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Theorem hdmap14lem12

Description: Lemma for proof of part 14 in Baer p. 50. (Contributed by NM, 6-Jun-2015)

Ref Expression
Hypotheses hdmap14lem12.h ⊢ H = LHyp ⁡ K
hdmap14lem12.u ⊢ U = DVecH ⁡ K ⁡ W
hdmap14lem12.v ⊢ V = Base U
hdmap14lem12.t ⊢ · ˙ = ⋅ U
hdmap14lem12.r ⊢ R = Scalar ⁡ U
hdmap14lem12.b ⊢ B = Base R
hdmap14lem12.c ⊢ C = LCDual ⁡ K ⁡ W
hdmap14lem12.e ⊢ ∙ ˙ = ⋅ C
hdmap14lem12.s ⊢ S = HDMap ⁡ K ⁡ W
hdmap14lem12.k ⊢ φ → K ∈ HL ∧ W ∈ H
hdmap14lem12.f ⊢ φ → F ∈ B
hdmap14lem12.p ⊢ P = Scalar ⁡ C
hdmap14lem12.a ⊢ A = Base P
hdmap14lem12.o ⊢ 0 ˙ = 0 U
hdmap14lem12.x ⊢ φ → X ∈ V ∖ 0 ˙
hdmap14lem12.g ⊢ φ → G ∈ A
Assertion hdmap14lem12 ⊢ φ → S ⁡ F · ˙ X = G ∙ ˙ S ⁡ X ↔ ∀ y ∈ V ∖ 0 ˙ S ⁡ F · ˙ y = G ∙ ˙ S ⁡ y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 hdmap14lem12.h ⊢ H = LHyp ⁡ K
2 hdmap14lem12.u ⊢ U = DVecH ⁡ K ⁡ W
3 hdmap14lem12.v ⊢ V = Base U
4 hdmap14lem12.t ⊢ · ˙ = ⋅ U
5 hdmap14lem12.r ⊢ R = Scalar ⁡ U
6 hdmap14lem12.b ⊢ B = Base R
7 hdmap14lem12.c ⊢ C = LCDual ⁡ K ⁡ W
8 hdmap14lem12.e ⊢ ∙ ˙ = ⋅ C
9 hdmap14lem12.s ⊢ S = HDMap ⁡ K ⁡ W
10 hdmap14lem12.k ⊢ φ → K ∈ HL ∧ W ∈ H
11 hdmap14lem12.f ⊢ φ → F ∈ B
12 hdmap14lem12.p ⊢ P = Scalar ⁡ C
13 hdmap14lem12.a ⊢ A = Base P
14 hdmap14lem12.o ⊢ 0 ˙ = 0 U
15 hdmap14lem12.x ⊢ φ → X ∈ V ∖ 0 ˙
16 hdmap14lem12.g ⊢ φ → G ∈ A
17 eqid ⊢ LSpan ⁡ C = LSpan ⁡ C
18 10 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ S ⁡ F · ˙ X = G ∙ ˙ S ⁡ X ∧ y ∈ V ∖ 0 ˙ → K ∈ HL ∧ W ∈ H
19 simp3 ⊢ φ ∧ S ⁡ F · ˙ X = G ∙ ˙ S ⁡ X ∧ y ∈ V ∖ 0 ˙ → y ∈ V ∖ 0 ˙
20 19 eldifad ⊢ φ ∧ S ⁡ F · ˙ X = G ∙ ˙ S ⁡ X ∧ y ∈ V ∖ 0 ˙ → y ∈ V
21 11 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ S ⁡ F · ˙ X = G ∙ ˙ S ⁡ X ∧ y ∈ V ∖ 0 ˙ → F ∈ B
22 1 2 3 4 5 6 7 8 17 12 13 9 18 20 21 hdmap14lem2a ⊢ φ ∧ S ⁡ F · ˙ X = G ∙ ˙ S ⁡ X ∧ y ∈ V ∖ 0 ˙ → ∃ g ∈ A S ⁡ F · ˙ y = g ∙ ˙ S ⁡ y
23 simp3 ⊢ φ ∧ S ⁡ F · ˙ X = G ∙ ˙ S ⁡ X ∧ y ∈ V ∖ 0 ˙ ∧ g ∈ A ∧ S ⁡ F · ˙ y = g ∙ ˙ S ⁡ y → S ⁡ F · ˙ y = g ∙ ˙ S ⁡ y
24 eqid ⊢ + U = + U
25 eqid ⊢ LSpan ⁡ U = LSpan ⁡ U
26 eqid ⊢ + C = + C
27 simp11 ⊢ φ ∧ S ⁡ F · ˙ X = G ∙ ˙ S ⁡ X ∧ y ∈ V ∖ 0 ˙ ∧ g ∈ A ∧ S ⁡ F · ˙ y = g ∙ ˙ S ⁡ y → φ
28 27 10 syl ⊢ φ ∧ S ⁡ F · ˙ X = G ∙ ˙ S ⁡ X ∧ y ∈ V ∖ 0 ˙ ∧ g ∈ A ∧ S ⁡ F · ˙ y = g ∙ ˙ S ⁡ y → K ∈ HL ∧ W ