Users' Mathboxes Mathbox for Norm Megill < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  lcfl6lem Structured version   Unicode version

Theorem lcfl6lem 34518
Description: Lemma for lcfl6 34520. A functional  G (whose kernel is closed by dochsnkr 34492) is comletely determined by a vector  X in the orthocomplement in its kernel at which the functional value is 1. Note that the  \  {  .0.  } in the  X hypothesis is redundant by the last hypothesis but allows easier use of other theorems. (Contributed by NM, 3-Jan-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
lcfl6lem.h  |-  H  =  ( LHyp `  K
)
lcfl6lem.o  |-  ._|_  =  ( ( ocH `  K
) `  W )
lcfl6lem.u  |-  U  =  ( ( DVecH `  K
) `  W )
lcfl6lem.v  |-  V  =  ( Base `  U
)
lcfl6lem.a  |-  .+  =  ( +g  `  U )
lcfl6lem.t  |-  .x.  =  ( .s `  U )
lcfl6lem.s  |-  S  =  (Scalar `  U )
lcfl6lem.i  |-  .1.  =  ( 1r `  S )
lcfl6lem.r  |-  R  =  ( Base `  S
)
lcfl6lem.z  |-  .0.  =  ( 0g `  U )
lcfl6lem.f  |-  F  =  (LFnl `  U )
lcfl6lem.l  |-  L  =  (LKer `  U )
lcfl6lem.k  |-  ( ph  ->  ( K  e.  HL  /\  W  e.  H ) )
lcfl6lem.g  |-  ( ph  ->  G  e.  F )
lcfl6lem.x  |-  ( ph  ->  X  e.  ( ( 
._|_  `  ( L `  G ) )  \  {  .0.  } ) )
lcfl6lem.y  |-  ( ph  ->  ( G `  X
)  =  .1.  )
Assertion
Ref Expression
lcfl6lem  |-  ( ph  ->  G  =  ( v  e.  V  |->  ( iota_ k  e.  R  E. w  e.  (  ._|_  `  { X } ) v  =  ( w  .+  (
k  .x.  X )
) ) ) )
Distinct variable groups:    v, k, w,  .+    .1. , k, w    ._|_ , k, v, w    R, k, v    S, k    .x. , k, v, w   
v, V    k, X, v, w    w,  .0.
Allowed substitution hints:    ph( w, v, k)    R( w)    S( w, v)    U( w, v, k)    .1. ( v)    F( w, v, k)    G( w, v, k)    H( w, v, k)    K( w, v, k)    L( w, v, k)    V( w, k)    W( w, v, k)    .0. ( v, k)

Proof of Theorem lcfl6lem
StepHypRef Expression
1 lcfl6lem.v . 2  |-  V  =  ( Base `  U
)
2 lcfl6lem.s . 2  |-  S  =  (Scalar `  U )
3 lcfl6lem.r . 2  |-  R  =  ( Base `  S
)
4 eqid 2402 . 2  |-  ( 0g
`  S )  =  ( 0g `  S
)
5 lcfl6lem.f . 2  |-  F  =  (LFnl `  U )
6 lcfl6lem.l . 2  |-  L  =  (LKer `  U )
7 lcfl6lem.h . . 3  |-  H  =  ( LHyp `  K
)
8 lcfl6lem.u . . 3  |-  U  =  ( ( DVecH `  K
) `  W )
9 lcfl6lem.k . . 3  |-  ( ph  ->  ( K  e.  HL  /\  W  e.  H ) )
107, 8, 9dvhlvec 34129 . 2  |-  ( ph  ->  U  e.  LVec )
117, 8, 9dvhlmod 34130 . . . . 5  |-  ( ph  ->  U  e.  LMod )
12 lcfl6lem.g . . . . 5  |-  ( ph  ->  G  e.  F )
131, 5, 6, 11, 12lkrssv 32114 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( L `  G
)  C_  V )
14 lcfl6lem.o . . . . 5  |-  ._|_  =  ( ( ocH `  K
) `  W )
157, 8, 1, 14dochssv 34375 . . . 4  |-  ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  ( L `  G )  C_  V
)  ->  (  ._|_  `  ( L `  G
) )  C_  V
)
169, 13, 15syl2anc 659 . . 3  |-  ( ph  ->  (  ._|_  `  ( L `
 G ) ) 
C_  V )
17 lcfl6lem.x . . . 4  |-  ( ph  ->  X  e.  ( ( 
._|_  `  ( L `  G ) )  \  {  .0.  } ) )
1817eldifad 3426 . . 3  |-  ( ph  ->  X  e.  (  ._|_  `  ( L `  G
) ) )
1916, 18sseldd 3443 . 2  |-  ( ph  ->  X  e.  V )
