Users' Mathboxes Mathbox for Norm Megill < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  lshpkrlem3 Structured version   Visualization version   Unicode version

Theorem lshpkrlem3 34399
Description: Lemma for lshpkrex 34405. Defining property of  G `  X. (Contributed by NM, 15-Jul-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
lshpkrlem.v  |-  V  =  ( Base `  W
)
lshpkrlem.a  |-  .+  =  ( +g  `  W )
lshpkrlem.n  |-  N  =  ( LSpan `  W )
lshpkrlem.p  |-  .(+)  =  (
LSSum `  W )
lshpkrlem.h  |-  H  =  (LSHyp `  W )
lshpkrlem.w  |-  ( ph  ->  W  e.  LVec )
lshpkrlem.u  |-  ( ph  ->  U  e.  H )
lshpkrlem.z  |-  ( ph  ->  Z  e.  V )
lshpkrlem.x  |-  ( ph  ->  X  e.  V )
lshpkrlem.e  |-  ( ph  ->  ( U  .(+)  ( N `
 { Z }
) )  =  V )
lshpkrlem.d  |-  D  =  (Scalar `  W )
lshpkrlem.k  |-  K  =  ( Base `  D
)
lshpkrlem.t  |-  .x.  =  ( .s `  W )
lshpkrlem.o  |-  .0.  =  ( 0g `  D )
lshpkrlem.g  |-  G  =  ( x  e.  V  |->  ( iota_ k  e.  K  E. y  e.  U  x  =  ( y  .+  ( k  .x.  Z
) ) ) )
Assertion
Ref Expression
lshpkrlem3  |-  ( ph  ->  E. z  e.  U  X  =  ( z  .+  ( ( G `  X )  .x.  Z
) ) )
Distinct variable groups:    x, k,
y,  .+    k, K, x    .0. , k    .x. , k, x, y    U, k, x, y    x, V    k, X, x, y   
k, Z, x, y   
z,  .+    z, G    z, U    z, X    z, Z, k, x, y    z,  .x.
Allowed substitution hints:    ph( x, y, z, k)    D( x, y, z, k)    .(+) ( x, y, z, k)    G( x, y, k)    H( x, y, z, k)    K( y, z)    N( x, y, z, k)    V( y, z, k)    W( x, y, z, k)    .0. ( x, y, z)

Proof of Theorem lshpkrlem3
Dummy variable  l is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 lshpkrlem.v . . . . 5  |-  V  =  ( Base `  W
)
2 lshpkrlem.a . . . . 5  |-  .+  =  ( +g  `  W )
3 lshpkrlem.n . . . . 5  |-  N  =  ( LSpan `  W )
4 lshpkrlem.p . . . . 5  |-  .(+)  =  (
LSSum `  W )
5 lshpkrlem.h . . . . 5  |-  H  =  (LSHyp `  W )
6 lshpkrlem.w . . . . 5  |-  ( ph  ->  W  e.  LVec )
7 lshpkrlem.u . . . . 5  |-  ( ph  ->  U  e.  H )
8 lshpkrlem.z . . . . 5  |-  ( ph  ->  Z  e.  V )
9 lshpkrlem.x . . . . 5  |-  ( ph  ->  X  e.  V )
10 lshpkrlem.e . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( U  .(+)  ( N `
 { Z }
) )  =  V )
11 lshpkrlem.d . . . . 5  |-  D  =  (Scalar `  W )
12 lshpkrlem.k . . . . 5  |-  K  =  ( Base `  D
)
13 lshpkrlem.t . . . . 5  |-  .x.  =  ( .s `  W )
141, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13lshpsmreu 34396 . . . 4  |-  ( ph  ->  E! l  e.  K  E. z  e.  U  X  =  ( z  .+  ( l  .x.  Z
