Users' Mathboxes Mathbox for Norm Megill < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  lcfrlem6 Unicode version

Theorem lcfrlem6 32034
Description: Lemma for lcfr 32072. Closure of vector sum with colinear vectors. TODO: Move down  N definition so top hypotheses can be shared. (Contributed by NM, 10-Mar-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
lcfrlem6.h  |-  H  =  ( LHyp `  K
)
lcfrlem6.o  |-  ._|_  =  ( ( ocH `  K
) `  W )
lcfrlem6.u  |-  U  =  ( ( DVecH `  K
) `  W )
lcfrlem6.p  |-  .+  =  ( +g  `  U )
lcfrlem6.n  |-  N  =  ( LSpan `  U )
lcfrlem6.l  |-  L  =  (LKer `  U )
lcfrlem6.d  |-  D  =  (LDual `  U )
lcfrlem6.q  |-  Q  =  ( LSubSp `  D )
lcfrlem6.k  |-  ( ph  ->  ( K  e.  HL  /\  W  e.  H ) )
lcfrlem6.g  |-  ( ph  ->  G  e.  Q )
lcfrlem6.e  |-  E  = 
U_ g  e.  G  (  ._|_  `  ( L `  g ) )
lcfrlem6.x  |-  ( ph  ->  X  e.  E )
lcfrlem6.y  |-  ( ph  ->  Y  e.  E )
lcfrlem6.en  |-  ( ph  ->  ( N `  { X } )  =  ( N `  { Y } ) )
Assertion
Ref Expression
lcfrlem6  |-  ( ph  ->  ( X  .+  Y
)  e.  E )
Distinct variable groups:    .+ , g    U, g    g, X    g, Y    ph, g
Allowed substitution hints:    D( g)    Q( g)    E( g)    G( g)    H( g)    K( g)    L( g)    N( g)    ._|_ ( g)    W( g)

Proof of Theorem lcfrlem6
StepHypRef Expression
1 lcfrlem6.x . . . . . 6  |-  ( ph  ->  X  e.  E )
2 lcfrlem6.e . . . . . 6  |-  E  = 
U_ g  e.  G  (  ._|_  `  ( L `  g ) )
31, 2syl6eleq 2498 . . . . 5  |-  ( ph  ->  X  e.  U_ g  e.  G  (  ._|_  `  ( L `  g
) ) )
4 eliun 4061 . . . . 5  |-  ( X  e.  U_ g  e.  G  (  ._|_  `  ( L `  g )
)  <->  E. g  e.  G  X  e.  (  ._|_  `  ( L `  g
) ) )
53, 4sylib 189 . . . 4  |-  ( ph  ->  E. g  e.  G  X  e.  (  ._|_  `  ( L `  g
) ) )
6 lcfrlem6.h . . . . . . . . . 10  |-  H  =  ( LHyp `  K
)
7 lcfrlem6.u . . . . . . . . . 10  |-  U  =  ( ( DVecH `  K
) `  W )
8 lcfrlem6.k . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( K  e.  HL  /\  W  e.  H ) )
96, 7, 8dvhlmod 31597 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  U  e.  LMod )
109adantr 452 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  g  e.  G )  ->  U  e.  LMod )
1110adantr 452 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  g  e.  G )  /\  X  e.  (  ._|_  `  ( L `  g )
) )  ->  U  e.  LMod )
128adantr 452 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  g  e.  G )  ->  ( K  e.  HL  /\  W  e.  H ) )
13 eqid 2408 . . . . . . . . . 10  |-  ( Base `  U )  =  (
Base `  U )
14 eqid 2408 . . . . . . . . . 10  |-  (LFnl `  U )  =  (LFnl `  U )
15 lcfrlem6.l . . . . . . . . . 10  |-  L  =  (LKer `  U )
16 lcfrlem6.g . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  G  e.  Q )
17 eqid 2408 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( Base `  D )  =  (
Base `  D )
18 lcfrlem6.q . . . . . . . . . . . . 13  |-  Q  =  ( LSubSp `  D )
1917, 18lssel 15973 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( G  e.  Q  /\  g  e.  G )  ->  g  e.  ( Base `  D ) )
