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Theorem lbsextlem4 18369
Description: Lemma for lbsext 18371. lbsextlem3 18368 satisfies the conditions for the application of Zorn's lemma zorn 8937 (thus invoking AC), and so there is a maximal linearly independent set extending  C. Here we prove that such a set is a basis. (Contributed by Mario Carneiro, 25-Jun-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
lbsext.v  |-  V  =  ( Base `  W
)
lbsext.j  |-  J  =  (LBasis `  W )
lbsext.n  |-  N  =  ( LSpan `  W )
lbsext.w  |-  ( ph  ->  W  e.  LVec )
lbsext.c  |-  ( ph  ->  C  C_  V )
lbsext.x  |-  ( ph  ->  A. x  e.  C  -.  x  e.  ( N `  ( C  \  { x } ) ) )
lbsext.s  |-  S  =  { z  e.  ~P V  |  ( C  C_  z  /\  A. x  e.  z  -.  x  e.  ( N `  (
z  \  { x } ) ) ) }
lbsext.k  |-  ( ph  ->  ~P V  e.  dom  card )
Assertion
Ref Expression
lbsextlem4  |-  ( ph  ->  E. s  e.  J  C  C_  s )
Distinct variable groups:    x, J    ph, x, s    S, s, x    x, z, C   
x, N, z    x, V, z    x, W    z,
s    ph, s
Allowed substitution hints:    ph( z)    C( s)    S( z)    J( z, s)    N( s)    V( s)    W( z, s)

Proof of Theorem lbsextlem4
Dummy variables  u  w  y  t are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 lbsext.k . . . 4  |-  ( ph  ->  ~P V  e.  dom  card )
2 lbsext.s . . . . 5  |-  S  =  { z  e.  ~P V  |  ( C  C_  z  /\  A. x  e.  z  -.  x  e.  ( N `  (
z  \  { x } ) ) ) }
3 ssrab2 3546 . . . . 5  |-  { z  e.  ~P V  | 
( C  C_  z  /\  A. x  e.  z  -.  x  e.  ( N `  ( z 
\  { x }
) ) ) } 
C_  ~P V
42, 3eqsstri 3494 . . . 4  |-  S  C_  ~P V
5 ssnum 8470 . . . 4  |-  ( ( ~P V  e.  dom  card  /\  S  C_  ~P V
)  ->  S  e.  dom  card )
61, 4, 5sylancl 666 . . 3  |-  ( ph  ->  S  e.  dom  card )
7 lbsext.v . . . 4  |-  V  =  ( Base `  W
)
8 lbsext.j . . . 4  |-  J  =  (LBasis `  W )
9 lbsext.n . . . 4  |-  N  =  ( LSpan `  W )
10 lbsext.w . . . 4  |-  ( ph  ->  W  e.  LVec )
11 lbsext.c . . . 4  |-  ( ph  ->  C  C_  V )
12 lbsext.x . . . 4  |-  ( ph  ->  A. x  e.  C  -.  x  e.  ( N `  ( C  \  { x } ) ) )
137, 8, 9, 10, 11, 12, 2lbsextlem1 18366 . . 3  |-  ( ph  ->  S  =/=  (/) )
1410adantr 466 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( y  C_  S  /\  y  =/=  (/)  /\ [ C.]  Or  y
) )  ->  W  e.  LVec )
1511adantr 466 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( y  C_  S  /\  y  =/=  (/)  /\ [ C.]  Or  y
) )  ->  C  C_  V )
1612adantr 466 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( y  C_  S  /\  y  =/=  (/)  /\ [ C.]  Or  y
) )  ->  A. x  e.  C  -.  x  e.  ( N `  ( C  \  { x }
) ) )
17 eqid 2422 . . . . . 6  |-  ( LSubSp `  W )  =  (
LSubSp `  W )
18 simpr1 1011 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( y  C_  S  /\  y  =/=  (/)  /\ [ C.]  Or  y
) )  ->  y  C_  S )
19 simpr2 1012 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( y  C_  S  /\  y  =/=  (/)  /\ [ C.]  Or  y
) )  ->  y  =/=  (/) )
20 simpr3 1013 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( y  C_  S  /\  y  =/=  (/)  /\ [ C.]  Or  y
) )  -> [ C.]  Or  y
)
21 eqid 2422 . . . . . 6  |-  U_ u  e.  y  ( N `  ( u  \  {
x } ) )  =  U_ u  e.  y  ( N `  ( u  \  { x } ) )
