppr 20420  df-dvdsr 20440  df-unit 20441  df-invr 20471  df-dvr 20484  df-drng 20816  df-lmod 20964  df-lss 21034  df-lsp 21074  df-lvec 21205  df-lsatoms 39731  df-lshyp 39732  df-lfl 39813  df-lkr 39841  df-oposet 39931  df-ol 39933  df-oml 39934  df-covers 40021  df-ats 40022  df-atl 40053  df-cvlat 40077  df-hlat 40106  df-llines 40253  df-lplanes 40254  df-lvols 40255  df-lines 40256  df-psubsp 40258  df-pmap 40259  df-padd 40551  df-lhyp 40743  df-laut 40744  df-ldil 40859  df-ltrn 40860  df-trl 40914  df-tgrp 41498  df-tendo 41510  df-edring 41512  df-dveca 41758  df-disoa 41784  df-dvech 41834  df-dib 41894  df-dic 41928  df-dih 41984  df-doch 42103  df-djh 42150  df-mapd 42380
This theorem is referenced by:  mapdval3N  42386  mapdval4N  42387
  Copyright terms: Public domain W3C validator