Theorem prjspner1 43399

Description: Two vectors whose zeroth coordinate is nonzero are equivalent if and only if they have the same representative in the (n-1)-dimensional affine subspace { x₀ = 1 } . For example, vectors in 3D space whose 𝑥 coordinate is nonzero are equivalent iff they intersect at the plane 𝑥 = 1 at the same point (also see section header). (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)
prjspner1.y	⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝐵)
prjspner1.1	⊢ (𝜑 → (𝑋‘0) ≠ 0 )
prjspner1.2	⊢ (𝜑 → (𝑌‘0) ≠ 0 )

Assertion

Ref	Expression
prjspner1	⊢ (𝜑 → (𝑋 ∼ 𝑌 ↔ (𝐹‘𝑋) = (𝐹‘𝑌)))

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   𝑌,𝑙,𝑥,𝑦   𝑌,𝑏   𝑥,𝑆,𝑦

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

Proof of Theorem prjspner1

Dummy variable 𝑚 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		prjspner01.e	. . . 4 ⊢ ∼ = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ ∃𝑙 ∈ 𝑆 𝑥 = (𝑙 · 𝑦))}
2	1	prjsprel 43377	. . 3 ⊢ (𝑋 ∼ 𝑌 ↔ ((𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵) ∧ ∃𝑚 ∈ 𝑆 𝑋 = (𝑚 · 𝑌)))
3		prjspner1.1	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → (𝑋‘0) ≠ 0 )
4		fveq1 6887	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑋 = (0g‘𝑊) → (𝑋‘0) = ((0g‘𝑊)‘0))
5		prjspner01.w	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ 𝑊 = (𝐾 freeLMod (0...𝑁))
6		prjspner01.0	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ 0 = (0g‘𝐾)
7		prjspner01.k	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ DivRing)
8	7	drngringd 20872	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ Ring)
9		ovexd 7458	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → (0...𝑁) ∈ V)
10		prjspner01.n	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ0)
11		0elfz 13671	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → 0 ∈ (0...𝑁))
12	10, 11	syl 18	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → 0 ∈ (0...𝑁))
13	5, 6, 8, 9, 12	frlm0vald 43348	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → ((0g‘𝑊)‘0) = 0 )
14	4, 13	sylan9eqr 2823	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = (0g‘𝑊)) → (𝑋‘0) = 0 )
15	3, 14	mteqand 3052	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ≠ (0g‘𝑊))
16	5	frlmsca 21940	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝐾 ∈ DivRing ∧ (0...𝑁) ∈ V) → 𝐾 = (Scalar‘𝑊))
17	7, 9, 16	syl2anc 596	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝜑 → 𝐾 = (Scalar‘𝑊))
18	17	fveq2d 6892	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → (0g‘𝐾) = (0g‘(Scalar‘𝑊)))
