Metamath Proof Explorer


Theorem baerlem5bmN

Description: An equality that holds when X , Y , Z are independent (non-colinear) vectors. Subtraction version of second equation of part (5) in Baer p. 46. TODO: This is the subtraction version, may not be needed. TODO: delete if baerlem5abmN is used. (Contributed by NM, 24-May-2015) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Hypotheses baerlem3.v V = Base W
baerlem3.m - ˙ = - W
baerlem3.o 0 ˙ = 0 W
baerlem3.s ˙ = LSSum W
baerlem3.n N = LSpan W
baerlem3.w φ W LVec
baerlem3.x φ X V
baerlem3.c φ ¬ X N Y Z
baerlem3.d φ N Y N Z
baerlem3.y φ Y V 0 ˙
baerlem3.z φ Z V 0 ˙
baerlem5a.p + ˙ = + W
Assertion baerlem5bmN φ N Y - ˙ Z = N Y ˙ N Z N X - ˙ Y - ˙ Z ˙ N X

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 baerlem3.v V = Base W
2 baerlem3.m - ˙ = - W
3 baerlem3.o 0 ˙ = 0 W
4 baerlem3.s ˙ = LSSum W
5 baerlem3.n N = LSpan W
6 baerlem3.w φ W LVec
7 baerlem3.x φ X V
8 baerlem3.c φ ¬ X N Y Z
9 baerlem3.d φ N Y N Z
10 baerlem3.y φ Y V 0 ˙
11 baerlem3.z φ Z V 0 ˙
12 baerlem5a.p + ˙ = + W
13 10 eldifad φ Y V
14 11 eldifad φ Z V
15 eqid inv g W = inv g W
16 1 12 15 2 grpsubval Y V Z V Y - ˙ Z = Y + ˙ inv g W Z
17 13 14 16 syl2anc φ Y - ˙ Z = Y + ˙ inv g W Z
18 17 sneqd φ Y - ˙ Z = Y + ˙ inv g W Z
19 18 fveq2d φ N Y - ˙ Z = N Y + ˙ inv g W Z
20 lveclmod W LVec W LMod
21 6 20 syl φ W LMod
22 1 15 lmodvnegcl W LMod Z V inv g W Z V
23 21 14 22 syl2anc φ inv g W Z V
24 eqid LSubSp W = LSubSp W
25 1 24 5 21 13 14 lspprcl φ N Y Z LSubSp W
26 3 24 21 25 7 8 lssneln0 φ X V 0 ˙
27 1 5 6 7 13 14 8 lspindpi φ N X N Y N X N Z
28 27 simpld φ N X N Y
29 1 3 5 6 26 13 28 lspsnne1 φ ¬ X N Y
30 9 necomd φ N Z N Y
31 1 3 5 6 11 13 30 lspsnne1 φ ¬ Z N Y
32 1 5 6 7 14 13 31 8 lspexchn2 φ ¬ Z N Y X
33 lmodgrp W LMod W Grp
34 21 33 syl φ W Grp
35 34 adantr φ inv g W Z N Y X W Grp
36 14 adantr φ inv g W Z N Y X Z V
37 1 15 grpinvinv W Grp Z V inv g W inv g W Z = Z
38 35 36 37 syl2anc φ inv g W Z N Y X inv g W inv g W Z = Z
39 21 adantr φ inv g W Z N Y X W LMod
40 1 24 5 21 13 7 lspprcl φ N Y X LSubSp W
41 40 adantr φ inv g W Z N Y X N Y X LSubSp W
42 simpr φ inv g W Z N Y X inv g W Z N Y X
43 24 15 lssvnegcl W LMod N Y X LSubSp W inv g W Z N Y X inv g W inv g W Z N Y X
44 39 41 42 43 syl3anc φ inv g W Z N Y X inv g W inv g W Z N Y X
45 38 44 eqeltrrd φ inv g W Z N Y X Z N Y X
46 32 45 mtand φ ¬ inv g W Z N Y X
47 1 5 6 23 7 13 29 46 lspexchn2 φ ¬ X N Y inv g W Z
48 1 15 5 lspsnneg W LMod Z V N inv g W Z = N Z
49 21 14 48 syl2anc φ N inv g W Z = N Z
50 9 49 neeqtrrd φ N Y N inv g W Z
51 1 3 15 grpinvnzcl W Grp Z V 0 ˙ inv g W Z V 0 ˙
52 34 11 51 syl2anc φ inv g W Z V 0 ˙
53 1 2 3 4 5 6 7 47 50 10 52 12 baerlem5b φ N Y + ˙ inv g W Z = N Y ˙ N inv g W Z N X - ˙ Y + ˙ inv g W Z ˙ N X
54 49 oveq2d φ N Y ˙ N inv g W Z = N Y ˙ N Z
55 17 eqcomd φ Y + ˙ inv g W Z = Y - ˙ Z
56 55 oveq2d φ X - ˙ Y + ˙ inv g W Z = X - ˙ Y - ˙ Z
57 56 sneqd φ X - ˙ Y + ˙ inv g W Z = X - ˙ Y - ˙ Z
58 57 fveq2d φ N X - ˙ Y + ˙ inv g W Z = N X - ˙ Y - ˙ Z
59 58 oveq1d φ N X - ˙ Y + ˙ inv g W Z ˙ N X = N X - ˙ Y - ˙ Z ˙ N X
60 54 59 ineq12d φ N Y ˙ N inv g W Z N X - ˙ Y + ˙ inv g W Z ˙ N X = N Y ˙ N Z N X - ˙ Y - ˙ Z ˙ N X
61 19 53 60 3eqtrd φ N Y - ˙ Z = N Y ˙ N Z N X - ˙ Y - ˙ Z ˙ N X