Theorem prjspner01 41669

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 41663	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ∼ Er 𝐵)
8		prjspner01.x	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)
9	7, 8	erref 8725	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∼ 𝑋)
10	9	adantr 479	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑋‘0) = 0 ) → 𝑋 ∼ 𝑋)
11	7	adantr 479	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ ¬ (𝑋‘0) = 0 ) → ∼ Er 𝐵)
12		prjspner01.0	. . . . . 6 ⊢ 0 = (0g‘𝐾)
13	6	adantr 479	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ ¬ (𝑋‘0) = 0 ) → 𝐾 ∈ DivRing)
14	8	adantr 479	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ ¬ (𝑋‘0) = 0 ) → 𝑋 ∈ 𝐵)
15		ovexd 7446	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (0...𝑁) ∈ V)
16	8, 3	eleqtrdi 2841	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ ((Base‘𝑊) ∖ {(0g‘𝑊)}))
17	16	eldifad 3959	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (Base‘𝑊))
18		eqid 2730	. . . . . . . . . 10 ⊢ (Base‘𝑊) = (Base‘𝑊)
19	2, 4, 18	frlmbasf 21534	. . . . . . . . 9 ⊢ (((0...𝑁) ∈ V ∧ 𝑋 ∈ (Base‘𝑊)) → 𝑋:(0...𝑁)⟶𝑆)
20	15, 17, 19	syl2anc 582	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑋:(0...𝑁)⟶𝑆)
21		prjspner01.n	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ0)
22		0elfz 13602	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → 0 ∈ (0...𝑁))
23	21, 22	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 0 ∈ (0...𝑁))
24	20, 23	ffvelcdmd 7086	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝑋‘0) ∈ 𝑆)
25		neqne 2946	. . . . . . 7 ⊢ (¬ (𝑋‘0) = 0 → (𝑋‘0) ≠ 0 )
26		prjspner01.i	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐼 = (invr‘𝐾)
27	4, 12, 26	drnginvrcl 20522	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐾 ∈ DivRing ∧ (𝑋‘0) ∈ 𝑆 ∧ (𝑋‘0) ≠ 0 ) → (𝐼‘(𝑋‘0)) ∈ 𝑆)
28	6, 24, 25, 27	syl2an3an 1420	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ ¬ (𝑋‘0) = 0 ) → (𝐼‘(𝑋‘0)) ∈ 𝑆)
29	4, 12, 26	drnginvrn0 20523	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐾 ∈ DivRing ∧ (𝑋‘0) ∈ 𝑆 ∧ (𝑋‘0) ≠ 0 ) → (𝐼‘(𝑋‘0)) ≠ 0 )
30	6, 24, 25, 29	syl2an3an 1420	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ ¬ (𝑋‘0) = 0 ) → (𝐼‘(𝑋‘0)) ≠ 0 )
31	1, 2, 3, 4, 5, 12, 13, 14, 28, 30	prjspnvs 41664	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ ¬ (𝑋‘0) = 0 ) → ((𝐼‘(𝑋‘0)) · 𝑋) ∼ 𝑋)
32	11, 31	ersym 8717	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ ¬ (𝑋‘0) = 0 ) → 𝑋 ∼ ((𝐼‘(𝑋‘0)) · 𝑋))
33	10, 32	ifpimpda 1079	. . 3 ⊢ (𝜑 → if-((𝑋‘0) = 0 , 𝑋 ∼ 𝑋, 𝑋 ∼ ((𝐼‘(𝑋‘0)) · 𝑋)))
34		brif2 41348	. . 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 6889	. . . . 5 ⊢ (𝑏 = 𝑋 → (𝑏‘0) = (𝑋‘0))
38	37	eqeq1d 2732	. . . 4 ⊢ (𝑏 = 𝑋 → ((𝑏‘0) = 0 ↔ (𝑋‘0) = 0 ))
39		id 22	. . . 4 ⊢ (𝑏 = 𝑋 → 𝑏 = 𝑋)
40	37	fveq2d 6894	. . . . 5 ⊢ (𝑏 = 𝑋 → (𝐼‘(𝑏‘0)) = (𝐼‘(𝑋‘0)))
41	40, 39	oveq12d 7429	. . . 4 ⊢ (𝑏 = 𝑋 → ((𝐼‘(𝑏‘0)) · 𝑏) = ((𝐼‘(𝑋‘0)) · 𝑋))
42	38, 39, 41	ifbieq12d 4555	. . 3 ⊢ (𝑏 = 𝑋 → if((𝑏‘0) = 0 , 𝑏, ((𝐼‘(𝑏‘0)) · 𝑏)) = if((𝑋‘0) = 0 , 𝑋, ((𝐼‘(𝑋‘0)) · 𝑋)))
43		ovexd 7446	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝐼‘(𝑋‘0)) · 𝑋) ∈ V)
44	8, 43	ifexd 4575	. . 3 ⊢ (𝜑 → if((𝑋‘0) = 0 , 𝑋, ((𝐼‘(𝑋‘0)) · 𝑋)) ∈ V)
45	36, 42, 8, 44	fvmptd3 7020	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐹‘𝑋) = if((𝑋‘0) = 0 , 𝑋, ((𝐼‘(𝑋‘0)) · 𝑋)))
46	35, 45	breqtrrd 5175	1 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∼ (𝐹‘𝑋))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 394  if-wif 1059   = wceq 1539   ∈ wcel 2104   ≠ wne 2938  ∃wrex 3068  Vcvv 3472   ∖ cdif 3944  ifcif 4527  {csn 4627   class class class wbr 5147  {copab 5209   ↦ cmpt 5230  ⟶wf 6538  ‘cfv 6542  (class class class)co 7411   Er wer 8702  0cc0 11112  ℕ₀cn0 12476  ...cfz 13488  Basecbs 17148   ·_𝑠 cvsca 17205  0_gc0g 17389  inv_rcinvr 20278  DivRingcdr 20500   freeLMod cfrlm 21520