19	6, 18	eqtrid 2813	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → 0 = (0g‘(Scalar‘𝑊)))
20	19	oveq1d 7438	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → ( 0 · 𝑌) = ((0g‘(Scalar‘𝑊)) · 𝑌))
21	5	frlmlvec 21948	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝐾 ∈ DivRing ∧ (0...𝑁) ∈ V) → 𝑊 ∈ LVec)
22	7, 9, 21	syl2anc 596	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ LVec)
23	22	lveclmodd 21265	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ LMod)
24		prjspner1.y	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝐵)
25		prjspner01.b	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ 𝐵 = ((Base‘𝑊) ∖ {(0g‘𝑊)})
26	24, 25	eleqtrdi 2876	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ ((Base‘𝑊) ∖ {(0g‘𝑊)}))
27	26	eldifad 3920	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ (Base‘𝑊))
28		eqid 2766	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (Base‘𝑊) = (Base‘𝑊)
29		eqid 2766	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (Scalar‘𝑊) = (Scalar‘𝑊)
30		prjspner01.t	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝑊)
31		eqid 2766	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (0g‘(Scalar‘𝑊)) = (0g‘(Scalar‘𝑊))
32		eqid 2766	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (0g‘𝑊) = (0g‘𝑊)
33	28, 29, 30, 31, 32	lmod0vs 21053	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑌 ∈ (Base‘𝑊)) → ((0g‘(Scalar‘𝑊)) · 𝑌) = (0g‘𝑊))
34	23, 27, 33	syl2anc 596	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → ((0g‘(Scalar‘𝑊)) · 𝑌) = (0g‘𝑊))
35	20, 34	eqtrd 2801	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → ( 0 · 𝑌) = (0g‘𝑊))
36	15, 35	neeqtrrd 3035	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ≠ ( 0 · 𝑌))
37	36	ad2antrr 739	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑚 ∈ 𝑆) → 𝑋 ≠ ( 0 · 𝑌))
38		oveq1 7430	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑚 = 0 → (𝑚 · 𝑌) = ( 0 · 𝑌))
39	38	neeq2d 3021	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑚 = 0 → (𝑋 ≠ (𝑚 · 𝑌) ↔ 𝑋 ≠ ( 0 · 𝑌)))
40	37, 39	syl5ibrcom 250	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑚 ∈ 𝑆) → (𝑚 = 0 → 𝑋 ≠ (𝑚 · 𝑌)))
41	40	necon2d 2984	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑚 ∈ 𝑆) → (𝑋 = (𝑚 · 𝑌) → 𝑚 ≠ 0 ))
42	41	ancrd 561	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑚 ∈ 𝑆) → (𝑋 = (𝑚 · 𝑌) → (𝑚 ≠ 0 ∧ 𝑋 = (𝑚 · 𝑌))))
43		prjspner01.s	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ 𝑆 = (Base‘𝐾)
44		ovexd 7458	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑚 ∈ 𝑆) ∧ 𝑚 ≠ 0 ) → (0...𝑁) ∈ V)