227, 8, 9, 14, 15, 16, 2, 17, 18, 19, 20, 21lbsextlem3 18368 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( y  C_  S  /\  y  =/=  (/)  /\ [ C.]  Or  y
) )  ->  U. y  e.  S )
2322ex 435 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( y  C_  S  /\  y  =/=  (/)  /\ [ C.]  Or  y
)  ->  U. y  e.  S ) )
2423alrimiv 1763 . . 3  |-  ( ph  ->  A. y ( ( y  C_  S  /\  y  =/=  (/)  /\ [ C.]  Or  y
)  ->  U. y  e.  S ) )
25 zornn0g 8935 . . 3  |-  ( ( S  e.  dom  card  /\  S  =/=  (/)  /\  A. y ( ( y 
C_  S  /\  y  =/=  (/)  /\ [ C.]  Or  y
)  ->  U. y  e.  S ) )  ->  E. s  e.  S  A. t  e.  S  -.  s  C.  t )
266, 13, 24, 25syl3anc 1264 . 2  |-  ( ph  ->  E. s  e.  S  A. t  e.  S  -.  s  C.  t )
27 simprl 762 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  -> 
s  e.  S )
28 sseq2 3486 . . . . . . . . . . 11  |-  ( z  =  s  ->  ( C  C_  z  <->  C  C_  s
) )
29 difeq1 3576 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( z  =  s  ->  (
z  \  { x } )  =  ( s  \  { x } ) )
3029fveq2d 5881 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( z  =  s  ->  ( N `  ( z  \  { x } ) )  =  ( N `
 ( s  \  { x } ) ) )
3130eleq2d 2492 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( z  =  s  ->  (
x  e.  ( N `
 ( z  \  { x } ) )  <->  x  e.  ( N `  ( s  \  { x } ) ) ) )
3231notbid 295 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( z  =  s  ->  ( -.  x  e.  ( N `  ( z  \  { x } ) )  <->  -.  x  e.  ( N `  ( s 
\  { x }
) ) ) )
3332raleqbi1dv 3033 . . . . . . . . . . 11  |-  ( z  =  s  ->  ( A. x  e.  z  -.  x  e.  ( N `  ( z  \  { x } ) )  <->  A. x  e.  s  -.  x  e.  ( N `  ( s 
\  { x }
) ) ) )
3428, 33anbi12d 715 . . . . . . . . . 10  |-  ( z  =  s  ->  (
( C  C_  z  /\  A. x  e.  z  -.  x  e.  ( N `  ( z 
\  { x }
) ) )  <->  ( C  C_  s  /\  A. x  e.  s  -.  x  e.  ( N `  (
s  \  { x } ) ) ) ) )
3534, 2elrab2 3231 . . . . . . . . 9  |-  ( s  e.  S  <->  ( s  e.  ~P V  /\  ( C  C_  s  /\  A. x  e.  s  -.  x  e.  ( N `  ( s  \  {
x } ) ) ) ) )
3627, 35sylib 199 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  -> 
( s  e.  ~P V  /\  ( C  C_  s  /\  A. x  e.  s  -.  x  e.  ( N `  (
s  \  { x } ) ) ) ) )
3736simpld 460 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  -> 
s  e.  ~P V
)
3837elpwid 3989 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  -> 
s  C_  V )
39 lveclmod 18314 . . . . . . . . . 10  |-  ( W  e.  LVec  ->  W  e. 
LMod )
4010, 39syl 17 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  W  e.  LMod )
4140adantr 466 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  ->  W  e.  LMod )
427, 9lspssv 18191 . . . . . . . 8  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  s  C_  V )  ->  ( N `  s )  C_  V )
4341, 38, 42syl2anc 665 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  -> 
( N `  s
)  C_  V )
44 ssun1 3629 . . . . . . . . . . . 12  |-  s  C_  ( s  u.  {
w } )
4544a1i 11 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  w  e.  ( V  \  ( N `
 s ) ) )  ->  s  C_  ( s  u.  {
w } ) )
46 ssun2 3630 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  { w }  C_  ( s  u. 
{ w } )
47 ssnid 4025 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  w  e. 
