Theorem islinds2 19018

Description: Expanded property of an independent set of vectors. (Contributed by Stefan O'Rear, 24-Feb-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
islindf.b	|- B = ( Base ` W )
islindf.v	|- .x. = ( .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
islinds2	|- ( W e. Y -> ( F e. (LIndS ` W ) <-> ( F C_ B /\ A. x e. F A. k e. ( N \ { .0. } ) -. ( k .x. x ) e. ( K ` ( F \ { x } ) ) ) ) )

Distinct variable groups:   k, F, x   k, N   k, W, x   .0. , k

Allowed substitution hints:   B( x, k)   S( x, k)   .x. ( x, k)   K( x, k)   N( x)   Y( x, k)   .0. ( x)

Proof of Theorem islinds2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		islindf.b	. . 3 |- B = ( Base ` W )
2	1	islinds 19014	. 2 |- ( W e. Y -> ( F e. (LIndS ` W ) <-> ( F C_ B /\ ( _I |` F ) LIndF W ) ) )
3		fvex 5858	. . . . . . . 8 |- ( Base ` W ) e. _V
4	1, 3	eqeltri 2538	. . . . . . 7 |- B e. _V
5	4	ssex 4581	. . . . . 6 |- ( F C_ B -> F e. _V )
6	5	adantl 464	. . . . 5 |- ( ( W e. Y /\ F C_ B ) -> F e. _V )
7		resiexg 6709	. . . . 5 |- ( F e. _V -> ( _I |` F ) e. _V )
8	6, 7	syl 16	. . . 4 |- ( ( W e. Y /\ F C_ B ) -> ( _I |` F ) e. _V )
9		islindf.v	. . . . 5 |- .x. = ( .s ` W )
10		islindf.k	. . . . 5 |- K = ( LSpan ` W )
11		islindf.s	. . . . 5 |- S = (Scalar ` W )
12		islindf.n	. . . . 5 |- N = ( Base ` S )
13		islindf.z	. . . . 5 |- .0. = ( 0g ` S )
14	1, 9, 10, 11, 12, 13	islindf 19017	. . . 4 |- ( ( W e. Y /\ ( _I |` F ) e. _V ) -> ( ( _I |` F ) LIndF W <-> ( ( _I |` F ) : dom ( _I |` F ) --> B /\ A. x e. dom ( _I |` F ) A. k e. ( N \ { .0. } ) -. ( k .x. ( ( _I |` F ) ` x ) ) e. ( K ` ( ( _I |` F ) " ( dom ( _I |` F ) \ { x } ) ) ) ) ) )
15	8, 14	syldan 468	. . 3 |- ( ( W e. Y /\ F C_ B ) -> ( ( _I |` F ) LIndF W <-> ( ( _I |` F ) : dom ( _I |` F ) --> B /\ A. x e. dom ( _I |` F ) A. k e. ( N \ { .0. } ) -. ( k .x. ( ( _I |` F ) ` x ) ) e. ( K ` ( ( _I |` F ) " ( dom ( _I |` F ) \ { x } ) ) ) ) ) )
16	15	pm5.32da 639	. 2 |- ( W e. Y -> ( ( F C_ B /\ ( _I |` F ) LIndF W ) <-> ( F C_ B /\ ( ( _I |` F ) : dom ( _I |` F ) --> B /\ A. x e. dom ( _I |` F ) A. k e. ( N \ { .0. } ) -. ( k .x. ( ( _I |` F ) ` x ) ) e. ( K ` ( ( _I |` F ) " ( dom ( _I |` F ) \ { x } ) ) ) ) ) ) )
17		f1oi 5833	. . . . . . . . 9 |- ( _I |` F ) : F -1-1-onto-> F
18		f1of 5798	. . . . . . . . 9 |- ( ( _I |` F ) : F -1-1-onto-> F -> ( _I |` F ) : F --> F )
19	17, 18	ax-mp 5	. . . . . . . 8 |- ( _I |` F ) : F --> F
20		dmresi 5317	. . . . . . . . 9 |- dom ( _I |` F ) = F
21	20	feq2i 5706	. . . . . . . 8 |- ( ( _I |` F ) : dom ( _I |` F ) --> F <-> ( _I |` F ) : F --> F )
22	19, 21	mpbir 209	. . . . . . 7 |- ( _I |` F ) : dom ( _I |` F ) --> F
23		fss 5721	. . . . . . 7 |- ( ( ( _I |` F ) : dom ( _I |` F ) --> F /\ F C_ B ) -> ( _I |` F ) : dom ( _I |` F ) --> B )
24	22, 23	mpan 668	. . . . . 6 |- ( F C_ B -> ( _I |` F ) : dom ( _I |` F ) --> B )
25	24	biantrurd 506	. . . . 5 |- ( F C_ B -> ( A. x e. F A. k e. ( N \ { .0. } ) -. ( k .x. x ) e. ( K ` ( F \ { x } ) ) <-> ( ( _I |` F ) : dom ( _I |` F ) --> B /\ A. x e. F A. k e. ( N \ { .0. } ) -. ( k .x. x ) e. ( K ` ( F \ { x } ) ) ) ) )
26	20	raleqi 3055	. . . . . . 7 |- ( A. x e. dom ( _I |` F ) A. k e. ( N \ { .0. } ) -. ( k .x. ( ( _I |` F ) ` x ) ) e. ( K ` ( ( _I |` F ) " ( dom ( _I |` F ) \ { x } ) ) ) <-> A. x e. F A. k e. ( N \ { .0. } ) -. ( k .x. ( ( _I |` F ) ` x ) ) e. ( K ` ( ( _I |` F ) " ( dom ( _I |` F ) \ { x } ) ) ) )
27		fvresi 6073	. . . . . . . . . . . 12 |- ( x e. F -> ( ( _I |` F ) ` x ) = x )
28	27	oveq2d 6286	. . . . . . . . . . 11 |- ( x e. F -> ( k .x. ( ( _I |` F ) ` x ) ) = ( k .x. x ) )