45		simplr 781	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑚 ∈ 𝑆) ∧ 𝑚 ≠ 0 ) → 𝑚 ∈ 𝑆)
46	27	ad3antrrr 743	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑚 ∈ 𝑆) ∧ 𝑚 ≠ 0 ) → 𝑌 ∈ (Base‘𝑊))
47	12	ad3antrrr 743	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑚 ∈ 𝑆) ∧ 𝑚 ≠ 0 ) → 0 ∈ (0...𝑁))
48		eqid 2766	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (.r‘𝐾) = (.r‘𝐾)
49	5, 28, 43, 44, 45, 46, 47, 30, 48	frlmvscaval 21955	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑚 ∈ 𝑆) ∧ 𝑚 ≠ 0 ) → ((𝑚 · 𝑌)‘0) = (𝑚(.r‘𝐾)(𝑌‘0)))
50	49	fveq2d 6892	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑚 ∈ 𝑆) ∧ 𝑚 ≠ 0 ) → (𝐼‘((𝑚 · 𝑌)‘0)) = (𝐼‘(𝑚(.r‘𝐾)(𝑌‘0))))
51		prjspner01.i	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 𝐼 = (invr‘𝐾)
52	7	ad3antrrr 743	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑚 ∈ 𝑆) ∧ 𝑚 ≠ 0 ) → 𝐾 ∈ DivRing)
53	5, 43, 28	frlmbasf 21947	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((0...𝑁) ∈ V ∧ 𝑌 ∈ (Base‘𝑊)) → 𝑌:(0...𝑁)⟶𝑆)
54	9, 27, 53	syl2anc 596	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → 𝑌:(0...𝑁)⟶𝑆)
55	54, 12	ffvelcdmd 7087	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → (𝑌‘0) ∈ 𝑆)
56	55	ad3antrrr 743	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑚 ∈ 𝑆) ∧ 𝑚 ≠ 0 ) → (𝑌‘0) ∈ 𝑆)
57		simpr 490	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑚 ∈ 𝑆) ∧ 𝑚 ≠ 0 ) → 𝑚 ≠ 0 )
58		prjspner1.2	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → (𝑌‘0) ≠ 0 )
59	58	ad3antrrr 743	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑚 ∈ 𝑆) ∧ 𝑚 ≠ 0 ) → (𝑌‘0) ≠ 0 )
60	43, 6, 48, 51, 52, 45, 56, 57, 59	drnginvmuld 43336	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑚 ∈ 𝑆) ∧ 𝑚 ≠ 0 ) → (𝐼‘(𝑚(.r‘𝐾)(𝑌‘0))) = ((𝐼‘(𝑌‘0))(.r‘𝐾)(𝐼‘𝑚)))
61	50, 60	eqtrd 2801	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑚 ∈ 𝑆) ∧ 𝑚 ≠ 0 ) → (𝐼‘((𝑚 · 𝑌)‘0)) = ((𝐼‘(𝑌‘0))(.r‘𝐾)(𝐼‘𝑚)))
62	61	oveq1d 7438	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑚 ∈ 𝑆) ∧ 𝑚 ≠ 0 ) → ((𝐼‘((𝑚 · 𝑌)‘0)) · (𝑚 · 𝑌)) = (((𝐼‘(𝑌‘0))(.r‘𝐾)(𝐼‘𝑚)) · (𝑚 · 𝑌)))
63	23	ad3antrrr 743	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑚 ∈ 𝑆) ∧ 𝑚 ≠ 0 ) → 𝑊 ∈ LMod)
64	8	ad3antrrr 743	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑚 ∈ 𝑆) ∧ 𝑚 ≠ 0 ) → 𝐾 ∈ Ring)
65	43, 6, 51, 52, 56, 59	drnginvrcld 20896	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑚 ∈ 𝑆) ∧ 𝑚 ≠ 0 ) → (𝐼‘(𝑌‘0)) ∈ 𝑆)
66	43, 6, 51, 52, 45, 57	drnginvrcld 20896	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑚 ∈ 𝑆) ∧ 𝑚 ≠ 0 ) → (𝐼‘𝑚) ∈ 𝑆)