{ w }
4846, 47sselii 3461 . . . . . . . . . . . . 13  |-  w  e.  ( s  u.  {
w } )
497, 9lspssid 18193 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  s  C_  V )  ->  s  C_  ( N `  s
) )
5041, 38, 49syl2anc 665 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  ( s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  -> 
s  C_  ( N `  s ) )
5150adantr 466 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  w  e.  ( V  \  ( N `
 s ) ) )  ->  s  C_  ( N `  s ) )
52 eldifn 3588 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( w  e.  ( V  \ 
( N `  s
) )  ->  -.  w  e.  ( N `  s ) )
5352adantl 467 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  w  e.  ( V  \  ( N `
 s ) ) )  ->  -.  w  e.  ( N `  s
) )
5451, 53ssneldd 3467 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  w  e.  ( V  \  ( N `
 s ) ) )  ->  -.  w  e.  s )
55 nelne1 2753 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( w  e.  ( s  u.  { w }
)  /\  -.  w  e.  s )  ->  (
s  u.  { w } )  =/=  s
)
5648, 54, 55sylancr 667 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  w  e.  ( V  \  ( N `
 s ) ) )  ->  ( s  u.  { w } )  =/=  s )
5756necomd 2695 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  w  e.  ( V  \  ( N `
 s ) ) )  ->  s  =/=  ( s  u.  {
w } ) )
58 df-pss 3452 . . . . . . . . . . 11  |-  ( s 
C.  ( s  u. 
{ w } )  <-> 
( s  C_  (
s  u.  { w } )  /\  s  =/=  ( s  u.  {
w } ) ) )
5945, 57, 58sylanbrc 668 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  w  e.  ( V  \  ( N `
 s ) ) )  ->  s  C.  (
s  u.  { w } ) )
6038adantr 466 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  w  e.  ( V  \  ( N `
 s ) ) )  ->  s  C_  V )
61 eldifi 3587 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( w  e.  ( V  \ 
( N `  s
) )  ->  w  e.  V )
6261adantl 467 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  w  e.  ( V  \  ( N `
 s ) ) )  ->  w  e.  V )
6362snssd 4142 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  w  e.  ( V  \  ( N `
 s ) ) )  ->  { w }  C_  V )
6460, 63unssd 3642 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  w  e.  ( V  \  ( N `
 s ) ) )  ->  ( s  u.  { w } ) 
C_  V )
65 fvex 5887 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( Base `  W )  e.  _V
667, 65eqeltri 2506 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  V  e. 
_V
6766elpw2 4584 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( s  u.  { w } )  e.  ~P V 
<->  ( s  u.  {
w } )  C_  V )
6864, 67sylibr 215 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  w  e.  ( V  \  ( N `
 s ) ) )  ->  ( s  u.  { w } )  e.  ~P V )
6936simprd 464 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  ( s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  -> 
( C  C_  s  /\  A. x  e.  s  -.  x  e.  ( N `  ( s 
\  { x }
) ) ) )
7069simpld 460 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  ( s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  ->  C  C_  s )
7170adantr 466 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  w  e.  ( V  \  ( N `
 s ) ) )  ->  C  C_  s
)
7271, 44syl6ss 3476 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  w  e.  ( V  \  ( N `
 s ) ) )  ->  C  C_  (
s  u.  { w } ) )
7310ad2antrr 730 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  ( w  e.  ( V  \  ( N `  s )
)  /\  ( x  e.  s  /\  x  e.  ( N `  (
( s  u.  {
w } )  \  { x } ) ) ) ) )  ->  W  e.  LVec )
7438adantr 466 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  ( w  e.  ( V  \  ( N `  s )
)  /\  ( x  e.  s  /\  x  e.  ( N `  (
( s  u.  {
w } )  \  { x } ) ) ) ) )  ->  s  C_  V
)
7574ssdifssd 3603 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  ( w  e.  ( V  \  ( N `  s )
)  /\  ( x  e.  s  /\  x  e.  ( N `  (
( s  u.  {
w } )  \  { x } ) ) ) ) )  ->  ( s  \  { x } ) 
C_  V )
7662adantrr 721 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  ( w  e.  ( V  \  ( N `  s )
)  /\  ( x  e.  s  /\  x  e.  ( N `  (
( s  u.  {
w } )  \  { x } ) ) ) ) )  ->  w  e.  V
)
77 simprrr 773 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  ( w  e.  ( V  \  ( N `  s )
)  /\  ( x  e.  s  /\  x  e.  ( N `  (
