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Theorem dochlkr

Description: Equivalent conditions for the closure of a kernel to be a hyperplane. (Contributed by NM, 29-Oct-2014)

Ref Expression
Hypotheses dochlkr.h H = LHyp K
dochlkr.o ˙ = ocH K W
dochlkr.u U = DVecH K W
dochlkr.f F = LFnl U
dochlkr.y Y = LSHyp U
dochlkr.l L = LKer U
dochlkr.k φ K HL W H
dochlkr.g φ G F
Assertion dochlkr φ ˙ ˙ L G Y ˙ ˙ L G = L G L G Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dochlkr.h H = LHyp K
2 dochlkr.o ˙ = ocH K W
3 dochlkr.u U = DVecH K W
4 dochlkr.f F = LFnl U
5 dochlkr.y Y = LSHyp U
6 dochlkr.l L = LKer U
7 dochlkr.k φ K HL W H
8 dochlkr.g φ G F
9 eqid Base U = Base U
10 1 3 7 dvhlmod φ U LMod
11 9 4 6 10 8 lkrssv φ L G Base U
12 1 3 9 2 dochocss K HL W H L G Base U L G ˙ ˙ L G
13 7 11 12 syl2anc φ L G ˙ ˙ L G
14 13 adantr φ ˙ ˙ L G Y L G ˙ ˙ L G
15 1 3 7 dvhlvec φ U LVec
16 15 adantr φ ˙ ˙ L G Y U LVec
17 10 adantr φ ˙ ˙ L G Y U LMod
18 simpr φ ˙ ˙ L G Y ˙ ˙ L G Y
19 9 5 17 18 lshpne φ ˙ ˙ L G Y ˙ ˙ L G Base U
20 19 ex φ ˙ ˙ L G Y ˙ ˙ L G Base U
21 9 5 4 6 15 8 lkrshpor φ L G Y L G = Base U
22 21 ord φ ¬ L G Y L G = Base U
23 2fveq3 L G = Base U ˙ ˙ L G = ˙ ˙ Base U
24 23 adantl φ L G = Base U ˙ ˙ L G = ˙ ˙ Base U
25 7 adantr φ L G = Base U K HL W H
26 1 3 2 9 25 dochoc1 φ L G = Base U ˙ ˙ Base U = Base U
27 24 26 eqtrd φ L G = Base U ˙ ˙ L G = Base U
28 27 ex φ L G = Base U ˙ ˙ L G = Base U
29 22 28 syld φ ¬ L G Y ˙ ˙ L G = Base U
30 29 necon1ad φ ˙ ˙ L G Base U L G Y
31 20 30 syld φ ˙ ˙ L G Y L G Y
32 31 imp φ ˙ ˙ L G Y L G Y
33 5 16 32 18 lshpcmp φ ˙ ˙ L G Y L G ˙ ˙ L G L G = ˙ ˙ L G
34 14 33 mpbid φ ˙ ˙ L G Y L G = ˙ ˙ L G
35 34 eqcomd φ ˙ ˙ L G Y ˙ ˙ L G = L G
36 35 32 jca φ ˙ ˙ L G Y ˙ ˙ L G = L G L G Y
37 36 ex φ ˙ ˙ L G Y ˙ ˙ L G = L G L G Y
38 eleq1 ˙ ˙ L G = L G ˙ ˙ L G Y L G Y
39 38 biimpar ˙ ˙ L G = L G L G Y ˙ ˙ L G Y
40 37 39 impbid1 φ ˙ ˙ L G Y ˙ ˙ L G = L G L G Y