67	43, 48, 64, 65, 66	ringcld 20370	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑚 ∈ 𝑆) ∧ 𝑚 ≠ 0 ) → ((𝐼‘(𝑌‘0))(.r‘𝐾)(𝐼‘𝑚)) ∈ 𝑆)
68	17	fveq2d 6892	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → (Base‘𝐾) = (Base‘(Scalar‘𝑊)))
69	43, 68	eqtrid 2813	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → 𝑆 = (Base‘(Scalar‘𝑊)))
70	69	ad3antrrr 743	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑚 ∈ 𝑆) ∧ 𝑚 ≠ 0 ) → 𝑆 = (Base‘(Scalar‘𝑊)))
71	67, 70	eleqtrd 2868	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑚 ∈ 𝑆) ∧ 𝑚 ≠ 0 ) → ((𝐼‘(𝑌‘0))(.r‘𝐾)(𝐼‘𝑚)) ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)))
72	45, 70	eleqtrd 2868	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑚 ∈ 𝑆) ∧ 𝑚 ≠ 0 ) → 𝑚 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)))
73		eqid 2766	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (Base‘(Scalar‘𝑊)) = (Base‘(Scalar‘𝑊))
74		eqid 2766	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (.r‘(Scalar‘𝑊)) = (.r‘(Scalar‘𝑊))
75	28, 29, 30, 73, 74	lmodvsass 21045	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ (((𝐼‘(𝑌‘0))(.r‘𝐾)(𝐼‘𝑚)) ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑚 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑌 ∈ (Base‘𝑊))) → ((((𝐼‘(𝑌‘0))(.r‘𝐾)(𝐼‘𝑚))(.r‘(Scalar‘𝑊))𝑚) · 𝑌) = (((𝐼‘(𝑌‘0))(.r‘𝐾)(𝐼‘𝑚)) · (𝑚 · 𝑌)))
76	63, 71, 72, 46, 75	syl13anc 1399	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑚 ∈ 𝑆) ∧ 𝑚 ≠ 0 ) → ((((𝐼‘(𝑌‘0))(.r‘𝐾)(𝐼‘𝑚))(.r‘(Scalar‘𝑊))𝑚) · 𝑌) = (((𝐼‘(𝑌‘0))(.r‘𝐾)(𝐼‘𝑚)) · (𝑚 · 𝑌)))
77	43, 48, 64, 65, 66, 45	ringassd 20371	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑚 ∈ 𝑆) ∧ 𝑚 ≠ 0 ) → (((𝐼‘(𝑌‘0))(.r‘𝐾)(𝐼‘𝑚))(.r‘𝐾)𝑚) = ((𝐼‘(𝑌‘0))(.r‘𝐾)((𝐼‘𝑚)(.r‘𝐾)𝑚)))
78	52, 44, 16	syl2anc 596	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑚 ∈ 𝑆) ∧ 𝑚 ≠ 0 ) → 𝐾 = (Scalar‘𝑊))
79	78	fveq2d 6892	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑚 ∈ 𝑆) ∧ 𝑚 ≠ 0 ) → (.r‘𝐾) = (.r‘(Scalar‘𝑊)))
80	79	oveqd 7440	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑚 ∈ 𝑆) ∧ 𝑚 ≠ 0 ) → (((𝐼‘(𝑌‘0))(.r‘𝐾)(𝐼‘𝑚))(.r‘𝐾)𝑚) = (((𝐼‘(𝑌‘0))(.r‘𝐾)(𝐼‘𝑚))(.r‘(Scalar‘𝑊))𝑚))
81		eqid 2766	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (1r‘𝐾) = (1r‘𝐾)
82	43, 6, 48, 81, 51, 52, 45, 57	drnginvrld 20899	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑚 ∈ 𝑆) ∧ 𝑚 ≠ 0 ) → ((𝐼‘𝑚)(.r‘𝐾)𝑚) = (1r‘𝐾))
83	82	oveq2d 7439	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑚 ∈ 𝑆) ∧ 𝑚 ≠ 0 ) → ((𝐼‘(𝑌‘0))(.r‘𝐾)((𝐼‘𝑚)(.r‘𝐾)𝑚)) = ((𝐼‘(𝑌‘0))(.r‘𝐾)(1r‘𝐾)))