( s  u.  {
w } )  \  { x } ) ) ) ) )  ->  x  e.  ( N `  ( ( s  u.  { w } )  \  {
x } ) ) )
78 simprrl 772 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  ( w  e.  ( V  \  ( N `  s )
)  /\  ( x  e.  s  /\  x  e.  ( N `  (
( s  u.  {
w } )  \  { x } ) ) ) ) )  ->  x  e.  s )
7954adantrr 721 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  ( w  e.  ( V  \  ( N `  s )
)  /\  ( x  e.  s  /\  x  e.  ( N `  (
( s  u.  {
w } )  \  { x } ) ) ) ) )  ->  -.  w  e.  s )
80 nelne2 2754 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29  |-  ( ( x  e.  s  /\  -.  w  e.  s
)  ->  x  =/=  w )
8178, 79, 80syl2anc 665 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  ( w  e.  ( V  \  ( N `  s )
)  /\  ( x  e.  s  /\  x  e.  ( N `  (
( s  u.  {
w } )  \  { x } ) ) ) ) )  ->  x  =/=  w
)
82 elsni 4021 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29  |-  ( x  e.  { w }  ->  x  =  w )
8382necon3ai 2652 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28  |-  ( x  =/=  w  ->  -.  x  e.  { w } )
8481, 83syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  ( w  e.  ( V  \  ( N `  s )
)  /\  ( x  e.  s  /\  x  e.  ( N `  (
( s  u.  {
w } )  \  { x } ) ) ) ) )  ->  -.  x  e.  { w } )
85 disjsn 4057 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( ( { w }  i^i  { x } )  =  (/) 
<->  -.  x  e.  {
w } )
8684, 85sylibr 215 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  ( w  e.  ( V  \  ( N `  s )
)  /\  ( x  e.  s  /\  x  e.  ( N `  (
( s  u.  {
w } )  \  { x } ) ) ) ) )  ->  ( { w }  i^i  { x }
)  =  (/) )
87 disj3 3837 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( { w }  i^i  { x } )  =  (/) 
<->  { w }  =  ( { w }  \  { x } ) )
8886, 87sylib 199 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  ( w  e.  ( V  \  ( N `  s )
)  /\  ( x  e.  s  /\  x  e.  ( N `  (
( s  u.  {
w } )  \  { x } ) ) ) ) )  ->  { w }  =  ( { w }  \  { x }
) )
8988uneq2d 3620 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  ( w  e.  ( V  \  ( N `  s )
)  /\  ( x  e.  s  /\  x  e.  ( N `  (
( s  u.  {
w } )  \  { x } ) ) ) ) )  ->  ( ( s 
\  { x }
)  u.  { w } )  =  ( ( s  \  {
x } )  u.  ( { w }  \  { x } ) ) )
90 difundir 3726 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( s  u.  { w } )  \  {
x } )  =  ( ( s  \  { x } )  u.  ( { w }  \  { x }
) )
9189, 90syl6reqr 2482 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  ( w  e.  ( V  \  ( N `  s )
)  /\  ( x  e.  s  /\  x  e.  ( N `  (
( s  u.  {
w } )  \  { x } ) ) ) ) )  ->  ( ( s  u.  { w }
)  \  { x } )  =  ( ( s  \  {
x } )  u. 
{ w } ) )
9291fveq2d 5881 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  ( w  e.  ( V  \  ( N `  s )
)  /\  ( x  e.  s  /\  x  e.  ( N `  (
( s  u.  {
w } )  \  { x } ) ) ) ) )  ->  ( N `  ( ( s  u. 
{ w } ) 
\  { x }
) )  =  ( N `  ( ( s  \  { x } )  u.  {
w } ) ) )
9377, 92eleqtrd 2512 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  ( w  e.  ( V  \  ( N `  s )
)  /\  ( x  e.  s  /\  x  e.  ( N `  (
( s  u.  {
w } )  \  { x } ) ) ) ) )  ->  x  e.  ( N `  ( ( s  \  { x } )  u.  {
w } ) ) )
9469simprd 464 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( (
ph  /\  ( s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  ->  A. x  e.  s  -.  x  e.  ( N `  ( s  \  { x } ) ) )
9594adantr 466 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  ( w  e.  ( V  \  ( N `  s )
)  /\  ( x  e.  s  /\  x  e.  ( N `  (
( s  u.  {
w } )  \  { x } ) ) ) ) )  ->  A. x  e.  s  -.  x  e.  ( N `  ( s 
\  { x }
) ) )
96 rsp 2791 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( A. x  e.  s  -.  x  e.  ( N `  ( s  \  {
x } ) )  ->  ( x  e.  s  ->  -.  x  e.  ( N `  (
s  \  { x } ) ) ) )
9795, 78, 96sylc 62 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  ( w  e.  ( V  \  ( N `  s )
)  /\  ( x  e.  s  /\  x  e.  ( N `  (
( s  u.  {
w } )  \  { x } ) ) ) ) )  ->  -.  x  e.  ( N `  ( s 
\  { x }
) ) )
9893, 97eldifd 3447 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  ( w  e.  ( V  \  ( N `  s )
)  /\  ( x  e.  s  /\  x  e.  ( N `  (
( s  u.  {
w } )  \  { x } ) ) ) ) )  ->  x  e.  ( ( N `  (
( s  \  {
x } )  u. 
