Metamath Proof Explorer


Theorem dochfl1

Description: The value of the explicit functional G is 1 at the X that determines it. (Contributed by NM, 27-Oct-2014)

Ref Expression
Hypotheses dochfl1.h ⊢ H = LHyp ⁡ K
dochfl1.o ⊢ ⊥ ˙ = ocH ⁡ K ⁡ W
dochfl1.u ⊢ U = DVecH ⁡ K ⁡ W
dochfl1.v ⊢ V = Base U
dochfl1.a ⊢ + ˙ = + U
dochfl1.t ⊢ · ˙ = ⋅ U
dochfl1.z ⊢ 0 ˙ = 0 U
dochfl1.d ⊢ D = Scalar ⁡ U
dochfl1.r ⊢ R = Base D
dochfl1.i ⊢ 1 ˙ = 1 D
dochfl1.k ⊢ φ → K ∈ HL ∧ W ∈ H
dochfl1.x ⊢ φ → X ∈ V ∖ 0 ˙
dochfl1.g ⊢ G = v ∈ V ⟼ ι k ∈ R | ∃ w ∈ ⊥ ˙ ⁡ X v = w + ˙ k · ˙ X
Assertion dochfl1 ⊢ φ → G ⁡ X = 1 ˙

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dochfl1.h ⊢ H = LHyp ⁡ K
2 dochfl1.o ⊢ ⊥ ˙ = ocH ⁡ K ⁡ W
3 dochfl1.u ⊢ U = DVecH ⁡ K ⁡ W
4 dochfl1.v ⊢ V = Base U
5 dochfl1.a ⊢ + ˙ = + U
6 dochfl1.t ⊢ · ˙ = ⋅ U
7 dochfl1.z ⊢ 0 ˙ = 0 U
8 dochfl1.d ⊢ D = Scalar ⁡ U
9 dochfl1.r ⊢ R = Base D
10 dochfl1.i ⊢ 1 ˙ = 1 D
11 dochfl1.k ⊢ φ → K ∈ HL ∧ W ∈ H
12 dochfl1.x ⊢ φ → X ∈ V ∖ 0 ˙
13 dochfl1.g ⊢ G = v ∈ V ⟼ ι k ∈ R | ∃ w ∈ ⊥ ˙ ⁡ X v = w + ˙ k · ˙ X
14 12 eldifad ⊢ φ → X ∈ V
15 eqeq1 ⊢ v = X → v = w + ˙ k · ˙ X ↔ X = w + ˙ k · ˙ X
16 15 rexbidv ⊢ v = X → ∃ w ∈ ⊥ ˙ ⁡ X v = w + ˙ k · ˙ X ↔ ∃ w ∈ ⊥ ˙ ⁡ X X = w + ˙ k · ˙ X
17 16 riotabidv ⊢ v = X → ι k ∈ R | ∃ w ∈ ⊥ ˙ ⁡ X v = w + ˙ k · ˙ X = ι k ∈ R | ∃ w ∈ ⊥ ˙ ⁡ X X = w + ˙ k · ˙ X
18 riotaex ⊢ ι k ∈ R | ∃ w ∈ ⊥ ˙ ⁡ X X = w + ˙ k · ˙ X ∈ V
19 17 13 18 fvmpt ⊢ X ∈ V → G ⁡ X = ι k ∈ R | ∃ w ∈ ⊥ ˙ ⁡ X X = w + ˙ k · ˙ X
20 14 19 syl ⊢ φ → G ⁡ X = ι k ∈ R | ∃ w ∈ ⊥ ˙ ⁡ X X = w + ˙ k · ˙ X
21 1 3 11 dvhlmod ⊢ φ → U ∈ LMod
22 14 snssd ⊢ φ → X ⊆ V
23 eqid ⊢ LSubSp ⁡ U = LSubSp ⁡ U
24 1 3 4 23 2 dochlss ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ⊆ V → ⊥ ˙ ⁡ X ∈ LSubSp ⁡ U