) ) )
15 riotasbc 6626 . . . 4  |-  ( E! l  e.  K  E. z  e.  U  X  =  ( z  .+  ( l  .x.  Z
) )  ->  [. ( iota_ l  e.  K  E. z  e.  U  X  =  ( z  .+  ( l  .x.  Z
) ) )  / 
l ]. E. z  e.  U  X  =  ( z  .+  ( l 
.x.  Z ) ) )
1614, 15syl 17 . . 3  |-  ( ph  ->  [. ( iota_ l  e.  K  E. z  e.  U  X  =  ( z  .+  ( l 
.x.  Z ) ) )  /  l ]. E. z  e.  U  X  =  ( z  .+  ( l  .x.  Z
) ) )
17 eqeq1 2626 . . . . . . 7  |-  ( x  =  X  ->  (
x  =  ( z 
.+  ( l  .x.  Z ) )  <->  X  =  ( z  .+  (
l  .x.  Z )
) ) )
1817rexbidv 3052 . . . . . 6  |-  ( x  =  X  ->  ( E. z  e.  U  x  =  ( z  .+  ( l  .x.  Z
) )  <->  E. z  e.  U  X  =  ( z  .+  (
l  .x.  Z )
) ) )
1918riotabidv 6613 . . . . 5  |-  ( x  =  X  ->  ( iota_ l  e.  K  E. z  e.  U  x  =  ( z  .+  ( l  .x.  Z
) ) )  =  ( iota_ l  e.  K  E. z  e.  U  X  =  ( z  .+  ( l  .x.  Z
) ) ) )
20 lshpkrlem.g . . . . . 6  |-  G  =  ( x  e.  V  |->  ( iota_ k  e.  K  E. y  e.  U  x  =  ( y  .+  ( k  .x.  Z
) ) ) )
21 oveq1 6657 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( k  =  l  ->  (
k  .x.  Z )  =  ( l  .x.  Z ) )
2221oveq2d 6666 . . . . . . . . . . 11  |-  ( k  =  l  ->  (
y  .+  ( k  .x.  Z ) )  =  ( y  .+  (
l  .x.  Z )
) )
2322eqeq2d 2632 . . . . . . . . . 10  |-  ( k  =  l  ->  (
x  =  ( y 
.+  ( k  .x.  Z ) )  <->  x  =  ( y  .+  (
l  .x.  Z )
) ) )
2423rexbidv 3052 . . . . . . . . 9  |-  ( k  =  l  ->  ( E. y  e.  U  x  =  ( y  .+  ( k  .x.  Z
) )  <->  E. y  e.  U  x  =  ( y  .+  (
l  .x.  Z )
) ) )
25 oveq1 6657 . . . . . . . . . . 11  |-  ( y  =  z  ->  (
y  .+  ( l  .x.  Z ) )  =  ( z  .+  (
l  .x.  Z )
) )
2625eqeq2d 2632 . . . . . . . . . 10  |-  ( y  =  z  ->  (
x  =  ( y 
.+  ( l  .x.  Z ) )  <->  x  =  ( z  .+  (
l  .x.  Z )
) ) )
2726cbvrexv 3172 . . . . . . . . 9  |-  ( E. y  e.  U  x  =  ( y  .+  ( l  .x.  Z
) )  <->  E. z  e.  U  x  =  ( z  .+  (
l  .x.  Z )
) )
2824, 27syl6bb 276 . . . . . . . 8  |-  ( k  =  l  ->  ( E. y  e.  U  x  =  ( y  .+  ( k  .x.  Z
) )  <->  E. z  e.  U  x  =  ( z  .+  (
l  .x.  Z )
) ) )
2928cbvriotav 6622 . . . . . . 7  |-  ( iota_ k  e.  K  E. y  e.  U  x  =  ( y  .+  (
k  .x.  Z )
) )  =  (
iota_ l  e.  K  E. z  e.  U  x  =  ( z  .+  ( l  .x.  Z
) ) )
3029mpteq2i 4741 . . . . . 6  |-  ( x  e.  V  |->  ( iota_ k  e.  K  E. y  e.  U  x  =  ( y  .+  (
k  .x.  Z )
) ) )  =  ( x  e.  V  |->  ( iota_ l  e.  K  E. z  e.  U  x  =  ( z  .+  ( l  .x.  Z