{ w } ) )  \  ( N `
 ( s  \  { x } ) ) ) )
997, 17, 9lspsolv 18351 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( W  e.  LVec  /\  (
( s  \  {
x } )  C_  V  /\  w  e.  V  /\  x  e.  (
( N `  (
( s  \  {
x } )  u. 
{ w } ) )  \  ( N `
 ( s  \  { x } ) ) ) ) )  ->  w  e.  ( N `  ( ( s  \  { x } )  u.  {
x } ) ) )
10073, 75, 76, 98, 99syl13anc 1266 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  ( w  e.  ( V  \  ( N `  s )
)  /\  ( x  e.  s  /\  x  e.  ( N `  (
( s  u.  {
w } )  \  { x } ) ) ) ) )  ->  w  e.  ( N `  ( ( s  \  { x } )  u.  {
x } ) ) )
101 undif1 3870 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( s  \  { x } )  u.  {
x } )  =  ( s  u.  {
x } )
10278snssd 4142 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  ( w  e.  ( V  \  ( N `  s )
)  /\  ( x  e.  s  /\  x  e.  ( N `  (
( s  u.  {
w } )  \  { x } ) ) ) ) )  ->  { x }  C_  s )
103 ssequn2 3639 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( { x }  C_  s  <->  ( s  u.  { x } )  =  s )
104102, 103sylib 199 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  ( w  e.  ( V  \  ( N `  s )
)  /\  ( x  e.  s  /\  x  e.  ( N `  (
( s  u.  {
w } )  \  { x } ) ) ) ) )  ->  ( s  u. 
{ x } )  =  s )
105101, 104syl5eq 2475 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  ( w  e.  ( V  \  ( N `  s )
)  /\  ( x  e.  s  /\  x  e.  ( N `  (
( s  u.  {
w } )  \  { x } ) ) ) ) )  ->  ( ( s 
\  { x }
)  u.  { x } )  =  s )
106105fveq2d 5881 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  ( w  e.  ( V  \  ( N `  s )
)  /\  ( x  e.  s  /\  x  e.  ( N `  (
( s  u.  {
w } )  \  { x } ) ) ) ) )  ->  ( N `  ( ( s  \  { x } )  u.  { x }
) )  =  ( N `  s ) )
107100, 106eleqtrd 2512 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  ( w  e.  ( V  \  ( N `  s )
)  /\  ( x  e.  s  /\  x  e.  ( N `  (
( s  u.  {
w } )  \  { x } ) ) ) ) )  ->  w  e.  ( N `  s ) )
108107expr 618 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  w  e.  ( V  \  ( N `
 s ) ) )  ->  ( (
x  e.  s  /\  x  e.  ( N `  ( ( s  u. 
{ w } ) 
\  { x }
) ) )  ->  w  e.  ( N `  s ) ) )
10953, 108mtod 180 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  w  e.  ( V  \  ( N `
 s ) ) )  ->  -.  (
x  e.  s  /\  x  e.  ( N `  ( ( s  u. 
