Users' Mathboxes Mathbox for Norm Megill < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  l1cvpat Structured version   Visualization version   Unicode version

Theorem l1cvpat 34341
Description: A subspace covered by the set of all vectors, when summed with an atom not under it, equals the set of all vectors. (1cvrjat 34761 analog.) (Contributed by NM, 11-Jan-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
l1cvpat.v  |-  V  =  ( Base `  W
)
l1cvpat.s  |-  S  =  ( LSubSp `  W )
l1cvpat.p  |-  .(+)  =  (
LSSum `  W )
l1cvpat.a  |-  A  =  (LSAtoms `  W )
l1cvpat.c  |-  C  =  (  <oLL  `  W )
l1cvpat.w  |-  ( ph  ->  W  e.  LVec )
l1cvpat.u  |-  ( ph  ->  U  e.  S )
l1cvpat.q  |-  ( ph  ->  Q  e.  A )
l1cvpat.l  |-  ( ph  ->  U C V )
l1cvpat.m  |-  ( ph  ->  -.  Q  C_  U
)
Assertion
Ref Expression
l1cvpat  |-  ( ph  ->  ( U  .(+)  Q )  =  V )

Proof of Theorem l1cvpat
Dummy variable  v is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 l1cvpat.q . . 3  |-  ( ph  ->  Q  e.  A )
2 l1cvpat.w . . . 4  |-  ( ph  ->  W  e.  LVec )
3 l1cvpat.v . . . . 5  |-  V  =  ( Base `  W
)
4 eqid 2622 . . . . 5  |-  ( LSpan `  W )  =  (
LSpan `  W )
5 eqid 2622 . . . . 5  |-  ( 0g
`  W )  =  ( 0g `  W
)
6 l1cvpat.a . . . . 5  |-  A  =  (LSAtoms `  W )
73, 4, 5, 6islsat 34278 . . . 4  |-  ( W  e.  LVec  ->  ( Q  e.  A  <->  E. v  e.  ( V  \  {
( 0g `  W
) } ) Q  =  ( ( LSpan `  W ) `  {
v } ) ) )
82, 7syl 17 . . 3  |-  ( ph  ->  ( Q  e.  A  <->  E. v  e.  ( V 
\  { ( 0g
`  W ) } ) Q  =  ( ( LSpan `  W ) `  { v } ) ) )
91, 8mpbid 222 . 2  |-  ( ph  ->  E. v  e.  ( V  \  { ( 0g `  W ) } ) Q  =  ( ( LSpan `  W
) `  { v } ) )
10 l1cvpat.m . 2  |-  ( ph  ->  -.  Q  C_  U
)
11 eldifi 3732 . . . 4  |-  ( v  e.  ( V  \  { ( 0g `  W ) } )  ->  v  e.  V
)
12 l1cvpat.s . . . . . . . . 9  |-  S  =  ( LSubSp `  W )
13 lveclmod 19106 . . . . . . . . . . 11  |-  ( W  e.  LVec  ->  W  e. 
