Theorem prjspnval2 41047

Description: Value of the n-dimensional projective space function, expanded. (Contributed by Steven Nguyen, 15-Jul-2023.)

Hypotheses

Ref	Expression
prjspnval2.e	⊢ ∼ = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ ∃𝑙 ∈ 𝑆 𝑥 = (𝑙 · 𝑦))}
prjspnval2.w	⊢ 𝑊 = (𝐾 freeLMod (0...𝑁))
prjspnval2.b	⊢ 𝐵 = ((Base‘𝑊) ∖ {(0g‘𝑊)})
prjspnval2.s	⊢ 𝑆 = (Base‘𝐾)
prjspnval2.x	⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝑊)

Assertion

Ref	Expression
prjspnval2	⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐾 ∈ DivRing) → (𝑁ℙ𝕣𝕠𝕛n𝐾) = (𝐵 / ∼ ))

Distinct variable groups:   𝑊,𝑙,𝑥,𝑦   𝑥,𝐾,𝑦   𝑆,𝑙

Allowed substitution hints:   𝐵(𝑥,𝑦,𝑙)   ∼ (𝑥,𝑦,𝑙)   𝑆(𝑥,𝑦)   · (𝑥,𝑦,𝑙)   𝐾(𝑙)   𝑁(𝑥,𝑦,𝑙)

Proof of Theorem prjspnval2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		prjspnval 41045	. 2 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐾 ∈ DivRing) → (𝑁ℙ𝕣𝕠𝕛n𝐾) = (ℙ𝕣𝕠𝕛‘(𝐾 freeLMod (0...𝑁))))
2		prjspnval2.w	. . . . 5 ⊢ 𝑊 = (𝐾 freeLMod (0...𝑁))
3	2	fveq2i 6865	. . . 4 ⊢ (ℙ𝕣𝕠𝕛‘𝑊) = (ℙ𝕣𝕠𝕛‘(𝐾 freeLMod (0...𝑁)))
4		ovex 7410	. . . . . . 7 ⊢ (0...𝑁) ∈ V
5	2	frlmlvec 21219	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐾 ∈ DivRing ∧ (0...𝑁) ∈ V) → 𝑊 ∈ LVec)
6	4, 5	mpan2 689	. . . . . 6 ⊢ (𝐾 ∈ DivRing → 𝑊 ∈ LVec)
7		prjspnval2.b	. . . . . . 7 ⊢ 𝐵 = ((Base‘𝑊) ∖ {(0g‘𝑊)})
8		prjspnval2.x	. . . . . . 7 ⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝑊)
9		eqid 2731	. . . . . . 7 ⊢ (Scalar‘𝑊) = (Scalar‘𝑊)
10		eqid 2731	. . . . . . 7 ⊢ (Base‘(Scalar‘𝑊)) = (Base‘(Scalar‘𝑊))
11	7, 8, 9, 10	prjspval 41032	. . . . . 6 ⊢ (𝑊 ∈ LVec → (ℙ𝕣𝕠𝕛‘𝑊) = (𝐵 / {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ ∃𝑙 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊))𝑥 = (𝑙 · 𝑦))}))
12	6, 11	syl 17	. . . . 5 ⊢ (𝐾 ∈ DivRing → (ℙ𝕣𝕠𝕛‘𝑊) = (𝐵 / {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ ∃𝑙 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊))𝑥 = (𝑙 · 𝑦))}))
13		prjspnval2.e	. . . . . . 7 ⊢ ∼ = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ ∃𝑙 ∈ 𝑆 𝑥 = (𝑙 · 𝑦))}
14		prjspnval2.s	. . . . . . 7 ⊢ 𝑆 = (Base‘𝐾)
15	13, 2, 7, 14, 8	prjspnerlem 41046	. . . . . 6 ⊢ (𝐾 ∈ DivRing → ∼ = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ ∃𝑙 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊))𝑥 = (𝑙 · 𝑦))})
16	15	qseq2d 8727	. . . . 5 ⊢ (𝐾 ∈ DivRing → (𝐵 / ∼ ) = (𝐵 / {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ ∃𝑙 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊))𝑥 = (𝑙 · 𝑦))}))
17	12, 16	eqtr4d 2774	. . . 4 ⊢ (𝐾 ∈ DivRing → (ℙ𝕣𝕠𝕛‘𝑊) = (𝐵 / ∼ ))
18	3, 17	eqtr3id 2785	. . 3 ⊢ (𝐾 ∈ DivRing → (ℙ𝕣𝕠𝕛‘(𝐾 freeLMod (0...𝑁))) = (𝐵 / ∼ ))
19	18	adantl 482	. 2 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐾 ∈ DivRing) → (ℙ𝕣𝕠𝕛‘(𝐾 freeLMod (0...𝑁))) = (𝐵 / ∼ ))
20	1, 19	eqtrd 2771	1 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐾 ∈ DivRing) → (𝑁ℙ𝕣𝕠𝕛n𝐾) = (𝐵 / ∼ ))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 396   = wceq 1541   ∈ wcel 2106  ∃wrex 3069  Vcvv 3459   ∖ cdif 3925  {csn 4606  {copab 5187  ‘cfv 6516  (class class class)co 7377   / cqs 8669  0cc0 11075  ℕ₀cn0 12437  ...cfz 13449  Basecbs 17109  Scalarcsca 17165   ·_𝑠 cvsca 17166  0_gc0g 17350  DivRingcdr 20240  LVecclvec 20635   freeLMod cfrlm 21204  ℙ𝕣𝕠𝕛cprjsp 41030  ℙ𝕣𝕠𝕛_ncprjspn 41043

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-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-frecs 8232  df-wrecs 8263  df-recs 8337  df-rdg 8376  df-1o 8432  df-er 8670  df-ec 8672  df-qs 8676  df-map 8789  df-ixp 8858  df-en 8906  df-dom 8907  df-sdom 8908  df-fin 8909  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-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  df-prjsp 41031  df-prjspn 41044

This theorem is referenced by:  prjspnssbas  41050  prjspnn0  41051  0prjspn  41057