{ w } ) 
\  { x }
) ) ) )
110 imnan 423 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( x  e.  s  ->  -.  x  e.  ( N `  ( (
s  u.  { w } )  \  {
x } ) ) )  <->  -.  ( x  e.  s  /\  x  e.  ( N `  (
( s  u.  {
w } )  \  { x } ) ) ) )
111109, 110sylibr 215 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  w  e.  ( V  \  ( N `
 s ) ) )  ->  ( x  e.  s  ->  -.  x  e.  ( N `  (
( s  u.  {
w } )  \  { x } ) ) ) )
112111ralrimiv 2837 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  w  e.  ( V  \  ( N `
 s ) ) )  ->  A. x  e.  s  -.  x  e.  ( N `  (
( s  u.  {
w } )  \  { x } ) ) )
113 difssd 3593 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( (
ph  /\  ( s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  -> 
( s  \  {
w } )  C_  s )
1147, 9lspss 18192 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  s  C_  V  /\  ( s 
\  { w }
)  C_  s )  ->  ( N `  (
s  \  { w } ) )  C_  ( N `  s ) )
11541, 38, 113, 114syl3anc 1264 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( (
ph  /\  ( s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  -> 
( N `  (
s  \  { w } ) )  C_  ( N `  s ) )
116115adantr 466 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  w  e.  ( V  \  ( N `
 s ) ) )  ->  ( N `  ( s  \  {
w } ) ) 
C_  ( N `  s ) )
117116, 53ssneldd 3467 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  w  e.  ( V  \  ( N `
 s ) ) )  ->  -.  w  e.  ( N `  (
s  \  { w } ) ) )
118 vex 3084 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  w  e. 
_V
119 id 23 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( x  =  w  ->  x  =  w )
120 sneq 4006 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( x  =  w  ->  { x }  =  { w } )
121120difeq2d 3583 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( x  =  w  ->  (
( s  u.  {
w } )  \  { x } )  =  ( ( s  u.  { w }
)  \  { w } ) )
122 difun2 3875 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( s  u.  { w } )  \  {
w } )  =  ( s  \  {
w } )
123121, 122syl6eq 2479 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( x  =  w  ->  (
( s  u.  {
w } )  \  { x } )  =  ( s  \  { w } ) )
124123fveq2d 5881 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( x  =  w  ->  ( N `  ( (
s  u.  { w } )  \  {
x } ) )  =  ( N `  ( s  \  {
w } ) ) )
125119, 124eleq12d 2504 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( x  =  w  ->  (
x  e.  ( N `
 ( ( s  u.  { w }
)  \  { x } ) )  <->  w  e.  ( N `  ( s 
\  { w }
) ) ) )
126125notbid 295 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( x  =  w  ->  ( -.  x  e.  ( N `  ( (
s  u.  { w } )  \  {
x } ) )  <->  -.  w  e.  ( N `  ( s  \  { w } ) ) ) )
127118, 126ralsn 4035 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( A. x  e.  { w }  -.  x  e.  ( N `  ( ( s  u.  { w } )  \  {
x } ) )  <->  -.  w  e.  ( N `  ( s  \  { w } ) ) )
128117, 127sylibr 215 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  w  e.  ( V  \  ( N `
 s ) ) )  ->  A. x  e.  { w }  -.  x  e.  ( N `  ( ( s  u. 
{ w } ) 
\  { x }
) ) )
129 ralun 3648 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( A. x  e.  s  -.  x  e.  ( N `  ( ( s  u.  { w } )  \  {
x } ) )  /\  A. x  e. 
{ w }  -.  x  e.  ( N `  ( ( s  u. 
{ w } ) 
\  { x }
) ) )  ->  A. x  e.  (
s  u.  { w } )  -.  x  e.  ( N `  (
( s  u.  {
w } )  \  { x } ) ) )
130112, 128, 129syl2anc 665 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  w  e.  ( V  \  ( N `
 s ) ) )  ->  A. x  e.  ( s  u.  {
w } )  -.  x  e.  ( N `
 ( ( s  u.  { w }
)  \  { x } ) ) )
13172, 130jca 534 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  w  e.  ( V  \  ( N `
 s ) ) )  ->  ( C  C_  ( s  u.  {
w } )  /\  A. x  e.  ( s  u.  { w }
)  -.  x  e.  ( N `  (
( s  u.  {
w } )  \  { x } ) ) ) )
132 sseq2 3486 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( z  =  ( s  u. 
{ w } )  ->  ( C  C_  z 
<->  C  C_  ( s  u.  { w } ) ) )
133 difeq1 3576 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( z  =  ( s  u. 
{ w } )  ->  ( z  \  { x } )  =  ( ( s  u.  { w }
)  \  { x } ) )
134133fveq2d 5881 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( z  =  ( s  u. 
{ w } )  ->  ( N `  ( z  \  {
x } ) )  =  ( N `  ( ( s  u. 
{ w } ) 
\  { x }
) ) )
135134eleq2d 2492 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( z  =  ( s  u. 
