Theorem prjspner01 41054

Description: Any vector is equivalent to a vector whose zeroth coordinate is 0 or 1 (proof of the equivalence). (Contributed by SN, 13-Aug-2023.)

Hypotheses

Ref	Expression
prjspner01.e	⊢ ∼ = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ ∃𝑙 ∈ 𝑆 𝑥 = (𝑙 · 𝑦))}
prjspner01.f	⊢ 𝐹 = (𝑏 ∈ 𝐵 ↦ if((𝑏‘0) = 0 , 𝑏, ((𝐼‘(𝑏‘0)) · 𝑏)))
prjspner01.b	⊢ 𝐵 = ((Base‘𝑊) ∖ {(0g‘𝑊)})
prjspner01.w	⊢ 𝑊 = (𝐾 freeLMod (0...𝑁))
prjspner01.t	⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝑊)
prjspner01.s	⊢ 𝑆 = (Base‘𝐾)
prjspner01.0	⊢ 0 = (0g‘𝐾)
prjspner01.i	⊢ 𝐼 = (invr‘𝐾)
prjspner01.k	⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ DivRing)
prjspner01.n	⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ0)
prjspner01.x	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)

Assertion

Ref	Expression
prjspner01	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∼ (𝐹‘𝑋))

Distinct variable groups:   𝑥,𝐵,𝑦   𝑋,𝑙,𝑥,𝑦   𝑊,𝑙,𝑥,𝑦   · ,𝑙,𝑥,𝑦   𝑆,𝑙   𝐼,𝑙,𝑥,𝑦   𝑥,𝐾,𝑦   𝑥, 0 ,𝑦   𝐵,𝑏   𝑋,𝑏   0 ,𝑏   · ,𝑏   𝐼,𝑏   𝜑,𝑏

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥,𝑦,𝑙)   𝐵(𝑙)   ∼ (𝑥,𝑦,𝑏,𝑙)   𝑆(𝑥,𝑦,𝑏)   𝐹(𝑥,𝑦,𝑏,𝑙)   𝐾(𝑏,𝑙)   𝑁(𝑥,𝑦,𝑏,𝑙)   𝑊(𝑏)   0 (𝑙)

