Users' Mathboxes Mathbox for Norm Megill < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  lsmcv2 Structured version   Unicode version

Theorem lsmcv2 32993
Description: Subspace sum has the covering property (using spans of singletons to represent atoms). Proposition 1(ii) of [Kalmbach] p. 153. (spansncv2 25844 analog.) (Contributed by NM, 10-Jan-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
lsmcv2.v  |-  V  =  ( Base `  W
)
lsmcv2.s  |-  S  =  ( LSubSp `  W )
lsmcv2.n  |-  N  =  ( LSpan `  W )
lsmcv2.p  |-  .(+)  =  (
LSSum `  W )
lsmcv2.c  |-  C  =  (  <oLL  `  W )
lsmcv2.w  |-  ( ph  ->  W  e.  LVec )
lsmcv2.u  |-  ( ph  ->  U  e.  S )
lsmcv2.x  |-  ( ph  ->  X  e.  V )
lsmcv2.l  |-  ( ph  ->  -.  ( N `  { X } )  C_  U )
Assertion
Ref Expression
lsmcv2  |-  ( ph  ->  U C ( U 
.(+)  ( N `  { X } ) ) )

Proof of Theorem lsmcv2
Dummy variable  x is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 lsmcv2.l . . 3  |-  ( ph  ->  -.  ( N `  { X } )  C_  U )
2 lsmcv2.p . . . 4  |-  .(+)  =  (
LSSum `  W )
3 lsmcv2.w . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  W  e.  LVec )
4 lveclmod 17305 . . . . . . 7  |-  ( W  e.  LVec  ->  W  e. 
LMod )
53, 4syl 16 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  W  e.  LMod )
6 lsmcv2.s . . . . . . 7  |-  S  =  ( LSubSp `  W )
76lsssssubg 17157 . . . . . 6  |-  ( W  e.  LMod  ->  S  C_  (SubGrp `  W ) )
85, 7syl 16 . . . . 5  |-  ( ph  ->  S  C_  (SubGrp `  W
) )
9 lsmcv2.u . . . . 5  |-  ( ph  ->  U  e.  S )
108, 9sseldd 3460 . . . 4  |-  ( ph  ->  U  e.  (SubGrp `  W ) )
11 lsmcv2.x . . . . . 6  |-  ( ph  ->  X  e.  V )
12 lsmcv2.v . . . . . . 7  |-  V  =  ( Base `  W
)
13 lsmcv2.n . . . . . . 7  |-  N  =  ( LSpan `  W )
1412, 6, 13lspsncl 17176 . . . . . 6  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  X  e.  V )  ->  ( N `  { X } )  e.  S
)
155, 11, 14syl2anc 661 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( N `  { X } )  e.  S
)
168, 15sseldd 3460 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( N `  { X } )  e.  (SubGrp `  W ) )
172, 10, 16lssnle 16287 . . 3  |-  ( ph  ->  ( -.  ( N `
 { X }
)  C_  U  <->  U  C.  ( U  .(+)  ( N `  { X } ) ) ) )
181, 17mpbid 210 . 2  |-  ( ph  ->  U  C.  ( U  .(+) 
( N `  { X } ) ) )
19 3simpa 985 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  x  e.  S  /\  ( U  C.  x  /\  x  C_  ( U  .(+)  ( N `  { X } ) ) ) )  ->  ( ph  /\  x  e.  S
) )
20 simp3l 1016 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  x  e.  S  /\  ( U  C.  x  /\  x  C_  ( U  .(+)  ( N `  { X } ) ) ) )  ->  U  C.  x )
21 simp3r 1017 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  x  e.  S  /\  ( U  C.  x  /\  x  C_  ( U  .(+)  ( N `  { X } ) ) ) )  ->  x  C_  ( U  .(+)  ( N `
 { X }
) ) )
223adantr 465 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  x  e.  S )  ->  W  e.  LVec )
239adantr 465 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  x  e.  S )  ->  U  e.  S )
24 simpr 461 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  x  e.  S )  ->  x  e.  S )
2511adantr 465 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  x  e.  S )  ->  X  e.  V )
2612, 6, 13, 2, 22, 23, 24, 25lsmcv 17340 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  S )  /\  U  C.  x  /\  x  C_  ( U  .(+)  ( N `
 { X }
) ) )  ->  x  =  ( U  .(+) 
( N `  { X } ) ) )
2719, 20, 21, 26syl3anc 1219 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  x  e.  S  /\  ( U  C.  x  /\  x  C_  ( U  .(+)  ( N `  { X } ) ) ) )  ->  x  =  ( U  .(+)  ( N `  { X } ) ) )