{ w } )  ->  ( x  e.  ( N `  (
z  \  { x } ) )  <->  x  e.  ( N `  ( ( s  u.  { w } )  \  {
x } ) ) ) )
136135notbid 295 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( z  =  ( s  u. 
{ w } )  ->  ( -.  x  e.  ( N `  (
z  \  { x } ) )  <->  -.  x  e.  ( N `  (
( s  u.  {
w } )  \  { x } ) ) ) )
137136raleqbi1dv 3033 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( z  =  ( s  u. 
{ w } )  ->  ( A. x  e.  z  -.  x  e.  ( N `  (
z  \  { x } ) )  <->  A. x  e.  ( s  u.  {
w } )  -.  x  e.  ( N `
 ( ( s  u.  { w }
)  \  { x } ) ) ) )
138132, 137anbi12d 715 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( z  =  ( s  u. 
{ w } )  ->  ( ( C 
C_  z  /\  A. x  e.  z  -.  x  e.  ( N `  ( z  \  {
x } ) ) )  <->  ( C  C_  ( s  u.  {
w } )  /\  A. x  e.  ( s  u.  { w }
)  -.  x  e.  ( N `  (
( s  u.  {
w } )  \  { x } ) ) ) ) )
139138, 2elrab2 3231 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( s  u.  { w } )  e.  S  <->  ( ( s  u.  {
w } )  e. 
~P V  /\  ( C  C_  ( s  u. 
{ w } )  /\  A. x  e.  ( s  u.  {
w } )  -.  x  e.  ( N `
 ( ( s  u.  { w }
)  \  { x } ) ) ) ) )
14068, 131, 139sylanbrc 668 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  w  e.  ( V  \  ( N `
 s ) ) )  ->  ( s  u.  { w } )  e.  S )
141 simplrr 769 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  w  e.  ( V  \  ( N `
 s ) ) )  ->  A. t  e.  S  -.  s  C.  t )
142 psseq2 3553 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( t  =  ( s  u. 
{ w } )  ->  ( s  C.  t 
<->  s  C.  ( s  u.  { w } ) ) )
143142notbid 295 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( t  =  ( s  u. 
{ w } )  ->  ( -.  s  C.  t  <->  -.  s  C.  (
s  u.  { w } ) ) )
144143rspcv 3178 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( s  u.  { w } )  e.  S  ->  ( A. t  e.  S  -.  s  C.  t  ->  -.  s  C.  (
s  u.  { w } ) ) )
145140, 141, 144sylc 62 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  (
s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  /\  w  e.  ( V  \  ( N `
 s ) ) )  ->  -.  s  C.  ( s  u.  {
w } ) )
14659, 145pm2.65da 578 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  ->  -.  w  e.  ( V  \  ( N `  s ) ) )
147146eq0rdv 3797 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  -> 
( V  \  ( N `  s )
)  =  (/) )
148 ssdif0 3851 . . . . . . . 8  |-  ( V 
C_  ( N `  s )  <->  ( V  \  ( N `  s
) )  =  (/) )
149147, 148sylibr 215 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  ->  V  C_  ( N `  s ) )
15043, 149eqssd 3481 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  -> 
( N `  s
)  =  V )
15110adantr 466 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  ->  W  e.  LVec )
1527, 8, 9islbs2 18362 . . . . . . 7  |-  ( W  e.  LVec  ->  ( s  e.  J  <->  ( s  C_  V  /\  ( N `
 s )  =  V  /\  A. x  e.  s  -.  x  e.  ( N `  (
s  \  { x } ) ) ) ) )
153151, 152syl 17 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  -> 
( s  e.  J  <->  ( s  C_  V  /\  ( N `  s )  =  V  /\  A. x  e.  s  -.  x  e.  ( N `  ( s  \  {
x } ) ) ) ) )
15438, 150, 94, 153mpbir3and 1188 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  -> 
s  e.  J )
155154, 70jca 534 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  ( s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t ) )  -> 
( s  e.  J  /\  C  C_  s ) )