84	43, 48, 81, 64, 65	ringridmd 20388	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑚 ∈ 𝑆) ∧ 𝑚 ≠ 0 ) → ((𝐼‘(𝑌‘0))(.r‘𝐾)(1r‘𝐾)) = (𝐼‘(𝑌‘0)))
85	83, 84	eqtrd 2801	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑚 ∈ 𝑆) ∧ 𝑚 ≠ 0 ) → ((𝐼‘(𝑌‘0))(.r‘𝐾)((𝐼‘𝑚)(.r‘𝐾)𝑚)) = (𝐼‘(𝑌‘0)))
86	77, 80, 85	3eqtr3d 2809	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑚 ∈ 𝑆) ∧ 𝑚 ≠ 0 ) → (((𝐼‘(𝑌‘0))(.r‘𝐾)(𝐼‘𝑚))(.r‘(Scalar‘𝑊))𝑚) = (𝐼‘(𝑌‘0)))
87	86	oveq1d 7438	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑚 ∈ 𝑆) ∧ 𝑚 ≠ 0 ) → ((((𝐼‘(𝑌‘0))(.r‘𝐾)(𝐼‘𝑚))(.r‘(Scalar‘𝑊))𝑚) · 𝑌) = ((𝐼‘(𝑌‘0)) · 𝑌))
88	62, 76, 87	3eqtr2d 2807	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑚 ∈ 𝑆) ∧ 𝑚 ≠ 0 ) → ((𝐼‘((𝑚 · 𝑌)‘0)) · (𝑚 · 𝑌)) = ((𝐼‘(𝑌‘0)) · 𝑌))
89		fveq1 6887	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑋 = (𝑚 · 𝑌) → (𝑋‘0) = ((𝑚 · 𝑌)‘0))
90	89	fveq2d 6892	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑋 = (𝑚 · 𝑌) → (𝐼‘(𝑋‘0)) = (𝐼‘((𝑚 · 𝑌)‘0)))
91		id 23	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑋 = (𝑚 · 𝑌) → 𝑋 = (𝑚 · 𝑌))
92	90, 91	oveq12d 7441	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑋 = (𝑚 · 𝑌) → ((𝐼‘(𝑋‘0)) · 𝑋) = ((𝐼‘((𝑚 · 𝑌)‘0)) · (𝑚 · 𝑌)))
93	92	eqeq1d 2768	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑋 = (𝑚 · 𝑌) → (((𝐼‘(𝑋‘0)) · 𝑋) = ((𝐼‘(𝑌‘0)) · 𝑌) ↔ ((𝐼‘((𝑚 · 𝑌)‘0)) · (𝑚 · 𝑌)) = ((𝐼‘(𝑌‘0)) · 𝑌)))
94	88, 93	syl5ibrcom 250	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑚 ∈ 𝑆) ∧ 𝑚 ≠ 0 ) → (𝑋 = (𝑚 · 𝑌) → ((𝐼‘(𝑋‘0)) · 𝑋) = ((𝐼‘(𝑌‘0)) · 𝑌)))
95	94	expimpd 459	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑚 ∈ 𝑆) → ((𝑚 ≠ 0 ∧ 𝑋 = (𝑚 · 𝑌)) → ((𝐼‘(𝑋‘0)) · 𝑋) = ((𝐼‘(𝑌‘0)) · 𝑌)))
96	42, 95	syld 48	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑚 ∈ 𝑆) → (𝑋 = (𝑚 · 𝑌) → ((𝐼‘(𝑋‘0)) · 𝑋) = ((𝐼‘(𝑌‘0)) · 𝑌)))
97	96	rexlimdva 3169	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵)) → (∃𝑚 ∈ 𝑆 𝑋 = (𝑚 · 𝑌) → ((𝐼‘(𝑋‘0)) · 𝑋) = ((𝐼‘(𝑌‘0)) · 𝑌)))
98	97	impr 460	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵) ∧ ∃𝑚 ∈ 𝑆 𝑋 = (𝑚 · 𝑌))) → ((𝐼‘(𝑋‘0)) · 𝑋) = ((𝐼‘(𝑌‘0)) · 𝑌))
99	3	neneqd 2966	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ¬ (𝑋‘0) = 0 )
100	99	iffalsed 4503	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → if((𝑋‘0) = 0 , 𝑋, ((𝐼‘(𝑋‘0)) · 𝑋)) = ((𝐼‘(𝑋‘0)) · 𝑋))
101	100	adantr 486	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵) ∧ ∃𝑚 ∈ 𝑆 𝑋 = (𝑚 · 𝑌))) → if((𝑋‘0) = 0 , 𝑋, ((𝐼‘(𝑋‘0)) · 𝑋)) = ((𝐼‘(𝑋‘0)) · 𝑋))
102	58	neneqd 2966	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ¬ (𝑌‘0) = 0 )