20 lcfl6lem.z . . 3  |-  .0.  =  ( 0g `  U )
21 lcfl6lem.a . . 3  |-  .+  =  ( +g  `  U )
22 lcfl6lem.t . . 3  |-  .x.  =  ( .s `  U )
23 eqid 2402 . . 3  |-  ( v  e.  V  |->  ( iota_ k  e.  R  E. w  e.  (  ._|_  `  { X } ) v  =  ( w  .+  (
k  .x.  X )
) ) )  =  ( v  e.  V  |->  ( iota_ k  e.  R  E. w  e.  (  ._|_  `  { X }
) v  =  ( w  .+  ( k 
.x.  X ) ) ) )
24 eldifsni 4098 . . . . 5  |-  ( X  e.  ( (  ._|_  `  ( L `  G
) )  \  {  .0.  } )  ->  X  =/=  .0.  )
2517, 24syl 17 . . . 4  |-  ( ph  ->  X  =/=  .0.  )
26 eldifsn 4097 . . . 4  |-  ( X  e.  ( V  \  {  .0.  } )  <->  ( X  e.  V  /\  X  =/= 
.0.  ) )
2719, 25, 26sylanbrc 662 . . 3  |-  ( ph  ->  X  e.  ( V 
\  {  .0.  }
) )
287, 14, 8, 1, 20, 21, 22, 5, 2, 3, 23, 9, 27dochflcl 34495 . 2  |-  ( ph  ->  ( v  e.  V  |->  ( iota_ k  e.  R  E. w  e.  (  ._|_  `  { X }
) v  =  ( w  .+  ( k 
.x.  X ) ) ) )  e.  F
)
297, 14, 8, 1, 20, 5, 6, 9, 12, 17dochsnkr 34492 . . 3  |-  ( ph  ->  ( L `  G
)  =  (  ._|_  `  { X } ) )
307, 14, 8, 1, 20, 21, 22, 6, 2, 3, 23, 9, 27dochsnkr2 34493 . . 3  |-  ( ph  ->  ( L `  (
v  e.  V  |->  (
iota_ k  e.  R  E. w  e.  (  ._|_  `  { X }
) v  =  ( w  .+  ( k 
.x.  X ) ) ) ) )  =  (  ._|_  `  { X } ) )
3129, 30eqtr4d 2446 . 2  |-  ( ph  ->  ( L `  G
)  =  ( L `
 ( v  e.  V  |->  ( iota_ k  e.  R  E. w  e.  (  ._|_  `  { X } ) v  =  ( w  .+  (
k  .x.  X )
) ) ) ) )
32 lcfl6lem.y . . 3  |-  ( ph  ->  ( G `  X
)  =  .1.  )
33 lcfl6lem.i . . . 4  |-  .1.  =  ( 1r `  S )
347, 14, 8, 1, 21, 22, 20, 2, 3, 33, 9, 27, 23dochfl1 34496 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( v  e.  V  |->  ( iota_ k  e.  R  E. w  e.  (  ._|_  `  { X } ) v  =  ( w  .+  (
k  .x.  X )
) ) ) `  X )  =  .1.  )
3532, 34eqtr4d 2446 . 2  |-  ( ph  ->  ( G `  X
)  =  ( ( v  e.  V  |->  (
iota_ k  e.  R  E. w  e.  (  ._|_  `  { X }
) v  =  ( w  .+  ( k 
.x.  X ) ) ) ) `  X
) )
367, 14, 8, 1, 2, 4, 20, 5, 6, 9, 12, 17dochfln0 34497 . 2  |-  ( ph  ->  ( G `  X
)  =/=  ( 0g
`  S ) )
371, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 19, 12, 28, 31, 35, 36eqlkr3 32119 1  |-  ( ph  ->  G  =  ( v  e.  V  |->  ( iota_ k  e.  R  E. w  e.  (  ._|_  `  { X } ) v  =  ( w  .+  (
k  .x.  X )
) ) ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 367    = wceq 1405    e. wcel 1842    =/= wne 2598   E.wrex 2755    \ cdif 3411    C_ wss 3414   {csn 3972    |-> cmpt 4453   ` cfv 5569   iota_crio 6239  (class class class)co 6278   Basecbs 14841   +g cplusg 14909  Scalarcsca 14912   .scvsca 14913   0gc0g 15054   1rcur 17473  LFnlclfn 32075  LKerclk 32103   HLchlt 32368   LHypclh 33001   DVecHcdvh 34098   ocHcoch 34367
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1639  ax-4 1652  ax-5 1725  ax-6 1771  ax-7 1814  ax-8 1844  ax-9 1846  ax-10 1861  ax-11 1866  ax-12 1878  ax-13 2026  ax-ext 2380  ax-rep 4507  ax-sep 4517  ax-nul 4525  ax-pow 4572  ax-pr 4630  ax-un 6574  ax-cnex 9578  ax-resscn 9579  ax-1cn 9580  ax-icn 9581  ax-addcl 9582  ax-addrcl 9583  ax-mulcl 9584  ax-mulrcl 9585  ax-mulcom 9586  ax-addass 9587  ax-mulass 9588  ax-distr 9589  ax-i2m1 9590  ax-1ne0 9591  ax-1rid 9592  ax-rnegex 9593  ax-rrecex 9594  ax-cnre 9595  ax-pre-lttri 9596  ax-pre-lttrn 9597  ax-pre-ltadd 9598  ax-pre-mulgt0 9599  ax-riotaBAD 31977