LMod )
142, 13syl 17 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  W  e.  LMod )
15143ad2ant1 1082 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  v  e.  V  /\  Q  =  ( ( LSpan `  W ) `  { v } ) )  ->  W  e.  LMod )
16 l1cvpat.u . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  U  e.  S )
17163ad2ant1 1082 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  v  e.  V  /\  Q  =  ( ( LSpan `  W ) `  { v } ) )  ->  U  e.  S )
18 simp2 1062 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  v  e.  V  /\  Q  =  ( ( LSpan `  W ) `  { v } ) )  ->  v  e.  V )
193, 12, 4, 15, 17, 18lspsnel5 18995 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  v  e.  V  /\  Q  =  ( ( LSpan `  W ) `  { v } ) )  ->  ( v  e.  U  <->  ( ( LSpan `  W ) `  {
v } )  C_  U ) )
2019notbid 308 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  v  e.  V  /\  Q  =  ( ( LSpan `  W ) `  { v } ) )  ->  ( -.  v  e.  U  <->  -.  (
( LSpan `  W ) `  { v } ) 
C_  U ) )
21 l1cvpat.p . . . . . . . . 9  |-  .(+)  =  (
LSSum `  W )
22 eqid 2622 . . . . . . . . 9  |-  (LSHyp `  W )  =  (LSHyp `  W )
2323ad2ant1 1082 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  v  e.  V  /\  Q  =  ( ( LSpan `  W ) `  { v } ) )  ->  W  e.  LVec )
24 l1cvpat.l . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  U C V )
25 l1cvpat.c . . . . . . . . . . . 12  |-  C  =  (  <oLL  `  W )
263, 12, 22, 25, 2islshpcv 34340 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( U  e.  (LSHyp `  W )  <->  ( U  e.  S  /\  U C V ) ) )
2716, 24, 26mpbir2and 957 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  U  e.  (LSHyp `  W ) )
28273ad2ant1 1082 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  v  e.  V  /\  Q  =  ( ( LSpan `  W ) `  { v } ) )  ->  U  e.  (LSHyp `  W ) )
293, 4, 21, 22, 23, 28, 18lshpnelb 34271 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  v  e.  V  /\  Q  =  ( ( LSpan `  W ) `  { v } ) )  ->  ( -.  v  e.  U  <->  ( U  .(+) 
( ( LSpan `  W
) `  { v } ) )  =  V ) )
3029biimpd 219 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  v  e.  V  /\  Q  =  ( ( LSpan `  W ) `  { v } ) )  ->  ( -.  v  e.  U  ->  ( U  .(+)  ( ( LSpan `  W ) `  { v } ) )  =  V ) )
3120, 30sylbird 250 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  v  e.  V  /\  Q  =  ( ( LSpan `  W ) `  { v } ) )  ->  ( -.  ( ( LSpan `  W
) `  { v } )  C_  U  ->  ( U  .(+)  ( (
LSpan `  W ) `  { v } ) )  =  V ) )
32 sseq1 3626 . . . . . . . . 9  |-  ( Q  =  ( ( LSpan `  W ) `  {
v } )  -> 
( Q  C_  U  <->  ( ( LSpan `  W ) `  { v } ) 
C_  U ) )
3332notbid 308 . . . . . . . 8  |-  ( Q  =  ( ( LSpan `  W ) `  {
v } )  -> 
( -.  Q  C_  U 
<->  -.  ( ( LSpan `  W ) `  {
v } )  C_  U ) )
34 oveq2 6658 . . . . . . . . 9  |-  ( Q  =  ( ( LSpan `  W ) `  {
v } )  -> 
( U  .(+)  Q )  =  ( U  .(+)  ( ( LSpan `  W ) `  { v } ) ) )
3534eqeq1d 2624 . . . . . . . 8  |-  ( Q  =  ( ( LSpan `  W ) `  {
v } )  -> 
( ( U  .(+)  Q )  =  V  <->  ( U  .(+) 
( ( LSpan `  W
) `  { v } ) )  =  V ) )
3633, 35imbi12d 334 . . . . . . 7  |-  ( Q  =  ( ( LSpan `  W ) `  {
v } )  -> 
( ( -.  Q  C_  U  ->  ( U  .(+) 
Q )  =  V )  <->  ( -.  (
( LSpan `  W ) `  { v } ) 
C_  U  ->  ( U  .(+)  ( ( LSpan `  W ) `  {
v } ) )  =  V ) ) )
37363ad2ant3 1084 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  v  e.  V  /\  Q  =  ( ( LSpan `  W ) `  { v } ) )  ->  ( ( -.  Q  C_  U  -> 
( U  .(+)  Q )  =  V )  <->  ( -.  ( ( LSpan `  W
) `  { v } )  C_  U  ->  ( U  .(+)  ( (
LSpan `  W ) `  { v } ) )  =  V ) ) )