103	102	iffalsed 4503	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → if((𝑌‘0) = 0 , 𝑌, ((𝐼‘(𝑌‘0)) · 𝑌)) = ((𝐼‘(𝑌‘0)) · 𝑌))
104	103	adantr 486	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵) ∧ ∃𝑚 ∈ 𝑆 𝑋 = (𝑚 · 𝑌))) → if((𝑌‘0) = 0 , 𝑌, ((𝐼‘(𝑌‘0)) · 𝑌)) = ((𝐼‘(𝑌‘0)) · 𝑌))
105	98, 101, 104	3eqtr4d 2811	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵) ∧ ∃𝑚 ∈ 𝑆 𝑋 = (𝑚 · 𝑌))) → if((𝑋‘0) = 0 , 𝑋, ((𝐼‘(𝑋‘0)) · 𝑋)) = if((𝑌‘0) = 0 , 𝑌, ((𝐼‘(𝑌‘0)) · 𝑌)))
106		prjspner01.f	. . . . 5 ⊢ 𝐹 = (𝑏 ∈ 𝐵 ↦ if((𝑏‘0) = 0 , 𝑏, ((𝐼‘(𝑏‘0)) · 𝑏)))
107		fveq1 6887	. . . . . . 7 ⊢ (𝑏 = 𝑋 → (𝑏‘0) = (𝑋‘0))
108	107	eqeq1d 2768	. . . . . 6 ⊢ (𝑏 = 𝑋 → ((𝑏‘0) = 0 ↔ (𝑋‘0) = 0 ))
109		id 23	. . . . . 6 ⊢ (𝑏 = 𝑋 → 𝑏 = 𝑋)
110	107	fveq2d 6892	. . . . . . 7 ⊢ (𝑏 = 𝑋 → (𝐼‘(𝑏‘0)) = (𝐼‘(𝑋‘0)))
111	110, 109	oveq12d 7441	. . . . . 6 ⊢ (𝑏 = 𝑋 → ((𝐼‘(𝑏‘0)) · 𝑏) = ((𝐼‘(𝑋‘0)) · 𝑋))
112	108, 109, 111	ifbieq12d 4521	. . . . 5 ⊢ (𝑏 = 𝑋 → if((𝑏‘0) = 0 , 𝑏, ((𝐼‘(𝑏‘0)) · 𝑏)) = if((𝑋‘0) = 0 , 𝑋, ((𝐼‘(𝑋‘0)) · 𝑋)))
113		simprll 791	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵) ∧ ∃𝑚 ∈ 𝑆 𝑋 = (𝑚 · 𝑌))) → 𝑋 ∈ 𝐵)
114		ovexd 7458	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵) ∧ ∃𝑚 ∈ 𝑆 𝑋 = (𝑚 · 𝑌))) → ((𝐼‘(𝑋‘0)) · 𝑋) ∈ V)
115	113, 114	ifexd 4541	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵) ∧ ∃𝑚 ∈ 𝑆 𝑋 = (𝑚 · 𝑌))) → if((𝑋‘0) = 0 , 𝑋, ((𝐼‘(𝑋‘0)) · 𝑋)) ∈ V)
116	106, 112, 113, 115	fvmptd3 7020	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵) ∧ ∃𝑚 ∈ 𝑆 𝑋 = (𝑚 · 𝑌))) → (𝐹‘𝑋) = if((𝑋‘0) = 0 , 𝑋, ((𝐼‘(𝑋‘0)) · 𝑋)))
117		fveq1 6887	. . . . . . 7 ⊢ (𝑏 = 𝑌 → (𝑏‘0) = (𝑌‘0))
118	117	eqeq1d 2768	. . . . . 6 ⊢ (𝑏 = 𝑌 → ((𝑏‘0) = 0 ↔ (𝑌‘0) = 0 ))
119		id 23	. . . . . 6 ⊢ (𝑏 = 𝑌 → 𝑏 = 𝑌)
120	117	fveq2d 6892	. . . . . . 7 ⊢ (𝑏 = 𝑌 → (𝐼‘(𝑏‘0)) = (𝐼‘(𝑌‘0)))
121	120, 119	oveq12d 7441	. . . . . 6 ⊢ (𝑏 = 𝑌 → ((𝐼‘(𝑏‘0)) · 𝑏) = ((𝐼‘(𝑌‘0)) · 𝑌))
122	118, 119, 121	ifbieq12d 4521	. . . . 5 ⊢ (𝑏 = 𝑌 → if((𝑏‘0) = 0 , 𝑏, ((𝐼‘(𝑏‘0)) · 𝑏)) = if((𝑌‘0) = 0 , 𝑌, ((𝐼‘(𝑌‘0)) · 𝑌)))
123		simprlr 792	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵) ∧ ∃𝑚 ∈ 𝑆 𝑋 = (𝑚 · 𝑌))) → 𝑌 ∈ 𝐵)
124		ovexd 7458	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵) ∧ ∃𝑚 ∈ 𝑆 𝑋 = (𝑚 · 𝑌))) → ((𝐼‘(𝑌‘0)) · 𝑌) ∈ V)
125	123, 124	ifexd 4541	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵) ∧ ∃𝑚 ∈ 𝑆 𝑋 = (𝑚 · 𝑌))) → if((𝑌‘0) = 0 , 𝑌, ((𝐼‘(𝑌‘0)) · 𝑌)) ∈ V)
126	106, 122, 123, 125	fvmptd3 7020	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵) ∧ ∃𝑚 ∈ 𝑆 𝑋 = (𝑚 · 𝑌))) → (𝐹‘𝑌) = if((𝑌‘0) = 0 , 𝑌, ((𝐼‘(𝑌‘0)) · 𝑌)))