Proof of Theorem prjspner01

Step	Hyp	Ref	Expression
1		prjspner01.e	. . . . . . 7 ⊢ ∼ = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ ∃𝑙 ∈ 𝑆 𝑥 = (𝑙 · 𝑦))}
2		prjspner01.w	. . . . . . 7 ⊢ 𝑊 = (𝐾 freeLMod (0...𝑁))
3		prjspner01.b	. . . . . . 7 ⊢ 𝐵 = ((Base‘𝑊) ∖ {(0g‘𝑊)})
4		prjspner01.s	. . . . . . 7 ⊢ 𝑆 = (Base‘𝐾)
5		prjspner01.t	. . . . . . 7 ⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝑊)
6		prjspner01.k	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ DivRing)
7	1, 2, 3, 4, 5, 6	prjspner 41048	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ∼ Er 𝐵)
8		prjspner01.x	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)
9	7, 8	erref 8690	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∼ 𝑋)
10	9	adantr 481	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑋‘0) = 0 ) → 𝑋 ∼ 𝑋)
11	7	adantr 481	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ ¬ (𝑋‘0) = 0 ) → ∼ Er 𝐵)
12		prjspner01.0	. . . . . 6 ⊢ 0 = (0g‘𝐾)
13	6	adantr 481	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ ¬ (𝑋‘0) = 0 ) → 𝐾 ∈ DivRing)
14	8	adantr 481	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ ¬ (𝑋‘0) = 0 ) → 𝑋 ∈ 𝐵)
15		ovexd 7412	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (0...𝑁) ∈ V)
16	8, 3	eleqtrdi 2842	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ ((Base‘𝑊) ∖ {(0g‘𝑊)}))
17	16	eldifad 3940	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (Base‘𝑊))
18		eqid 2731	. . . . . . . . . 10 ⊢ (Base‘𝑊) = (Base‘𝑊)
19	2, 4, 18	frlmbasf 21218	. . . . . . . . 9 ⊢ (((0...𝑁) ∈ V ∧ 𝑋 ∈ (Base‘𝑊)) → 𝑋:(0...𝑁)⟶𝑆)
20	15, 17, 19	syl2anc 584	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑋:(0...𝑁)⟶𝑆)
21		prjspner01.n	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ0)
22		0elfz 13563	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → 0 ∈ (0...𝑁))
23	21, 22	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 0 ∈ (0...𝑁))
24	20, 23	ffvelcdmd 7056	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝑋‘0) ∈ 𝑆)
25		neqne 2947	. . . . . . 7 ⊢ (¬ (𝑋‘0) = 0 → (𝑋‘0) ≠ 0 )
26		prjspner01.i	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐼 = (invr‘𝐾)
27	4, 12, 26	drnginvrcl 20261	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐾 ∈ DivRing ∧ (𝑋‘0) ∈ 𝑆 ∧ (𝑋‘0) ≠ 0 ) → (𝐼‘(𝑋‘0)) ∈ 𝑆)
28	6, 24, 25, 27	syl2an3an 1422	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ ¬ (𝑋‘0) = 0 ) → (𝐼‘(𝑋‘0)) ∈ 𝑆)
29	4, 12, 26	drnginvrn0 20262	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐾 ∈ DivRing ∧ (𝑋‘0) ∈ 𝑆 ∧ (𝑋‘0) ≠ 0 ) → (𝐼‘(𝑋‘0)) ≠ 0 )
30	6, 24, 25, 29	syl2an3an 1422	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ ¬ (𝑋‘0) = 0 ) → (𝐼‘(𝑋‘0)) ≠ 0 )
31	1, 2, 3, 4, 5, 12, 13, 14, 28, 30	prjspnvs 41049	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ ¬ (𝑋‘0) = 0 ) → ((𝐼‘(𝑋‘0)) · 𝑋) ∼ 𝑋)
32	11, 31	ersym 8682	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ ¬ (𝑋‘0) = 0 ) → 𝑋 ∼ ((𝐼‘(𝑋‘0)) · 𝑋))
33	10, 32	ifpimpda 1081	. . 3 ⊢ (𝜑 → if-((𝑋‘0) = 0 , 𝑋 ∼ 𝑋, 𝑋 ∼ ((𝐼‘(𝑋‘0)) · 𝑋)))
34		brif2 40751	. . 3 ⊢ (𝑋 ∼ if((𝑋‘0) = 0 , 𝑋, ((𝐼‘(𝑋‘0)) · 𝑋)) ↔ if-((𝑋‘0) = 0 , 𝑋 ∼ 𝑋, 𝑋 ∼ ((𝐼‘(𝑋‘0)) · 𝑋)))
35	33, 34	sylibr 233	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∼ if((𝑋‘0) = 0 , 𝑋, ((𝐼‘(𝑋‘0)) · 𝑋)))
36		prjspner01.f	. . 3 ⊢ 𝐹 = (𝑏 ∈ 𝐵 ↦ if((𝑏‘0) = 0 , 𝑏, ((𝐼‘(𝑏‘0)) · 𝑏)))
37		fveq1 6861	. . . . 5 ⊢ (𝑏 = 𝑋 → (𝑏‘0) = (𝑋‘0))
38	37	eqeq1d 2733	. . . 4 ⊢ (𝑏 = 𝑋 → ((𝑏‘0) = 0 ↔ (𝑋‘0) = 0 ))
39		id 22	. . . 4 ⊢ (𝑏 = 𝑋 → 𝑏 = 𝑋)
40	37	fveq2d 6866	. . . . 5 ⊢ (𝑏 = 𝑋 → (𝐼‘(𝑏‘0)) = (𝐼‘(𝑋‘0)))
41	40, 39	oveq12d 7395	. . . 4 ⊢ (𝑏 = 𝑋 → ((𝐼‘(𝑏‘0)) · 𝑏) = ((𝐼‘(𝑋‘0)) · 𝑋))
42	38, 39, 41	ifbieq12d 4534	. . 3 ⊢ (𝑏 = 𝑋 → if((𝑏‘0) = 0 , 𝑏, ((𝐼‘(𝑏‘0)) · 𝑏)) = if((𝑋‘0) = 0 , 𝑋, ((𝐼‘(𝑋‘0)) · 𝑋)))
43		ovexd 7412	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝐼‘(𝑋‘0)) · 𝑋) ∈ V)
44	8, 43	ifexd 4554	. . 3 ⊢ (𝜑 → if((𝑋‘0) = 0 , 𝑋, ((𝐼‘(𝑋‘0)) · 𝑋)) ∈ V)
45	36, 42, 8, 44	fvmptd3 6991	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐹‘𝑋) = if((𝑋‘0) = 0 , 𝑋, ((𝐼‘(𝑋‘0)) · 𝑋)))
46	35, 45	breqtrrd 5153	1 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∼ (𝐹‘𝑋))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 396  if-wif 1061   = wceq 1541   ∈ wcel 2106   ≠ wne 2939  ∃wrex 3069  Vcvv 3459   ∖ cdif 3925  ifcif 4506  {csn 4606   class class class wbr 5125  {copab 5187   ↦ cmpt 5208  ⟶wf 6512  ‘cfv 6516  (class class class)co 7377   Er wer 8667  0cc0 11075  ℕ₀cn0 12437  ...cfz 13449  Basecbs 17109   ·_𝑠 cvsca 17166  0_gc0g 17350  inv_rcinvr 20129  DivRingcdr 20240   freeLMod cfrlm 21204

