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Theorem dialss

Description: The value of partial isomorphism A is a subspace of partial vector space A. Part of Lemma M of Crawley p. 120 line 26. (Contributed by NM, 17-Jan-2014) (Revised by Mario Carneiro, 23-Jun-2014)

Ref Expression
Hypotheses dialss.b ⊢ B = Base K
dialss.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ K
dialss.h ⊢ H = LHyp ⁡ K
dialss.u ⊢ U = DVecA ⁡ K ⁡ W
dialss.i ⊢ I = DIsoA ⁡ K ⁡ W
dialss.s ⊢ S = LSubSp ⁡ U
Assertion dialss ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W → I ⁡ X ∈ S

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dialss.b ⊢ B = Base K
2 dialss.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ K
3 dialss.h ⊢ H = LHyp ⁡ K
4 dialss.u ⊢ U = DVecA ⁡ K ⁡ W
5 dialss.i ⊢ I = DIsoA ⁡ K ⁡ W
6 dialss.s ⊢ S = LSubSp ⁡ U
7 eqidd ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W → Scalar ⁡ U = Scalar ⁡ U
8 eqid ⊢ TEndo ⁡ K ⁡ W = TEndo ⁡ K ⁡ W
9 eqid ⊢ Scalar ⁡ U = Scalar ⁡ U
10 eqid ⊢ Base Scalar ⁡ U = Base Scalar ⁡ U
11 3 8 4 9 10 dvabase ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H → Base Scalar ⁡ U = TEndo ⁡ K ⁡ W
12 11 eqcomd ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H → TEndo ⁡ K ⁡ W = Base Scalar ⁡ U
13 12 adantr ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W → TEndo ⁡ K ⁡ W = Base Scalar ⁡ U
14 eqid ⊢ LTrn ⁡ K ⁡ W = LTrn ⁡ K ⁡ W
15 eqid ⊢ Base U = Base U
16 3 14 4 15 dvavbase ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H → Base U = LTrn ⁡ K ⁡ W
17 16 eqcomd ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H → LTrn ⁡ K ⁡ W = Base U
18 17 adantr ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W → LTrn ⁡ K ⁡ W = Base U
19 eqidd ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W → + U = + U
20 eqidd ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W → ⋅ U = ⋅ U
21 6 a1i ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W → S = LSubSp ⁡ U
22 1 2 3 14 5 diass ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W → I ⁡ X ⊆ LTrn ⁡ K ⁡ W
23 1 2 3 5 dian0 ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W → I ⁡ X ≠ ∅
24 simpll ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ x ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ∧ a ∈ I ⁡ X ∧ b ∈ I ⁡ X → K ∈ HL ∧ W ∈ H
25 simpr1 ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ x ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ∧ a ∈ I ⁡ X ∧ b ∈ I ⁡ X → x ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W
26 simplr ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ x ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ∧ a ∈ I ⁡ X ∧ b ∈ I ⁡ X → X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W
27 simpr2 ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ x ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ∧ a ∈ I ⁡ X ∧ b ∈ I ⁡ X → a ∈ I ⁡ X
28 1 2 3 14 5 diael ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ a ∈ I ⁡ X → a ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W
29 24 26 27 28 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ x ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ∧ a ∈ I ⁡ X ∧ b ∈ I ⁡ X → a ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W
30 eqid ⊢ ⋅ U = ⋅ U
31 3 14 8 4 30 dvavsca ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ x ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ∧ a ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W → x ⋅ U a = x ⁡ a
32 24 25 29 31 syl12anc ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ x ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ∧ a ∈ I ⁡ X ∧ b ∈ I ⁡ X → x ⋅ U a = x ⁡ a
33 32 oveq1d ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ x ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ∧ a ∈ I ⁡ X ∧ b ∈ I ⁡ X → x ⋅ U a + U b = x ⁡ a + U b