29	20	difeq1i 3604	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( dom ( _I |` F ) \ { x } ) = ( F \ { x } )
30	29	imaeq2i 5323	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( _I |` F ) " ( dom ( _I |` F ) \ { x } ) ) = ( ( _I |` F ) " ( F \ { x } ) )
31		difss 3617	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( F \ { x } ) C_ F
32		resiima 5339	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( F \ { x } ) C_ F -> ( ( _I |` F ) " ( F \ { x } ) ) = ( F \ { x } ) )
33	31, 32	ax-mp 5	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( _I |` F ) " ( F \ { x } ) ) = ( F \ { x } )
34	30, 33	eqtri 2483	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( _I |` F ) " ( dom ( _I |` F ) \ { x } ) ) = ( F \ { x } )
35	34	fveq2i 5851	. . . . . . . . . . . 12 |- ( K ` ( ( _I |` F ) " ( dom ( _I |` F ) \ { x } ) ) ) = ( K ` ( F \ { x } ) )
36	35	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 |- ( x e. F -> ( K ` ( ( _I |` F ) " ( dom ( _I |` F ) \ { x } ) ) ) = ( K ` ( F \ { x } ) ) )
37	28, 36	eleq12d 2536	. . . . . . . . . 10 |- ( x e. F -> ( ( k .x. ( ( _I |` F ) ` x ) ) e. ( K ` ( ( _I |` F ) " ( dom ( _I |` F ) \ { x } ) ) ) <-> ( k .x. x ) e. ( K ` ( F \ { x } ) ) ) )
38	37	notbid 292	. . . . . . . . 9 |- ( x e. F -> ( -. ( k .x. ( ( _I |` F ) ` x ) ) e. ( K ` ( ( _I |` F ) " ( dom ( _I |` F ) \ { x } ) ) ) <-> -. ( k .x. x ) e. ( K ` ( F \ { x } ) ) ) )
39	38	ralbidv 2893	. . . . . . . 8 |- ( x e. F -> ( A. k e. ( N \ { .0. } ) -. ( k .x. ( ( _I |` F ) ` x ) ) e. ( K ` ( ( _I |` F ) " ( dom ( _I |` F ) \ { x } ) ) ) <-> A. k e. ( N \ { .0. } ) -. ( k .x. x ) e. ( K ` ( F \ { x } ) ) ) )
40	39	ralbiia 2884	. . . . . . 7 |- ( A. x e. F A. k e. ( N \ { .0. } ) -. ( k .x. ( ( _I |` F ) ` x ) ) e. ( K ` ( ( _I |` F ) " ( dom ( _I |` F ) \ { x } ) ) ) <-> A. x e. F A. k e. ( N \ { .0. } ) -. ( k .x. x ) e. ( K ` ( F \ { x } ) ) )
41	26, 40	bitri 249	. . . . . 6 |- ( A. x e. dom ( _I |` F ) A. k e. ( N \ { .0. } ) -. ( k .x. ( ( _I |` F ) ` x ) ) e. ( K ` ( ( _I |` F ) " ( dom ( _I |` F ) \ { x } ) ) ) <-> A. x e. F A. k e. ( N \ { .0. } ) -. ( k .x. x ) e. ( K ` ( F \ { x } ) ) )
42	41	anbi2i 692	. . . . 5 |- ( ( ( _I |` F ) : dom ( _I |` F ) --> B /\ A. x e. dom ( _I |` F ) A. k e. ( N \ { .0. } ) -. ( k .x. ( ( _I |` F ) ` x ) ) e. ( K ` ( ( _I |` F ) " ( dom ( _I |` F ) \ { x } ) ) ) ) <-> ( ( _I |` F ) : dom ( _I |` F ) --> B /\ A. x e. F A. k e. ( N \ { .0. } ) -. ( k .x. x ) e. ( K ` ( F \ { x } ) ) ) )
43	25, 42	syl6rbbr 264	. . . 4 |- ( F C_ B -> ( ( ( _I |` F ) : dom ( _I |` F ) --> B /\ A. x e. dom ( _I |` F ) A. k e. ( N \ { .0. } ) -. ( k .x. ( ( _I |` F ) ` x ) ) e. ( K ` ( ( _I |` F ) " ( dom ( _I |` F ) \ { x } ) ) ) ) <-> A. x e. F A. k e. ( N \ { .0. } ) -. ( k .x. x ) e. ( K ` ( F \ { x } ) ) ) )
44	43	pm5.32i 635	. . 3 |- ( ( F C_ B /\ ( ( _I |` F ) : dom ( _I |` F ) --> B /\ A. x e. dom ( _I |` F ) A. k e. ( N \ { .0. } ) -. ( k .x. ( ( _I |` F ) ` x ) ) e. ( K ` ( ( _I |` F ) " ( dom ( _I |` F ) \ { x } ) ) ) ) ) <-> ( F C_ B /\ A. x e. F A. k e. ( N \ { .0. } ) -. ( k .x. x ) e. ( K ` ( F \ { x } ) ) ) )
45	44	a1i 11	. 2 |- ( W e. Y -> ( ( F C_ B /\ ( ( _I |` F ) : dom ( _I |` F ) --> B /\ A. x e. dom ( _I |` F ) A. k e. ( N \ { .0. } ) -. ( k .x. ( ( _I |` F ) ` x ) ) e. ( K ` ( ( _I |` F ) " ( dom ( _I |` F ) \ { x } ) ) ) ) ) <-> ( F C_ B /\ A. x e. F A. k e. ( N \ { .0. } ) -. ( k .x. x ) e. ( K ` ( F \ { x } ) ) ) ) )
46	2, 16, 45	3bitrd 279	1 |- ( W e. Y -> ( F e. (LIndS ` W ) <-> ( F C_ B /\ A. x e. F A. k e. ( N \ { .0. } ) -. ( k .x. x ) e. ( K ` ( F \ { x } ) ) ) ) )