2016, 19sylan 458 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  g  e.  G )  ->  g  e.  ( Base `  D
) )
21 lcfrlem6.d . . . . . . . . . . . . 13  |-  D  =  (LDual `  U )
2214, 21, 17, 9ldualvbase 29613 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( Base `  D
)  =  (LFnl `  U ) )
2322adantr 452 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  g  e.  G )  ->  ( Base `  D )  =  (LFnl `  U )
)
2420, 23eleqtrd 2484 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  g  e.  G )  ->  g  e.  (LFnl `  U )
)
2513, 14, 15, 10, 24lkrssv 29583 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  g  e.  G )  ->  ( L `  g )  C_  ( Base `  U
) )
26 eqid 2408 . . . . . . . . . 10  |-  ( LSubSp `  U )  =  (
LSubSp `  U )
27 lcfrlem6.o . . . . . . . . . 10  |-  ._|_  =  ( ( ocH `  K
) `  W )
286, 7, 13, 26, 27dochlss 31841 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  ( L `  g )  C_  ( Base `  U ) )  ->  (  ._|_  `  ( L `  g )
)  e.  ( LSubSp `  U ) )
2912, 25, 28syl2anc 643 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  g  e.  G )  ->  (  ._|_  `  ( L `  g ) )  e.  ( LSubSp `  U )
)
3029adantr 452 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  g  e.  G )  /\  X  e.  (  ._|_  `  ( L `  g )
) )  ->  (  ._|_  `  ( L `  g ) )  e.  ( LSubSp `  U )
)
31 simpr 448 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  g  e.  G )  /\  X  e.  (  ._|_  `  ( L `  g )
) )  ->  X  e.  (  ._|_  `  ( L `  g )
) )
32 lcfrlem6.en . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  ( N `  { X } )  =  ( N `  { Y } ) )
3332adantr 452 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  g  e.  G )  ->  ( N `  { X } )  =  ( N `  { Y } ) )
3433adantr 452 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  g  e.  G )  /\  ( N `  { X } )  C_  (  ._|_  `  ( L `  g ) ) )  ->  ( N `  { X } )  =  ( N `  { Y } ) )
35 simpr 448 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  g  e.  G )  /\  ( N `  { X } )  C_  (  ._|_  `  ( L `  g ) ) )  ->  ( N `  { X } )  C_  (  ._|_  `  ( L `  g ) ) )
3634, 35eqsstr3d 3347 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  g  e.  G )  /\  ( N `  { X } )  C_  (  ._|_  `  ( L `  g ) ) )  ->  ( N `  { Y } )  C_  (  ._|_  `  ( L `  g ) ) )
3736ex 424 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  g  e.  G )  ->  (
( N `  { X } )  C_  (  ._|_  `  ( L `  g ) )  -> 
( N `  { Y } )  C_  (  ._|_  `  ( L `  g ) ) ) )
38 lcfrlem6.n . . . . . . . . . 10  |-  N  =  ( LSpan `  U )
396, 27, 7, 13, 15, 21, 18, 2, 8, 16, 1lcfrlem4 32032 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  X  e.  ( Base `  U ) )
4039adantr 452 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  g  e.  G )  ->  X  e.  ( Base `  U
) )
4113, 26, 38, 10, 29, 40lspsnel5 16030 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  g  e.  G )  ->  ( X  e.  (  ._|_  `  ( L `  g