34 3 14 8 tendocl ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ x ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ∧ a ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W → x ⁡ a ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W
35 24 25 29 34 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ x ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ∧ a ∈ I ⁡ X ∧ b ∈ I ⁡ X → x ⁡ a ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W
36 simpr3 ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ x ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ∧ a ∈ I ⁡ X ∧ b ∈ I ⁡ X → b ∈ I ⁡ X
37 1 2 3 14 5 diael ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ b ∈ I ⁡ X → b ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W
38 24 26 36 37 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ x ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ∧ a ∈ I ⁡ X ∧ b ∈ I ⁡ X → b ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W
39 eqid ⊢ + U = + U
40 3 14 4 39 dvavadd ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ x ⁡ a ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W ∧ b ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W → x ⁡ a + U b = x ⁡ a ∘ b
41 24 35 38 40 syl12anc ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ x ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ∧ a ∈ I ⁡ X ∧ b ∈ I ⁡ X → x ⁡ a + U b = x ⁡ a ∘ b
42 33 41 eqtrd ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ x ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ∧ a ∈ I ⁡ X ∧ b ∈ I ⁡ X → x ⋅ U a + U b = x ⁡ a ∘ b
43 3 14 ltrnco ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ x ⁡ a ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W ∧ b ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W → x ⁡ a ∘ b ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W
44 24 35 38 43 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ x ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ∧ a ∈ I ⁡ X ∧ b ∈ I ⁡ X → x ⁡ a ∘ b ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W
45 hllat ⊢ K ∈ HL → K ∈ Lat
46 45 ad3antrrr ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ x ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ∧ a ∈ I ⁡ X ∧ b ∈ I ⁡ X → K ∈ Lat
47 eqid ⊢ trL ⁡ K ⁡ W = trL ⁡ K ⁡ W
48 1 3 14 47 trlcl ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ x ⁡ a ∘ b ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W → trL ⁡ K ⁡ W ⁡ x ⁡ a ∘ b ∈ B
49 24 44 48 syl2anc ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ x ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ∧ a ∈ I ⁡ X ∧ b ∈ I ⁡ X → trL ⁡ K ⁡ W ⁡ x ⁡ a ∘ b ∈ B
50 1 3 14 47 trlcl ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ x ⁡ a ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W → trL ⁡ K ⁡ W ⁡ x ⁡ a ∈ B
51 24 35 50 syl2anc ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ x ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ∧ a ∈ I ⁡ X ∧ b ∈ I ⁡ X → trL ⁡ K ⁡ W ⁡ x ⁡ a ∈ B
52 1 3 14 47 trlcl ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ b ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W → trL ⁡ K ⁡ W ⁡ b ∈ B
53 24 38 52 syl2anc ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ x ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ∧ a ∈ I ⁡ X ∧ b ∈ I ⁡ X → trL ⁡ K ⁡ W ⁡ b ∈ B
54 eqid ⊢ join ⁡ K = join ⁡ K
55 1 54 latjcl ⊢ K ∈ Lat ∧ trL ⁡ K ⁡ W ⁡ x ⁡ a ∈ B ∧ trL ⁡ K ⁡ W ⁡ b ∈ B → trL ⁡ K ⁡ W ⁡ x ⁡ a join ⁡ K trL ⁡ K ⁡ W ⁡ b ∈ B
56 46 51 53 55 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ x ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ∧ a ∈ I ⁡ X ∧ b ∈ I ⁡ X → trL ⁡ K ⁡ W ⁡ x ⁡ a join ⁡ K trL ⁡ K ⁡ W ⁡ b ∈ B
57 simplrl ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ x ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ∧ a ∈ I ⁡ X ∧ b ∈ I ⁡ X → X ∈ B