156155ex 435 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( s  e.  S  /\  A. t  e.  S  -.  s  C.  t )  ->  (
s  e.  J  /\  C  C_  s ) ) )
157156reximdv2 2896 . 2  |-  ( ph  ->  ( E. s  e.  S  A. t  e.  S  -.  s  C.  t  ->  E. s  e.  J  C  C_  s ) )
15826, 157mpd 15 1  |-  ( ph  ->  E. s  e.  J  C  C_  s )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 187    /\ wa 370    /\ w3a 982   A.wal 1435    = wceq 1437    e. wcel 1868    =/= wne 2618   A.wral 2775   E.wrex 2776   {crab 2779   _Vcvv 3081    \ cdif 3433    u. cun 3434    i^i cin 3435    C_ wss 3436    C. wpss 3437   (/)c0 3761   ~Pcpw 3979   {csn 3996   U.cuni 4216   U_ciun 4296    Or wor 4769   dom cdm 4849   ` cfv 5597   [ C.] crpss 6580   cardccrd 8370   Basecbs 15106   LModclmod 18076   LSubSpclss 18140   LSpanclspn 18179  LBasisclbs 18282   LVecclvec 18310
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1665  ax-4 1678  ax-5 1748  ax-6 1794  ax-7 1839  ax-8 1870  ax-9 1872  ax-10 1887  ax-11 1892  ax-12 1905  ax-13 2053  ax-ext 2400  ax-rep 4533  ax-sep 4543  ax-nul 4551  ax-pow 4598  ax-pr 4656  ax-un 6593  ax-cnex 9595  ax-resscn 9596  ax-1cn 9597  ax-icn 9598  ax-addcl 9599  ax-addrcl 9600  ax-mulcl 9601  ax-mulrcl 9602  ax-mulcom 9603  ax-addass 9604  ax-mulass 9605  ax-distr 9606  ax-i2m1 9607  ax-1ne0 9608  ax-1rid 9609  ax-rnegex 9610  ax-rrecex 9611  ax-cnre 9612  ax-pre-lttri 9613  ax-pre-lttrn 9614  ax-pre-ltadd 9615  ax-pre-mulgt0 9616
This theorem depends on definitions:  df-bi 188  df-or 371  df-an 372  df-3or 983  df-3an 984  df-tru 1440  df-ex 1660  df-nf 1664  df-sb 1787  df-eu 2269  df-mo 2270  df-clab 2408  df-cleq 2414  df-clel 2417  df-nfc 2572  df-ne 2620  df-nel 2621  df-ral 2780  df-rex 2781  df-reu 2782  df-rmo 2783  df-rab 2784  df-v 3083  df-sbc 3300  df-csb 3396  df-dif 3439  df-un 3441  df-in 3443  df-ss 3450  df-pss 3452  df-nul 3762  df-if 3910  df-pw 3981  df-sn 3997  df-pr 3999  df-tp 4001  df-op 4003  df-uni 4217  df-int 4253  df-iun 4298  df-br 4421  df-opab 4480  df-mpt 4481  df-tr 4516  df-eprel 4760  df-id 4764  df-po 4770  df-so 4771  df-fr 4808  df-se 4809  df-we 4810  df-xp 4855  df-rel 4856  df-cnv 4857  df-co 4858  df-dm 4859  df-rn 4860  df-res 4861  df-ima 4862  df-pred 5395  df-ord 5441  df-on 5442  df-lim 5443  df-suc 5444  df-iota 5561  df-fun 5599  df-fn 5600  df-f 5601  df-f1 5602  df-fo 5603  df-f1o 5604  df-fv 5605  df-isom 5606  df-riota 6263  df-ov 6304  df-oprab 6305  df-mpt2 6306  df-rpss 6581  df-om 6703  df-1st 6803  df-2nd 6804  df-tpos 6977  df-wrecs 7032  df-recs 7094  df-rdg 7132  df-1o 7186  df-oadd 7190  df-er 7367  df-en 7574  df-dom 7575  df-sdom 7576  df-fin 7577  df-card 8374  df-cda 8598  df-pnf 9677  df-mnf 9678  df-xr 9679  df-ltxr 9680  df-le 9681  df-sub 9862  df-neg 9863  df-nn 10610  df-2 10668  df-3 10669  df-ndx 15109  df-slot 15110  df-base 15111  df-sets 15112  df-ress 15113  df-plusg 15188  df-mulr 15189  df-0g 15325  df-mgm 16473  df-sgrp 16512  df-mnd 16522  df-grp 16658  df-minusg 16659  df-sbg 16660  df-cmn 17417  df-abl 17418  df-mgp 17709  df-ur 17721  df-ring 17767  df-oppr 17836  df-dvdsr 17854  df-unit 17855  df-invr 17885  df-drng 17962  df-lmod 18078  df-lss 18141  df-lsp 18180  df-lbs 18283  df-lvec 18311
This theorem is referenced by:  lbsextg  18370
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