) )  <->  ( N `  { X } ) 
C_  (  ._|_  `  ( L `  g )
) ) )
42 lcfrlem6.y . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  Y  e.  E )
436, 27, 7, 13, 15, 21, 18, 2, 8, 16, 42lcfrlem4 32032 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  Y  e.  ( Base `  U ) )
4443adantr 452 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  g  e.  G )  ->  Y  e.  ( Base `  U
) )
4513, 26, 38, 10, 29, 44lspsnel5 16030 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  g  e.  G )  ->  ( Y  e.  (  ._|_  `  ( L `  g
) )  <->  ( N `  { Y } ) 
C_  (  ._|_  `  ( L `  g )
) ) )
4637, 41, 453imtr4d 260 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  g  e.  G )  ->  ( X  e.  (  ._|_  `  ( L `  g
) )  ->  Y  e.  (  ._|_  `  ( L `  g )
) ) )
4746imp 419 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  g  e.  G )  /\  X  e.  (  ._|_  `  ( L `  g )
) )  ->  Y  e.  (  ._|_  `  ( L `  g )
) )
48 lcfrlem6.p . . . . . . . 8  |-  .+  =  ( +g  `  U )
4948, 26lssvacl 15989 . . . . . . 7  |-  ( ( ( U  e.  LMod  /\  (  ._|_  `  ( L `
 g ) )  e.  ( LSubSp `  U
) )  /\  ( X  e.  (  ._|_  `  ( L `  g
) )  /\  Y  e.  (  ._|_  `  ( L `  g )
) ) )  -> 
( X  .+  Y
)  e.  (  ._|_  `  ( L `  g
) ) )
5011, 30, 31, 47, 49syl22anc 1185 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  g  e.  G )  /\  X  e.  (  ._|_  `  ( L `  g )
) )  ->  ( X  .+  Y )  e.  (  ._|_  `  ( L `
 g ) ) )
5150ex 424 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  g  e.  G )  ->  ( X  e.  (  ._|_  `  ( L `  g
) )  ->  ( X  .+  Y )  e.  (  ._|_  `  ( L `
 g ) ) ) )
5251reximdva 2782 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( E. g  e.  G  X  e.  ( 
._|_  `  ( L `  g ) )  ->  E. g  e.  G  ( X  .+  Y )  e.  (  ._|_  `  ( L `  g )
) ) )
535, 52mpd 15 . . 3  |-  ( ph  ->  E. g  e.  G  ( X  .+  Y )  e.  (  ._|_  `  ( L `  g )
) )
54 eliun 4061 . . 3  |-  ( ( X  .+  Y )  e.  U_ g  e.  G  (  ._|_  `  ( L `  g )
)  <->  E. g  e.  G  ( X  .+  Y )  e.  (  ._|_  `  ( L `  g )
) )
5553, 54sylibr 204 . 2  |-  ( ph  ->  ( X  .+  Y
)  e.  U_ g  e.  G  (  ._|_  `  ( L `  g
) ) )
5655, 2syl6eleqr 2499 1  |-  ( ph  ->  ( X  .+  Y
)  e.  E )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 359    = wceq 1649    e. wcel 1721   E.wrex 2671    C_ wss 3284   {csn 3778   U_ciun 4057   ` cfv 5417  (class class class)co 6044   Basecbs 13428   +g cplusg 13488   LModclmod 15909   LSubSpclss 15967   LSpanclspn 16006  LFnlclfn 29544  LKerclk 29572  LDualcld 29610   HLchlt 29837   LHypclh 30470   DVecHcdvh 31565   ocHcoch 31834
This theorem is referenced by:  lcfrlem41  32070