127	105, 116, 126	3eqtr4d 2811	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵) ∧ ∃𝑚 ∈ 𝑆 𝑋 = (𝑚 · 𝑌))) → (𝐹‘𝑋) = (𝐹‘𝑌))
128	2, 127	sylan2b 606	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∼ 𝑌) → (𝐹‘𝑋) = (𝐹‘𝑌))
129	1, 5, 25, 43, 30, 7	prjspner 43392	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ∼ Er 𝐵)
130	129	adantr 486	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐹‘𝑋) = (𝐹‘𝑌)) → ∼ Er 𝐵)
131		prjspner01.x	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)
132	1, 106, 25, 5, 30, 43, 6, 51, 7, 10, 131	prjspner01 43398	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∼ (𝐹‘𝑋))
133	132	adantr 486	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐹‘𝑋) = (𝐹‘𝑌)) → 𝑋 ∼ (𝐹‘𝑋))
134	129, 132	ercl2 8717	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐹‘𝑋) ∈ 𝐵)
135	134	adantr 486	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐹‘𝑋) = (𝐹‘𝑌)) → (𝐹‘𝑋) ∈ 𝐵)
136	130, 135	erref 8724	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐹‘𝑋) = (𝐹‘𝑌)) → (𝐹‘𝑋) ∼ (𝐹‘𝑋))
137		breq2 5118	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹‘𝑋) = (𝐹‘𝑌) → ((𝐹‘𝑋) ∼ (𝐹‘𝑋) ↔ (𝐹‘𝑋) ∼ (𝐹‘𝑌)))
138	137	adantl 487	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐹‘𝑋) = (𝐹‘𝑌)) → ((𝐹‘𝑋) ∼ (𝐹‘𝑋) ↔ (𝐹‘𝑋) ∼ (𝐹‘𝑌)))
139	136, 138	mpbid 235	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐹‘𝑋) = (𝐹‘𝑌)) → (𝐹‘𝑋) ∼ (𝐹‘𝑌))
140	1, 106, 25, 5, 30, 43, 6, 51, 7, 10, 24	prjspner01 43398	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∼ (𝐹‘𝑌))
141	140	adantr 486	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐹‘𝑋) = (𝐹‘𝑌)) → 𝑌 ∼ (𝐹‘𝑌))
142	130, 139, 141	ertr4d 8723	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐹‘𝑋) = (𝐹‘𝑌)) → (𝐹‘𝑋) ∼ 𝑌)
143	130, 133, 142	ertrd 8720	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐹‘𝑋) = (𝐹‘𝑌)) → 𝑋 ∼ 𝑌)
144	128, 143	impbida 813	1 ⊢ (𝜑 → (𝑋 ∼ 𝑌 ↔ (𝐹‘𝑋) = (𝐹‘𝑌)))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2146   ≠ wne 2961  ∃wrex 3092  Vcvv 3458   ∖ cdif 3905  ifcif 4492  {csn 4594   class class class wbr 5114  {copab 5178   ↦ cmpt 5197  ⟶wf 6539  ‘cfv 6543  (class class class)co 7423   Er wer 8700  0cc0 11118  ℕ₀cn0 12522  ...cfz 13553  Basecbs 17294  ._rcmulr 17336  Scalarcsca 17338   ·_𝑠 cvsca 17339  0_gc0g 17517  1_rcur 20294  Ringcrg 20346  inv_rcinvr 20502  DivRingcdr 20864  LModclmod 21018  LVecclvec 21260   freeLMod cfrlm 21933