3831, 37mpbird 247 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  v  e.  V  /\  Q  =  ( ( LSpan `  W ) `  { v } ) )  ->  ( -.  Q  C_  U  ->  ( U  .(+)  Q )  =  V ) )
39383exp 1264 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( v  e.  V  ->  ( Q  =  ( ( LSpan `  W ) `  { v } )  ->  ( -.  Q  C_  U  ->  ( U  .(+) 
Q )  =  V ) ) ) )
4011, 39syl5 34 . . 3  |-  ( ph  ->  ( v  e.  ( V  \  { ( 0g `  W ) } )  ->  ( Q  =  ( ( LSpan `  W ) `  { v } )  ->  ( -.  Q  C_  U  ->  ( U  .(+) 
Q )  =  V ) ) ) )
4140rexlimdv 3030 . 2  |-  ( ph  ->  ( E. v  e.  ( V  \  {
( 0g `  W
) } ) Q  =  ( ( LSpan `  W ) `  {
v } )  -> 
( -.  Q  C_  U  ->  ( U  .(+)  Q )  =  V ) ) )
429, 10, 41mp2d 49 1  |-  ( ph  ->  ( U  .(+)  Q )  =  V )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 196    /\ w3a 1037    = wceq 1483    e. wcel 1990   E.wrex 2913    \ cdif 3571    C_ wss 3574   {csn 4177   class class class wbr 4653   ` cfv 5888  (class class class)co 6650   Basecbs 15857   0gc0g 16100   LSSumclsm 18049   LModclmod 18863   LSubSpclss 18932   LSpanclspn 18971   LVecclvec 19102  LSAtomsclsa 34261  LSHypclsh 34262    <oLL clcv 34305
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-8 1992  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602  ax-rep 4771  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949  ax-cnex 9992  ax-resscn 9993  ax-1cn 9994  ax-icn 9995  ax-addcl 9996  ax-addrcl 9997  ax-mulcl 9998  ax-mulrcl 9999  ax-mulcom 10000  ax-addass 10001  ax-mulass 10002  ax-distr 10003  ax-i2m1 10004  ax-1ne0 10005  ax-1rid 10006  ax-rnegex 10007  ax-rrecex 10008  ax-cnre 10009  ax-pre-lttri 10010  ax-pre-lttrn 10011  ax-pre-ltadd 10012  ax-pre-mulgt0 10013
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1038  df-3an 1039  df-tru 1486  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-eu 2474  df-mo 2475  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ne 2795  df-nel 2898  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rmo 2920  df-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-csb 3534  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-pss 3590  df-nul 3916  df-if 4087  df-pw 4160  df-sn 4178  df-pr 4180  df-tp 4182  df-op 4184  df-uni 4437  df-int 4476  df-iun 4522  df-br 4654  df-opab 4713  df-mpt 4730  df-tr 4753  df-id 5024  df-eprel 5029  df-po 5035  df-so 5036  df-fr 5073  df-we 5075  df-xp 5120  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-co 5123  df-dm 5124  df-rn 5125  df-res 5126  df-ima 5127  df-pred 5680  df-ord 5726  df-on 5727  df-lim 5728  df-suc 5729  df-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-riota 6611  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-om 7066  df-1st 7168  df-2nd 7169  df-tpos 7352  df-wrecs 7407  df-recs 7468  df-rdg 7506  df-er 7742  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-pnf 10076  df-mnf 10077  df-xr 10078  df-ltxr 10079  df-le 10080  df-sub 10268  df-neg 10269  df-nn 11021  df-2 11079  df-3 11080  df-ndx 15860  df-slot 15861  df-base 15863  df-sets 15864  df-ress 15865  df-plusg 15954  df-mulr 15955  df-0g 16102  df-mgm 17242  df-sgrp 17284  df-mnd 17295  df-submnd 17336  df-grp 17425  df-minusg 17426  df-sbg 17427  df-subg 17591  df-cntz 17750  df-lsm 18051  df-cmn 18195  df-abl 18196  df-mgp 18490  df-ur 18502  df-ring 18549  df-oppr 18623  df-dvdsr 18641  df-unit 18642  df-invr 18672  df-drng 18749  df-lmod 18865  df-lss 18933  df-lsp 18972  df-lvec 19103  df-lsatoms 34263  df-lshyp 34264  df-lcv 34306
This theorem is referenced by:  l1cvat  34342
  Copyright terms: Public domain W3C validator