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1911  ax-6 1969  ax-7 2009  ax-8 2106  ax-9 2114  ax-10 2135  ax-11 2152  ax-12 2169  ax-ext 2701  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7727  ax-cnex 11168  ax-resscn 11169  ax-1cn 11170  ax-icn 11171  ax-addcl 11172  ax-addrcl 11173  ax-mulcl 11174  ax-mulrcl 11175  ax-mulcom 11176  ax-addass 11177  ax-mulass 11178  ax-distr 11179  ax-i2m1 11180  ax-1ne0 11181  ax-1rid 11182  ax-rnegex 11183  ax-rrecex 11184  ax-cnre 11185  ax-pre-lttri 11186  ax-pre-lttrn 11187  ax-pre-ltadd 11188  ax-pre-mulgt0 11189

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 844  df-ifp 1060  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2532  df-eu 2561  df-clab 2708  df-cleq 2722  df-clel 2808  df-nfc 2883  df-ne 2939  df-nel 3045  df-ral 3060  df-rex 3069  df-rmo 3374  df-reu 3375  df-rab 3431  df-v 3474  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-tp 4632  df-op 4634  df-uni 4908  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6299  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-riota 7367  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-om 7858  df-1st 7977  df-2nd 7978  df-supp 8149  df-tpos 8213  df-frecs 8268  df-wrecs 8299  df-recs 8373  df-rdg 8412  df-1o 8468  df-er 8705  df-map 8824  df-ixp 8894  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-fin 8945  df-fsupp 9364  df-sup 9439  df-pnf 11254  df-mnf 11255  df-xr 11256  df-ltxr 11257  df-le 11258  df-sub 11450  df-neg 11451  df-nn 12217  df-2 12279  df-3 12280  df-4 12281  df-5 12282  df-6 12283  df-7 12284  df-8 12285  df-9 12286  df-n0 12477  df-z 12563  df-dec 12682  df-uz 12827  df-fz 13489  df-struct 17084  df-sets 17101  df-slot 17119  df-ndx 17131  df-base 17149  df-ress 17178  df-plusg 17214  df-mulr 17215  df-sca 17217  df-vsca 17218  df-ip 17219  df-tset 17220  df-ple 17221  df-ds 17223  df-hom 17225  df-cco 17226  df-0g 17391  df-prds 17397  df-pws 17399  df-mgm 18565  df-sgrp 18644  df-mnd 18660  df-grp 18858  df-minusg 18859  df-sbg 18860  df-subg 19039  df-cmn 19691  df-abl 19692  df-mgp 20029  df-rng 20047  df-ur 20076  df-ring 20129  df-oppr 20225  df-dvdsr 20248  df-unit 20249  df-invr 20279  df-subrg 20459  df-drng 20502  df-lmod 20616  df-lss 20687  df-lvec 20858  df-sra 20930  df-rgmod 20931  df-dsmm 21506  df-frlm 21521

This theorem is referenced by:  prjspner1  41670