28273exp 1187 . . 3  |-  ( ph  ->  ( x  e.  S  ->  ( ( U  C.  x  /\  x  C_  ( U  .(+)  ( N `  { X } ) ) )  ->  x  =  ( U  .(+)  ( N `
 { X }
) ) ) ) )
2928ralrimiv 2825 . 2  |-  ( ph  ->  A. x  e.  S  ( ( U  C.  x  /\  x  C_  ( U  .(+)  ( N `  { X } ) ) )  ->  x  =  ( U  .(+)  ( N `
 { X }
) ) ) )
30 lsmcv2.c . . 3  |-  C  =  (  <oLL  `  W )
316, 2lsmcl 17282 . . . 4  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  U  e.  S  /\  ( N `  { X } )  e.  S
)  ->  ( U  .(+) 
( N `  { X } ) )  e.  S )
325, 9, 15, 31syl3anc 1219 . . 3  |-  ( ph  ->  ( U  .(+)  ( N `
 { X }
) )  e.  S
)
336, 30, 3, 9, 32lcvbr2 32986 . 2  |-  ( ph  ->  ( U C ( U  .(+)  ( N `  { X } ) )  <->  ( U  C.  ( U  .(+)  ( N `
 { X }
) )  /\  A. x  e.  S  (
( U  C.  x  /\  x  C_  ( U 
.(+)  ( N `  { X } ) ) )  ->  x  =  ( U  .(+)  ( N `
 { X }
) ) ) ) ) )
3418, 29, 33mpbir2and 913 1  |-  ( ph  ->  U C ( U 
.(+)  ( N `  { X } ) ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    /\ wa 369    /\ w3a 965    = wceq 1370    e. wcel 1758   A.wral 2796    C_ wss 3431    C. wpss 3432   {csn 3980   class class class wbr 4395   ` cfv 5521  (class class class)co 6195   Basecbs 14287  SubGrpcsubg 15789   LSSumclsm 16249   LModclmod 17066   LSubSpclss 17131   LSpanclspn 17170   LVecclvec 17301    <oLL clcv 32982
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1592  ax-4 1603  ax-5 1671  ax-6 1710  ax-7 1730  ax-8 1760  ax-9 1762  ax-10 1777  ax-11 1782  ax-12 1794  ax-13 1954  ax-ext 2431  ax-rep 4506  ax-sep 4516  ax-nul 4524  ax-pow 4573  ax-pr 4634  ax-un 6477  ax-cnex 9444  ax-resscn 9445  ax-1cn 9446  ax-icn 9447  ax-addcl 9448  ax-addrcl 9449  ax-mulcl 9450  ax-mulrcl 9451  ax-mulcom 9452  ax-addass 9453  ax-mulass 9454  ax-distr 9455  ax-i2m1 9456  ax-1ne0 9457  ax-1rid 9458  ax-rnegex 9459  ax-rrecex 9460  ax-cnre 9461  ax-pre-lttri 9462  ax-pre-lttrn 9463  ax-pre-ltadd 9464  ax-pre-mulgt0 9465
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 966  df-3an 967  df-tru 1373  df-ex 1588  df-nf 1591  df-sb 1703  df-eu 2265  df-mo 2266  df-clab 2438  df-cleq 2444  df-clel 2447  df-nfc 2602  df-ne 2647  df-nel 2648  df-ral 2801  df-rex 2802  df-reu 2803  df-rmo 2804  df-rab 2805  df-v 3074  df-sbc 3289  df-csb 3391  df-dif 3434  df-un 3436  df-in 3438  df-ss 3445  df-pss 3447  df-nul 3741  df-if 3895  df-pw 3965  df-sn 3981  df-pr 3983  df-tp 3985  df-op 3987  df-uni 4195  df-int 4232  df-iun 4276  df-br 4396  df-opab 4454  df-mpt 4455  df-tr 4489  df-eprel 4735  df-id 4739  df-po 4744  df-so 4745  df-fr 4782  df-we 4784  df-ord 4825  df-on 4826  df-lim 4827  df-suc 4828  df-xp 4949  df-rel 4950  df-cnv 4951  df-co 4952  df-dm 4953  df-rn 4954  df-res 4955  df-ima 4956  df-iota 5484  df-fun 5523  df-fn 5524  df-f 5525  df-f1 5526  df-fo 5527  df-f1o 5528  df-fv 5529  df-riota 6156  df-ov 6198  df-oprab 6199  df-mpt2 6200  df-om 6582  df-1st 6682  df-2nd 6683  df-tpos 6850  df-recs 6937  df-rdg 6971  df-er 7206  df-en 7416  df-dom 7417  df-sdom 7418  df-pnf 9526  df-mnf 9527  df-xr 9528  df-ltxr 9529  df-le 9530  df-sub 9703  df-neg 9704  df-nn 10429  df-2 10486  df-3 10487  df-ndx 14290  df-slot 14291  df-base 14292  df-sets 14293  df-ress 14294  df-plusg 14365  df-mulr 14366  df-0g 14494  df-mnd 15529  df-submnd 15579  df-grp 15659  df-minusg 15660  df-sbg 15661  df-subg 15792  df-cntz 15949  df-lsm 16251  df-cmn 16395  df-abl 16396  df-mgp 16709  df-ur 16721  df-rng 16765  df-oppr 16833  df-dvdsr 16851  df-unit 16852  df-invr 16882  df-drng 16952  df-lmod 17068  df-lss 17132  df-lsp 17171  df-lvec 17302  df-lcv 32983
This theorem is referenced by:  lcv1  33005
  Copyright terms: Public domain W3C validator