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Theorem frlmup3

Description: The range of such an evaluation map is the finite linear combinations of the target vectors and also the span of the target vectors. (Contributed by Stefan O'Rear, 6-Feb-2015)

Ref Expression
Hypotheses frlmup.f F=RfreeLModI
frlmup.b B=BaseF
frlmup.c C=BaseT
frlmup.v ·˙=T
frlmup.e E=xBTx·˙fA
frlmup.t φTLMod
frlmup.i φIX
frlmup.r φR=ScalarT
frlmup.a φA:IC
frlmup.k K=LSpanT
Assertion frlmup3 φranE=KranA

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 frlmup.f F=RfreeLModI
2 frlmup.b B=BaseF
3 frlmup.c C=BaseT
4 frlmup.v ·˙=T
5 frlmup.e E=xBTx·˙fA
6 frlmup.t φTLMod
7 frlmup.i φIX
8 frlmup.r φR=ScalarT
9 frlmup.a φA:IC
10 frlmup.k K=LSpanT
11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 frlmup1 φEFLMHomT
12 eqid ScalarT=ScalarT
13 12 lmodring TLModScalarTRing
14 6 13 syl φScalarTRing
15 8 14 eqeltrd φRRing
16 eqid RunitVecI=RunitVecI
17 16 1 2 uvcff RRingIXRunitVecI:IB
18 15 7 17 syl2anc φRunitVecI:IB
19 18 frnd φranRunitVecIB
20 eqid LSpanF=LSpanF
21 2 20 10 lmhmlsp EFLMHomTranRunitVecIBELSpanFranRunitVecI=KEranRunitVecI
22 11 19 21 syl2anc φELSpanFranRunitVecI=KEranRunitVecI
23 2 3 lmhmf EFLMHomTE:BC
24 11 23 syl φE:BC
25 24 ffnd φEFnB
26 fnima EFnBEB=ranE
27 25 26 syl φEB=ranE
28 eqid LBasisF=LBasisF
29 1 16 28 frlmlbs RRingIXranRunitVecILBasisF
30 15 7 29 syl2anc φranRunitVecILBasisF
31 2 28 20 lbssp ranRunitVecILBasisFLSpanFranRunitVecI=B
32 30 31 syl φLSpanFranRunitVecI=B
33 32 eqcomd φB=LSpanFranRunitVecI
34 33 imaeq2d φEB=ELSpanFranRunitVecI
35 27 34 eqtr3d φranE=ELSpanFranRunitVecI
36 imaco ERunitVecII=ERunitVecII
37 9 ffnd φAFnI
38 18 ffnd φRunitVecIFnI
39 fnco EFnBRunitVecIFnIranRunitVecIBERunitVecIFnI
40 25 38 19 39 syl3anc φERunitVecIFnI
41 fvco2 RunitVecIFnIuIERunitVecIu=ERunitVecIu
42 38 41 sylan φuIERunitVecIu=ERunitVecIu
43 6 adantr φuITLMod
44 7 adantr φuIIX
45 8 adantr φuIR=ScalarT
46 9 adantr φuIA:IC
47 simpr φuIuI
48 1 2 3 4 5 43 44 45 46 47 16 frlmup2 φuIERunitVecIu=Au
49 42 48 eqtr2d φuIAu=ERunitVecIu
50 37 40 49 eqfnfvd φA=ERunitVecI
51 50 imaeq1d φAI=ERunitVecII
52 fnima AFnIAI=ranA
53 37 52 syl φAI=ranA
54 51 53 eqtr3d φERunitVecII=ranA
55 fnima RunitVecIFnIRunitVecII=ranRunitVecI
56 38 55 syl φRunitVecII=ranRunitVecI
57 56 imaeq2d φERunitVecII=EranRunitVecI
58 36 54 57 3eqtr3a φranA=EranRunitVecI
59 58 fveq2d φKranA=KEranRunitVecI
60 22 35 59 3eqtr4d φranE=KranA