58 2 54 3 14 47 trlco ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ x ⁡ a ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W ∧ b ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W → trL ⁡ K ⁡ W ⁡ x ⁡ a ∘ b ≤ ˙ trL ⁡ K ⁡ W ⁡ x ⁡ a join ⁡ K trL ⁡ K ⁡ W ⁡ b
59 24 35 38 58 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ x ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ∧ a ∈ I ⁡ X ∧ b ∈ I ⁡ X → trL ⁡ K ⁡ W ⁡ x ⁡ a ∘ b ≤ ˙ trL ⁡ K ⁡ W ⁡ x ⁡ a join ⁡ K trL ⁡ K ⁡ W ⁡ b
60 1 3 14 47 trlcl ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ a ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W → trL ⁡ K ⁡ W ⁡ a ∈ B
61 24 29 60 syl2anc ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ x ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ∧ a ∈ I ⁡ X ∧ b ∈ I ⁡ X → trL ⁡ K ⁡ W ⁡ a ∈ B
62 2 3 14 47 8 tendotp ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ x ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ∧ a ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W → trL ⁡ K ⁡ W ⁡ x ⁡ a ≤ ˙ trL ⁡ K ⁡ W ⁡ a
63 24 25 29 62 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ x ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ∧ a ∈ I ⁡ X ∧ b ∈ I ⁡ X → trL ⁡ K ⁡ W ⁡ x ⁡ a ≤ ˙ trL ⁡ K ⁡ W ⁡ a
64 1 2 3 14 47 5 diatrl ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ a ∈ I ⁡ X → trL ⁡ K ⁡ W ⁡ a ≤ ˙ X
65 24 26 27 64 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ x ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ∧ a ∈ I ⁡ X ∧ b ∈ I ⁡ X → trL ⁡ K ⁡ W ⁡ a ≤ ˙ X
66 1 2 46 51 61 57 63 65 lattrd ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ x ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ∧ a ∈ I ⁡ X ∧ b ∈ I ⁡ X → trL ⁡ K ⁡ W ⁡ x ⁡ a ≤ ˙ X
67 1 2 3 14 47 5 diatrl ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ b ∈ I ⁡ X → trL ⁡ K ⁡ W ⁡ b ≤ ˙ X
68 24 26 36 67 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ x ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ∧ a ∈ I ⁡ X ∧ b ∈ I ⁡ X → trL ⁡ K ⁡ W ⁡ b ≤ ˙ X
69 1 2 54 latjle12 ⊢ K ∈ Lat ∧ trL ⁡ K ⁡ W ⁡ x ⁡ a ∈ B ∧ trL ⁡ K ⁡ W ⁡ b ∈ B ∧ X ∈ B → trL ⁡ K ⁡ W ⁡ x ⁡ a ≤ ˙ X ∧ trL ⁡ K ⁡ W ⁡ b ≤ ˙ X ↔ trL ⁡ K ⁡ W ⁡ x ⁡ a join ⁡ K trL ⁡ K ⁡ W ⁡ b ≤ ˙ X
70 46 51 53 57 69 syl13anc ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ x ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ∧ a ∈ I ⁡ X ∧ b ∈ I ⁡ X → trL ⁡ K ⁡ W ⁡ x ⁡ a ≤ ˙ X ∧ trL ⁡ K ⁡ W ⁡ b ≤ ˙ X ↔ trL ⁡ K ⁡ W ⁡ x ⁡ a join ⁡ K trL ⁡ K ⁡ W ⁡ b ≤ ˙ X
71 66 68 70 mpbi2and ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ x ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ∧ a ∈ I ⁡ X ∧ b ∈ I ⁡ X → trL ⁡ K ⁡ W ⁡ x ⁡ a join ⁡ K trL ⁡ K ⁡ W ⁡ b ≤ ˙ X
72 1 2 46 49 56 57 59 71 lattrd ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ x ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ∧ a ∈ I ⁡ X ∧ b ∈ I ⁡ X → trL ⁡ K ⁡ W ⁡ x ⁡ a ∘ b ≤ ˙ X
73 1 2 3 14 47 5 diaelval ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W → x ⁡ a ∘ b ∈ I ⁡ X ↔ x ⁡ a ∘ b ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W ∧ trL ⁡ K ⁡ W ⁡ x ⁡ a ∘ b ≤ ˙ X
74 73 adantr ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ x ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ∧ a ∈ I ⁡ X ∧ b ∈ I ⁡ X → x ⁡ a ∘ b ∈ I ⁡ X ↔ x ⁡ a ∘ b ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W ∧ trL ⁡ K ⁡ W ⁡ x ⁡ a ∘ b ≤ ˙ X
75 44 72 74 mpbir2and ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ x ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ∧ a ∈ I ⁡ X ∧ b ∈ I ⁡ X → x ⁡ a ∘ b ∈ I ⁡ X
76 42 75 eqeltrd ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ x ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ∧ a ∈ I ⁡ X ∧ b ∈ I ⁡ X → x ⋅ U a + U b ∈ I ⁡ X
77 7 13 18 19 20 21 22 23 76 islssd ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W → I ⁡ X ∈ S