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1552  ax-5 1563  ax-17 1623  ax-9 1662  ax-8 1683  ax-13 1723  ax-14 1725  ax-6 1740  ax-7 1745  ax-11 1757  ax-12 1946  ax-ext 2389  ax-rep 4284  ax-sep 4294  ax-nul 4302  ax-pow 4341  ax-pr 4367  ax-un 4664  ax-cnex 9006  ax-resscn 9007  ax-1cn 9008  ax-icn 9009  ax-addcl 9010  ax-addrcl 9011  ax-mulcl 9012  ax-mulrcl 9013  ax-mulcom 9014  ax-addass 9015  ax-mulass 9016  ax-distr 9017  ax-i2m1 9018  ax-1ne0 9019  ax-1rid 9020  ax-rnegex 9021  ax-rrecex 9022  ax-cnre 9023  ax-pre-lttri 9024  ax-pre-lttrn 9025  ax-pre-ltadd 9026  ax-pre-mulgt0 9027
This theorem depends on definitions:  df-bi 178  df-or 360  df-an 361  df-3or 937  df-3an 938  df-tru 1325  df-fal 1326  df-ex 1548  df-nf 1551  df-sb 1656  df-eu 2262  df-mo 2263  df-clab 2395  df-cleq 2401  df-clel 2404  df-nfc 2533  df-ne 2573  df-nel 2574  df-ral 2675  df-rex 2676  df-reu 2677  df-rmo 2678  df-rab 2679  df-v 2922  df-sbc 3126  df-csb 3216  df-dif 3287  df-un 3289  df-in 3291  df-ss 3298  df-pss 3300  df-nul 3593  df-if 3704  df-pw 3765  df-sn 3784  df-pr 3785  df-tp 3786  df-op 3787  df-uni 3980  df-int 4015  df-iun 4059  df-iin 4060  df-br 4177  df-opab 4231  df-mpt 4232  df-tr 4267  df-eprel 4458  df-id 4462  df-po 4467  df-so 4468  df-fr 4505  df-we 4507  df-ord 4548  df-on 4549  df-lim 4550  df-suc 4551  df-om 4809  df-xp 4847  df-rel 4848  df-cnv 4849  df-co 4850  df-dm 4851  df-rn 4852  df-res 4853  df-ima 4854  df-iota 5381  df-fun 5419  df-fn 5420  df-f 5421  df-f1 5422  df-fo 5423  df-f1o 5424  df-fv 5425  df-ov 6047  df-oprab 6048  df-mpt2 6049  df-of 6268  df-1st 6312  df-2nd 6313  df-tpos 6442  df-undef 6506  df-riota 6512  df-recs 6596  df-rdg 6631  df-1o 6687  df-oadd 6691  df-er 6868  df-map 6983  df-en 7073  df-dom 7074  df-sdom 7075  df-fin 7076  df-pnf 9082  df-mnf 9083  df-xr 9084  df-ltxr 9085  df-le 9086  df-sub 9253  df-neg 9254  df-nn 9961  df-2 10018  df-3 10019  df-4 10020  df-5 10021  df-6 10022  df-n0 10182  df-z 10243  df-uz 10449  df-fz 11004  df-struct 13430  df-ndx 13431  df-slot 13432  df-base 13433  df-sets 13434  df-ress 13435  df-plusg 13501  df-mulr 13502  df-sca 13504  df-vsca 13505  df-0g 13686  df-poset 14362  df-plt 14374  df-lub 14390  df-glb 14391  df-join 14392  df-meet 14393  df-p0 14427  df-p1 14428  df-lat 14434  df-clat 14496  df-mnd 14649  df-submnd 14698  df-grp 14771  df-minusg 14772  df-sbg 14773  df-subg 14900  df-cntz 15075  df-lsm 15229  df-cmn 15373  df-abl 15374  df-mgp 15608  df-rng 15622  df-ur 15624  df-oppr 15687  df-dvdsr 15705  df-unit 15706  df-invr 15736  df-dvr 15747  df-drng 15796  df-lmod 15911  df-lss 15968  df-lsp 16007  df-lvec 16134  df-lfl 29545  df-lkr 29573  df-ldual 29611  df-oposet 29663  df-ol 29665  df-oml 29666  df-covers 29753  df-ats 29754  df-atl 29785  df-cvlat 29809  df-hlat 29838  df-llines 29984  df-lplanes 29985  df-lvols 29986  df-lines 29987  df-psubsp 29989  df-pmap 29990  df-padd 30282  df-lhyp 30474  df-laut 30475  df-ldil 30590  df-ltrn 30591  df-trl 30645  df-tendo 31241  df-edring 31243  df-disoa 31516  df-dvech 31566  df-dib 31626  df-dic 31660  df-dih 31716  df-doch 31835
  Copyright terms: Public domain W3C validator