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

Theorem lshpkrlem3 32853
Description: Lemma for lshpkrex 32859. 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 32850 . . . 4  |-  ( ph  ->  E! l  e.  K  E. z  e.  U  X  =  ( z  .+  ( l  .x.  Z
) ) )
15 riotasbc 6089 . . . 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 16 . . 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 2449 . . . . . . 7  |-  ( x  =  X  ->  (
x  =  ( z 
.+  ( l  .x.  Z ) )  <->  X  =  ( z  .+  (
l  .x.  Z )
) ) )
1817rexbidv 2757 . . . . . 6  |-  ( x  =  X  ->  ( E. z  e.  U  x  =  ( z  .+  ( l  .x.  Z
) )  <->  E. z  e.  U  X  =  ( z  .+  (
l  .x.  Z )
) ) )
1918riotabidv 6075 . . . . 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 6119 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( k  =  l  ->  (
k  .x.  Z )  =  ( l  .x.  Z ) )
2221oveq2d 6128 . . . . . . . . . . 11  |-  ( k  =  l  ->  (
y  .+  ( k  .x.  Z ) )  =  ( y  .+  (
l  .x.  Z )
) )
2322eqeq2d 2454 . . . . . . . . . 10  |-  ( k  =  l  ->  (
x  =  ( y 
.+  ( k  .x.  Z ) )  <->  x  =  ( y  .+  (
l  .x.  Z )
) ) )
2423rexbidv 2757 . . . . . . . . 9  |-  ( k  =  l  ->  ( E. y  e.  U  x  =  ( y  .+  ( k  .x.  Z
) )  <->  E. y  e.  U  x  =  ( y  .+  (
l  .x.  Z )
) ) )
25 oveq1 6119 . . . . . . . . . . 11  |-  ( y  =  z  ->  (
y  .+  ( l  .x.  Z ) )  =  ( z  .+  (
l  .x.  Z )
) )
2625eqeq2d 2454 . . . . . . . . . 10  |-  ( y  =  z  ->  (
x  =  ( y 
.+  ( l  .x.  Z ) )  <->  x  =  ( z  .+  (
l  .x.  Z )
) ) )
2726cbvrexv 2969 . . . . . . . . 9  |-  ( E. y  e.  U  x  =  ( y  .+  ( l  .x.  Z
) )  <->  E. z  e.  U  x  =  ( z  .+  (
l  .x.  Z )
) )
2824, 27syl6bb 261 . . . . . . . 8  |-  ( k  =  l  ->  ( E. y  e.  U  x  =  ( y  .+  ( k  .x.  Z
) )  <->  E. z  e.  U  x  =  ( z  .+  (
l  .x.  Z )
) ) )
2928cbvriotav 6084 . . . . . . 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 4396 . . . . . 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 2463 . . . . 5  |-  G  =  ( x  e.  V  |->  ( iota_ l  e.  K  E. z  e.  U  x  =  ( z  .+  ( l  .x.  Z
) ) ) )
32 riotaex 6077 . . . . 5  |-  ( iota_ l  e.  K  E. z  e.  U  X  =  ( z  .+  (
l  .x.  Z )
) )  e.  _V
3319, 31, 32fvmpt 5795 . . . 4  |-  ( X  e.  V  ->  ( G `  X )  =  ( iota_ l  e.  K  E. z  e.  U  X  =  ( z  .+  ( l 
.x.  Z ) ) ) )
34 dfsbcq 3209 . . . 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 20 . . 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 232 . 2  |-  ( ph  ->  [. ( G `  X )  /  l ]. E. z  e.  U  X  =  ( z  .+  ( l  .x.  Z
) ) )
37 fvex 5722 . . 3  |-  ( G `
 X )  e. 
