Theorem islindf2 20153

Description: Property of an independent family of vectors with prior constrained domain and codomain. (Contributed by Stefan O'Rear, 26-Feb-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
islindf.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑊)
islindf.v	⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝑊)
islindf.k	⊢ 𝐾 = (LSpan‘𝑊)
islindf.s	⊢ 𝑆 = (Scalar‘𝑊)
islindf.n	⊢ 𝑁 = (Base‘𝑆)
islindf.z	⊢ 0 = (0g‘𝑆)

Assertion

Ref	Expression
islindf2	⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → (𝐹 LIndF 𝑊 ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐼 ∀𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · (𝐹‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(𝐹 “ (𝐼 ∖ {𝑥})))))

Distinct variable groups:   𝑘,𝐹,𝑥   𝑘,𝑁   𝑘,𝑊,𝑥   0 ,𝑘   𝐵,𝑘,𝑥   𝑘,𝐼,𝑥   𝑘,𝑋,𝑥   𝑘,𝑌,𝑥

Allowed substitution hints:   𝑆(𝑥,𝑘)   · (𝑥,𝑘)   𝐾(𝑥,𝑘)   𝑁(𝑥)   0 (𝑥)

Proof of Theorem islindf2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simp1 1061	. . 3 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → 𝑊 ∈ 𝑌)
2		simp3 1063	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → 𝐹:𝐼⟶𝐵)
3		simp2 1062	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → 𝐼 ∈ 𝑋)
4		fex 6490	. . . 4 ⊢ ((𝐹:𝐼⟶𝐵 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋) → 𝐹 ∈ V)
5	2, 3, 4	syl2anc 693	. . 3 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → 𝐹 ∈ V)
6		islindf.b	. . . 4 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑊)
7		islindf.v	. . . 4 ⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝑊)
8		islindf.k	. . . 4 ⊢ 𝐾 = (LSpan‘𝑊)
9		islindf.s	. . . 4 ⊢ 𝑆 = (Scalar‘𝑊)
10		islindf.n	. . . 4 ⊢ 𝑁 = (Base‘𝑆)
11		islindf.z	. . . 4 ⊢ 0 = (0g‘𝑆)
12	6, 7, 8, 9, 10, 11	islindf 20151	. . 3 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐹 ∈ V) → (𝐹 LIndF 𝑊 ↔ (𝐹:dom 𝐹⟶𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ dom 𝐹∀𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · (𝐹‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑥}))))))
13	1, 5, 12	syl2anc 693	. 2 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → (𝐹 LIndF 𝑊 ↔ (𝐹:dom 𝐹⟶𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ dom 𝐹∀𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · (𝐹‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑥}))))))
14		ffdm 6062	. . . . 5 ⊢ (𝐹:𝐼⟶𝐵 → (𝐹:dom 𝐹⟶𝐵 ∧ dom 𝐹 ⊆ 𝐼))
15	14	simpld 475	. . . 4 ⊢ (𝐹:𝐼⟶𝐵 → 𝐹:dom 𝐹⟶𝐵)
16	15	3ad2ant3 1084	. . 3 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → 𝐹:dom 𝐹⟶𝐵)
17	16	biantrurd 529	. 2 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → (∀𝑥 ∈ dom 𝐹∀𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · (𝐹‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑥}))) ↔ (𝐹:dom 𝐹⟶𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ dom 𝐹∀𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · (𝐹‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑥}))))))
18		fdm 6051	. . . 4 ⊢ (𝐹:𝐼⟶𝐵 → dom 𝐹 = 𝐼)
19	18	3ad2ant3 1084	. . 3 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → dom 𝐹 = 𝐼)
20	19	difeq1d 3727	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → (dom 𝐹 ∖ {𝑥}) = (𝐼 ∖ {𝑥}))
21	20	imaeq2d 5466	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → (𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑥})) = (𝐹 “ (𝐼 ∖ {𝑥})))
22	21	fveq2d 6195	. . . . . 6 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → (𝐾‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑥}))) = (𝐾‘(𝐹 “ (𝐼 ∖ {𝑥}))))
23	22	eleq2d 2687	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → ((𝑘 · (𝐹‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑥}))) ↔ (𝑘 · (𝐹‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(𝐹 “ (𝐼 ∖ {𝑥})))))
24	23	notbid 308	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → (¬ (𝑘 · (𝐹‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑥}))) ↔ ¬ (𝑘 · (𝐹‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(𝐹 “ (𝐼 ∖ {𝑥})))))
25	24	ralbidv 2986	. . 3 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → (∀𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · (𝐹‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑥}))) ↔ ∀𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · (𝐹‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(𝐹 “ (𝐼 ∖ {𝑥})))))
26	19, 25	raleqbidv 3152	. 2 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → (∀𝑥 ∈ dom 𝐹∀𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · (𝐹‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(𝐹 “ (dom 𝐹 ∖ {𝑥}))) ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐼 ∀𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · (𝐹‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(𝐹 “ (𝐼 ∖ {𝑥})))))
27	13, 17, 26	3bitr2d 296	1 ⊢ ((𝑊 ∈ 𝑌 ∧ 𝐼 ∈ 𝑋 ∧ 𝐹:𝐼⟶𝐵) → (𝐹 LIndF 𝑊 ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐼 ∀𝑘 ∈ (𝑁 ∖ { 0 }) ¬ (𝑘 · (𝐹‘𝑥)) ∈ (𝐾‘(𝐹 “ (𝐼 ∖ {𝑥})))))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 196   ∧ wa 384   ∧ w3a 1037   = wceq 1483   ∈ wcel 1990  ∀wral 2912  Vcvv 3200   ∖ cdif 3571   ⊆ wss 3574  {csn 4177   class class class wbr 4653  dom cdm 5114   “ cima 5117  ⟶wf 5884  ‘cfv 5888  (class class class)co 6650  Basecbs 15857  Scalarcsca 15944   ·_𝑠 cvsca 15945  0_gc0g 16100  LSpanclspn 18971   LIndF clindf 20143

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-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-pr 4906

This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  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-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  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-nul 3916  df-if 4087  df-sn 4178  df-pr 4180  df-op 4184  df-uni 4437  df-iun 4522  df-br 4654  df-opab 4713  df-mpt 4730  df-id 5024  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-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-ov 6653  df-lindf 20145

This theorem is referenced by:  lindfmm  20166  islindf4  20177