25 11 22 24 syl2anc ⊢ φ → ⊥ ˙ ⁡ X ∈ LSubSp ⁡ U
26 7 23 lss0cl ⊢ U ∈ LMod ∧ ⊥ ˙ ⁡ X ∈ LSubSp ⁡ U → 0 ˙ ∈ ⊥ ˙ ⁡ X
27 21 25 26 syl2anc ⊢ φ → 0 ˙ ∈ ⊥ ˙ ⁡ X
28 4 8 6 10 lmodvs1 ⊢ U ∈ LMod ∧ X ∈ V → 1 ˙ · ˙ X = X
29 21 14 28 syl2anc ⊢ φ → 1 ˙ · ˙ X = X
30 29 oveq2d ⊢ φ → 0 ˙ + ˙ 1 ˙ · ˙ X = 0 ˙ + ˙ X
31 4 5 7 lmod0vlid ⊢ U ∈ LMod ∧ X ∈ V → 0 ˙ + ˙ X = X
32 21 14 31 syl2anc ⊢ φ → 0 ˙ + ˙ X = X
33 30 32 eqtr2d ⊢ φ → X = 0 ˙ + ˙ 1 ˙ · ˙ X
34 oveq1 ⊢ w = 0 ˙ → w + ˙ 1 ˙ · ˙ X = 0 ˙ + ˙ 1 ˙ · ˙ X
35 34 rspceeqv ⊢ 0 ˙ ∈ ⊥ ˙ ⁡ X ∧ X = 0 ˙ + ˙ 1 ˙ · ˙ X → ∃ w ∈ ⊥ ˙ ⁡ X X = w + ˙ 1 ˙ · ˙ X
36 27 33 35 syl2anc ⊢ φ → ∃ w ∈ ⊥ ˙ ⁡ X X = w + ˙ 1 ˙ · ˙ X
37 8 lmodring ⊢ U ∈ LMod → D ∈ Ring
38 9 10 ringidcl ⊢ D ∈ Ring → 1 ˙ ∈ R
39 21 37 38 3syl ⊢ φ → 1 ˙ ∈ R
40 eqid ⊢ LSpan ⁡ U = LSpan ⁡ U
41 eqid ⊢ LSSum ⁡ U = LSSum ⁡ U
42 eqid ⊢ LSHyp ⁡ U = LSHyp ⁡ U
43 1 3 11 dvhlvec ⊢ φ → U ∈ LVec
44 1 2 3 4 7 42 11 12 dochsnshp ⊢ φ → ⊥ ˙ ⁡ X ∈ LSHyp ⁡ U
45 1 2 3 4 7 40 41 11 12 dochexmidat ⊢ φ → ⊥ ˙ ⁡ X LSSum ⁡ U LSpan ⁡ U ⁡ X = V
46 4 5 40 41 42 43 44 14 14 45 8 9 6 lshpsmreu ⊢ φ → ∃! k ∈ R ∃ w ∈ ⊥ ˙ ⁡ X X = w + ˙ k · ˙ X
47 oveq1 ⊢ k = 1 ˙ → k · ˙ X = 1 ˙ · ˙ X
48 47 oveq2d ⊢ k = 1 ˙ → w + ˙ k · ˙ X = w + ˙ 1 ˙ · ˙ X
49 48 eqeq2d ⊢ k = 1 ˙ → X = w + ˙ k · ˙ X ↔ X = w + ˙ 1 ˙ · ˙ X
50 49 rexbidv ⊢ k = 1 ˙ → ∃ w ∈ ⊥ ˙ ⁡ X X = w + ˙ k · ˙ X ↔ ∃ w ∈ ⊥ ˙ ⁡ X X = w + ˙ 1 ˙ · ˙ X
51 50 riota2 ⊢ 1 ˙ ∈ R ∧ ∃! k ∈ R ∃ w ∈ ⊥ ˙ ⁡ X X = w + ˙ k · ˙ X → ∃ w ∈ ⊥ ˙ ⁡ X X = w + ˙ 1 ˙ · ˙ X ↔ ι k ∈ R | ∃ w ∈ ⊥ ˙ ⁡ X X = w + ˙ k · ˙ X = 1 ˙
52 39 46 51 syl2anc ⊢ φ → ∃ w ∈ ⊥ ˙ ⁡ X X = w + ˙ 1 ˙ · ˙ X ↔ ι k ∈ R | ∃ w ∈ ⊥ ˙ ⁡ X X = w + ˙ k · ˙ X = 1 ˙
53 36 52 mpbid ⊢ φ → ι k ∈ R | ∃ w ∈ ⊥ ˙ ⁡ X X = w + ˙ k · ˙ X = 1 ˙
54 20 53 eqtrd ⊢ φ → G ⁡ X = 1 ˙