_V
38 oveq1 6119 . . . . . 6  |-  ( l  =  ( G `  X )  ->  (
l  .x.  Z )  =  ( ( G `
 X )  .x.  Z ) )
3938oveq2d 6128 . . . . 5  |-  ( l  =  ( G `  X )  ->  (
z  .+  ( l  .x.  Z ) )  =  ( z  .+  (
( G `  X
)  .x.  Z )
) )
4039eqeq2d 2454 . . . 4  |-  ( l  =  ( G `  X )  ->  ( X  =  ( z  .+  ( l  .x.  Z
) )  <->  X  =  ( z  .+  (
( G `  X
)  .x.  Z )
) ) )
4140rexbidv 2757 . . 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 3242 . 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 196 1  |-  ( ph  ->  E. z  e.  U  X  =  ( z  .+  ( ( G `  X )  .x.  Z
) ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 184    = wceq 1369    e. wcel 1756   E.wrex 2737   E!wreu 2738   [.wsbc 3207   {csn 3898    e. cmpt 4371   ` cfv 5439   iota_crio 6072  (class class class)co 6112   Basecbs 14195   +g cplusg 14259  Scalarcsca 14262   .scvsca 14263   0gc0g 14399   LSSumclsm 16154   LSpanclspn 17074   LVecclvec 17205  LSHypclsh 32716
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1591  ax-4 1602  ax-5 1670  ax-6 1708  ax-7 1728  ax-8 1758  ax-9 1760  ax-10 1775  ax-11 1780  ax-12 1792  ax-13 1943  ax-ext 2423  ax-rep 4424  ax-sep 4434  ax-nul 4442  ax-pow 4491  ax-pr 4552  ax-un 6393  ax-cnex 9359  ax-resscn 9360  ax-1cn 9361  ax-icn 9362  ax-addcl 9363  ax-addrcl 9364  ax-mulcl 9365  ax-mulrcl 9366  ax-mulcom 9367  ax-addass 9368  ax-mulass 9369  ax-distr 9370  ax-i2m1 9371  ax-1ne0 9372  ax-1rid 9373  ax-rnegex 9374  ax-rrecex 9375  ax-cnre 9376  ax-pre-lttri 9377  ax-pre-lttrn 9378  ax-pre-ltadd 9379  ax-pre-mulgt0 9380
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 966  df-3an 967  df-tru 1372  df-ex 1587  df-nf 1590  df-sb 1701  df-eu 2257  df-mo 2258  df-clab 2430  df-cleq 2436  df-clel 2439  df-nfc 2577  df-ne 2622  df-nel 2623  df-ral 2741  df-rex 2742  df-reu 2743  df-rmo 2744  df-rab 2745  df-v 2995  df-sbc 3208  df-csb 3310  df-dif 3352  df-un 3354  df-in 3356  df-ss 3363  df-pss 3365  df-nul 3659  df-if 3813  df-pw 3883  df-sn 3899  df-pr 3901  df-tp 3903  df-op 3905  df-uni 4113  df-int 4150  df-iun 4194  df-br 4314  df-opab 4372  df-mpt 4373  df-tr 4407  df-eprel 4653  df-id 4657  df-po 4662  df-so 4663  df-fr 4700  df-we 4702  df-ord 4743  df-on 4744  df-lim 4745  df-suc 4746  df-xp 4867  df-rel 4868  df-cnv 4869  df-co 4870  df-dm 4871  df-rn 4872  df-res 4873  df-ima 4874  df-iota 5402  df-fun 5441  df-fn 5442  df-f 5443  df-f1 5444  df-fo 5445  df-f1o 5446  df-fv 5447  df-riota 6073  df-ov 6115  df-oprab 6116  df-mpt2 6117  df-om 6498  df-1st 6598  df-2nd 6599  df-tpos 6766  df-recs 6853  df-rdg 6887  df-er 7122  df-en 7332  df-dom 7333  df-sdom 7334  df-pnf 9441  df-mnf 9442  df-xr 9443  df-ltxr 9444  df-le 9445  df-sub 9618  df-neg 9619  df-nn 10344  df-2 10401  df-3 10402  df-ndx 14198  df-slot 14199  df-base 14200  df-sets 14201  df-ress 14202  df-plusg 14272  df-mulr 14273  df-0g 14401  df-mnd 15436  df-submnd 15486  df-grp 15566  df-minusg 15567  df-sbg 15568  df-subg 15699  df-cntz 15856  df-lsm 16156  df-cmn 16300  df-abl 16301  df-mgp 16614  df-ur 16626  df-rng 16669  df-oppr 16737  df-dvdsr 16755  df-unit 16756  df-invr 16786  df-drng 16856  df-lmod 16972  df-lss 17036  df-lsp 17075  df-lvec 17206  df-lshyp 32718
This theorem is referenced by:  lshpkrlem6  32856
  Copyright terms: Public domain W3C validator