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2702  ax-rep 5262  ax-sep 5276  ax-nul 5283  ax-pow 5340  ax-pr 5404  ax-un 7692  ax-cnex 11131  ax-resscn 11132  ax-1cn 11133  ax-icn 11134  ax-addcl 11135  ax-addrcl 11136  ax-mulcl 11137  ax-mulrcl 11138  ax-mulcom 11139  ax-addass 11140  ax-mulass 11141  ax-distr 11142  ax-i2m1 11143  ax-1ne0 11144  ax-1rid 11145  ax-rnegex 11146  ax-rrecex 11147  ax-cnre 11148  ax-pre-lttri 11149  ax-pre-lttrn 11150  ax-pre-ltadd 11151  ax-pre-mulgt0 11152

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-ifp 1062  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2709  df-cleq 2723  df-clel 2809  df-nfc 2884  df-ne 2940  df-nel 3046  df-ral 3061  df-rex 3070  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3419  df-v 3461  df-sbc 3758  df-csb 3874  df-dif 3931  df-un 3933  df-in 3935  df-ss 3945  df-pss 3947  df-nul 4303  df-if 4507  df-pw 4582  df-sn 4607  df-pr 4609  df-tp 4611  df-op 4613  df-uni 4886  df-iun 4976  df-br 5126  df-opab 5188  df-mpt 5209  df-tr 5243  df-id 5551  df-eprel 5557  df-po 5565  df-so 5566  df-fr 5608  df-we 5610  df-xp 5659  df-rel 5660  df-cnv 5661  df-co 5662  df-dm 5663  df-rn 5664  df-res 5665  df-ima 5666  df-pred 6273  df-ord 6340  df-on 6341  df-lim 6342  df-suc 6343  df-iota 6468  df-fun 6518  df-fn 6519  df-f 6520  df-f1 6521  df-fo 6522  df-f1o 6523  df-fv 6524  df-riota 7333  df-ov 7380  df-oprab 7381  df-mpo 7382  df-om 7823  df-1st 7941  df-2nd 7942  df-supp 8113  df-tpos 8177  df-frecs 8232  df-wrecs 8263  df-recs 8337  df-rdg 8376  df-1o 8432  df-er 8670  df-map 8789  df-ixp 8858  df-en 8906  df-dom 8907  df-sdom 8908  df-fin 8909  df-fsupp 9328  df-sup 9402  df-pnf 11215  df-mnf 11216  df-xr 11217  df-ltxr 11218  df-le 11219  df-sub 11411  df-neg 11412  df-nn 12178  df-2 12240  df-3 12241  df-4 12242  df-5 12243  df-6 12244  df-7 12245  df-8 12246  df-9 12247  df-n0 12438  df-z 12524  df-dec 12643  df-uz 12788  df-fz 13450  df-struct 17045  df-sets 17062  df-slot 17080  df-ndx 17092  df-base 17110  df-ress 17139  df-plusg 17175  df-mulr 17176  df-sca 17178  df-vsca 17179  df-ip 17180  df-tset 17181  df-ple 17182  df-ds 17184  df-hom 17186  df-cco 17187  df-0g 17352  df-prds 17358  df-pws 17360  df-mgm 18526  df-sgrp 18575  df-mnd 18586  df-grp 18780  df-minusg 18781  df-sbg 18782  df-subg 18954  df-mgp 19926  df-ur 19943  df-ring 19995  df-oppr 20078  df-dvdsr 20099  df-unit 20100  df-invr 20130  df-drng 20242  df-subrg 20283  df-lmod 20395  df-lss 20465  df-lvec 20636  df-sra 20707  df-rgmod 20708  df-dsmm 21190  df-frlm 21205

This theorem is referenced by:  prjspner1  41055