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 2738  ax-rep 5243  ax-sep 5262  ax-nul 5274  ax-pow 5341  ax-pr 5409  ax-un 7745  ax-cnex 11174  ax-resscn 11175  ax-1cn 11176  ax-icn 11177  ax-addcl 11178  ax-addrcl 11179  ax-mulcl 11180  ax-mulrcl 11181  ax-mulcom 11182  ax-addass 11183  ax-mulass 11184  ax-distr 11185  ax-i2m1 11186  ax-1ne0 11187  ax-1rid 11188  ax-rnegex 11189  ax-rrecex 11190  ax-cnre 11191  ax-pre-lttri 11192  ax-pre-lttrn 11193  ax-pre-ltadd 11194  ax-pre-mulgt0 11195

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-ifp 1079  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2570  df-eu 2600  df-clab 2745  df-cleq 2758  df-clel 2841  df-nfc 2915  df-ne 2962  df-nel 3068  df-ral 3083  df-rex 3093  df-rmo 3372  df-reu 3373  df-rab 3420  df-v 3460  df-sbc 3748  df-csb 3857  df-dif 3911  df-un 3913  df-in 3915  df-ss 3925  df-pss 3928  df-nul 4290  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-tp 4599  df-op 4601  df-uni 4878  df-iun 4963  df-br 5115  df-opab 5179  df-mpt 5198  df-tr 5224  df-id 5561  df-eprel 5566  df-po 5574  df-so 5575  df-fr 5619  df-we 5621  df-xp 5672  df-rel 5673  df-cnv 5674  df-co 5675  df-dm 5676  df-rn 5677  df-res 5678  df-ima 5679  df-pred 6309  df-ord 6370  df-on 6371  df-lim 6372  df-suc 6373  df-iota 6499  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7380  df-ov 7426  df-oprab 7427  df-mpo 7428  df-of 7687  df-om 7872  df-1st 7995  df-2nd 7996  df-supp 8166  df-tpos 8231  df-frecs 8287  df-wrecs 8318  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-er 8703  df-map 8835  df-ixp 8905  df-en 8953  df-dom 8954  df-sdom 8955  df-fin 8956  df-fsupp 9332  df-sup 9412  df-pnf 11263  df-mnf 11264  df-xr 11265  df-ltxr 11266  df-le 11267  df-sub 11461  df-neg 11462  df-nn 12252  df-2 12321  df-3 12322  df-4 12323  df-5 12324  df-6 12325  df-7 12326  df-8 12327  df-9 12328  df-n0 12523  df-z 12610  df-dec 12730  df-uz 12881  df-fz 13554  df-struct 17232  df-sets 17249  df-slot 17267  df-ndx 17279  df-base 17295  df-ress 17316  df-plusg 17348  df-mulr 17349  df-sca 17351  df-vsca 17352  df-ip 17353  df-tset 17354  df-ple 17355  df-ds 17357  df-hom 17359  df-cco 17360  df-0g 17519  df-prds 17525  df-pws 17527  df-mgm 18723  df-sgrp 18806  df-mnd 18822  df-grp 19034  df-minusg 19035  df-sbg 19036  df-subg 19220  df-cmn 19883  df-abl 19884  df-mgp 20248  df-rng 20262  df-ur 20295  df-ring 20348  df-oppr 20452  df-dvdsr 20472  df-unit 20473  df-invr 20503  df-nzr 20647  df-subrg 20706  df-rlreg 20830  df-domn 20831  df-drng 20866  df-lmod 21020  df-lss 21090  df-lvec 21261  df-sra 21331  df-rgmod 21332  df-dsmm 21919  df-frlm 21934

This theorem is used by: (None)