) ) ) )
3120, 30eqtri 2644 . . . . 5  |-  G  =  ( x  e.  V  |->  ( iota_ l  e.  K  E. z  e.  U  x  =  ( z  .+  ( l  .x.  Z
) ) ) )
32 riotaex 6615 . . . . 5  |-  ( iota_ l  e.  K  E. z  e.  U  X  =  ( z  .+  (
l  .x.  Z )
) )  e.  _V
3319, 31, 32fvmpt 6282 . . . 4  |-  ( X  e.  V  ->  ( G `  X )  =  ( iota_ l  e.  K  E. z  e.  U  X  =  ( z  .+  ( l 
.x.  Z ) ) ) )
34 dfsbcq 3437 . . . 4  |-  ( ( G `  X )  =  ( iota_ l  e.  K  E. z  e.  U  X  =  ( z  .+  ( l 
.x.  Z ) ) )  ->  ( [. ( G `  X )  /  l ]. E. z  e.  U  X  =  ( z  .+  ( l  .x.  Z
) )  <->  [. ( iota_ l  e.  K  E. z  e.  U  X  =  ( z  .+  (
l  .x.  Z )
) )  /  l ]. E. z  e.  U  X  =  ( z  .+  ( l  .x.  Z
) ) ) )
359, 33, 343syl 18 . . 3  |-  ( ph  ->  ( [. ( G `
 X )  / 
l ]. E. z  e.  U  X  =  ( z  .+  ( l 
.x.  Z ) )  <->  [. ( iota_ l  e.  K  E. z  e.  U  X  =  ( z  .+  ( l  .x.  Z
) ) )  / 
l ]. E. z  e.  U  X  =  ( z  .+  ( l 
.x.  Z ) ) ) )
3616, 35mpbird 247 . 2  |-  ( ph  ->  [. ( G `  X )  /  l ]. E. z  e.  U  X  =  ( z  .+  ( l  .x.  Z
) ) )
37 fvex 6201 . . 3  |-  ( G `
 X )  e. 
_V
38 oveq1 6657 . . . . . 6  |-  ( l  =  ( G `  X )  ->  (
l  .x.  Z )  =  ( ( G `
 X )  .x.  Z ) )
3938oveq2d 6666 . . . . 5  |-  ( l  =  ( G `  X )  ->  (
z  .+  ( l  .x.  Z ) )  =  ( z  .+  (
( G `  X
)  .x.  Z )
) )
4039eqeq2d 2632 . . . 4  |-  ( l  =  ( G `  X )  ->  ( X  =  ( z  .+  ( l  .x.  Z
) )  <->  X  =  ( z  .+  (
( G `  X
)  .x.  Z )
) ) )
4140rexbidv 3052 . . 3  |-  ( l  =  ( G `  X )  ->  ( E. z  e.  U  X  =  ( z  .+  ( l  .x.  Z
) )  <->  E. z  e.  U  X  =  ( z  .+  (
( G `  X
)  .x.  Z )
) ) )
4237, 41sbcie 3470 . 2  |-  ( [. ( G `  X )  /  l ]. E. z  e.  U  X  =  ( z  .+  ( l  .x.  Z
) )  <->  E. z  e.  U  X  =  ( z  .+  (
( G `  X
)  .x.  Z )
) )
4336, 42sylib 208 1  |-  ( ph  ->  E. z  e.  U  X  =  ( z  .+  ( ( G `  X )  .x.  Z
) ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 196    = wceq 1483    e. wcel 1990   E.wrex 2913   E!wreu 2914   [.wsbc 3435   {csn 4177    |-> cmpt 4729   ` cfv 5888   iota_crio 6610  (class class class)co 6650   Basecbs 15857   +g cplusg 15941  Scalarcsca 15944   .scvsca 15945   0gc0g 16100   LSSumclsm 18049   LSpanclspn 18971   LVecclvec 19102  LSHypclsh 34262
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-lshyp 34264
This theorem is referenced by:  lshpkrlem6  34402
  Copyright terms: Public domain W3C validator