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 368  df-an 369  df-3or 975  df-3an 976  df-tru 1408  df-fal 1411  df-ex 1634  df-nf 1638  df-sb 1764  df-eu 2242  df-mo 2243  df-clab 2388  df-cleq 2394  df-clel 2397  df-nfc 2552  df-ne 2600  df-nel 2601  df-ral 2759  df-rex 2760  df-reu 2761  df-rmo 2762  df-rab 2763  df-v 3061  df-sbc 3278  df-csb 3374  df-dif 3417  df-un 3419  df-in 3421  df-ss 3428  df-pss 3430  df-nul 3739  df-if 3886  df-pw 3957  df-sn 3973  df-pr 3975  df-tp 3977  df-op 3979  df-uni 4192  df-int 4228  df-iun 4273  df-iin 4274  df-br 4396  df-opab 4454  df-mpt 4455  df-tr 4490  df-eprel 4734  df-id 4738  df-po 4744  df-so 4745  df-fr 4782  df-we 4784  df-xp 4829  df-rel 4830  df-cnv 4831  df-co 4832  df-dm 4833  df-rn 4834  df-res 4835  df-ima 4836  df-pred 5367  df-ord 5413  df-on 5414  df-lim 5415  df-suc 5416  df-iota 5533  df-fun 5571  df-fn 5572  df-f 5573  df-f1 5574  df-fo 5575  df-f1o 5576  df-fv 5577  df-riota 6240  df-ov 6281  df-oprab 6282  df-mpt2 6283  df-om 6684  df-1st 6784  df-2nd 6785  df-tpos 6958  df-undef 7005  df-wrecs 7013  df-recs 7075  df-rdg 7113  df-1o 7167  df-oadd 7171  df-er 7348  df-map 7459  df-en 7555  df-dom 7556  df-sdom 7557  df-fin 7558  df-pnf 9660  df-mnf 9661  df-xr 9662  df-ltxr 9663  df-le 9664  df-sub 9843  df-neg 9844  df-nn 10577  df-2 10635  df-3 10636  df-4 10637  df-5 10638  df-6 10639  df-n0 10837  df-z 10906  df-uz 11128  df-fz 11727  df-struct 14843  df-ndx 14844  df-slot 14845  df-base 14846  df-sets 14847  df-ress 14848  df-plusg 14922  df-mulr 14923  df-sca 14925  df-vsca 14926  df-0g 15056  df-preset 15881  df-poset 15899  df-plt 15912  df-lub 15928  df-glb 15929  df-join 15930  df-meet 15931  df-p0 15993  df-p1 15994  df-lat 16000  df-clat 16062  df-mgm 16196  df-sgrp 16235  df-mnd 16245  df-submnd 16291  df-grp 16381  df-minusg 16382  df-sbg 16383  df-subg 16522  df-cntz 16679  df-lsm 16980  df-cmn 17124  df-abl 17125  df-mgp 17462  df-ur 17474  df-ring 17520  df-oppr 17592  df-dvdsr 17610  df-unit 17611  df-invr 17641  df-dvr 17652  df-drng 17718  df-lmod 17834  df-lss 17899  df-lsp 17938  df-lvec 18069  df-lsatoms 31994  df-lshyp 31995  df-lfl 32076  df-lkr 32104  df-oposet 32194  df-ol 32196  df-oml 32197  df-covers 32284  df-ats 32285  df-atl 32316  df-cvlat 32340  df-hlat 32369  df-llines 32515  df-lplanes 32516  df-lvols 32517  df-lines 32518  df-psubsp 32520  df-pmap 32521  df-padd 32813  df-lhyp 33005  df-laut 33006  df-ldil 33121  df-ltrn 33122  df-trl 33177  df-tgrp 33762  df-tendo 33774  df-edring 33776  df-dveca 34022  df-disoa 34049  df-dvech 34099  df-dib 34159  df-dic 34193  df-dih 34249  df-doch 34368  df-djh 34415
This theorem is referenced by:  lcfl6  34520
  Copyright terms: Public domain W3C validator