Syntax hints:   -. wn 3   -> wi 4   <-> wb 184   /\ wa 367   = wceq 1398   e. wcel 1823   A.wral 2804   _Vcvv 3106   \ cdif 3458   C_ wss 3461   {csn 4016   class class class wbr 4439   _I cid 4779   dom cdm 4988   |` cres 4990   "cima 4991   -->wf 5566   -1-1-onto->wf1o 5569   ` cfv 5570  (class class class)co 6270   Basecbs 14719  Scalarcsca 14790   .scvsca 14791   0gc0g 14932   LSpanclspn 17815   LIndF clindf 19009  LIndSclinds 19010

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1623  ax-4 1636  ax-5 1709  ax-6 1752  ax-7 1795  ax-8 1825  ax-9 1827  ax-10 1842  ax-11 1847  ax-12 1859  ax-13 2004  ax-ext 2432  ax-sep 4560  ax-nul 4568  ax-pow 4615  ax-pr 4676  ax-un 6565

This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 368  df-an 369  df-3an 973  df-tru 1401  df-ex 1618  df-nf 1622  df-sb 1745  df-eu 2288  df-mo 2289  df-clab 2440  df-cleq 2446  df-clel 2449  df-nfc 2604  df-ne 2651  df-ral 2809  df-rex 2810  df-rab 2813  df-v 3108  df-sbc 3325  df-dif 3464  df-un 3466  df-in 3468  df-ss 3475  df-nul 3784  df-if 3930  df-pw 4001  df-sn 4017  df-pr 4019  df-op 4023  df-uni 4236  df-br 4440  df-opab 4498  df-mpt 4499  df-id 4784  df-xp 4994  df-rel 4995  df-cnv 4996  df-co 4997  df-dm 4998  df-rn 4999  df-res 5000  df-ima 5001  df-iota 5534  df-fun 5572  df-fn 5573  df-f 5574  df-f1 5575  df-fo 5576  df-f1o 5577  df-fv 5578  df-ov 6273  df-lindf 19011  df-linds 19012

This theorem is referenced by:  lindsind  19022  lindfrn  19026  islbs4  19037  lindslininds  33338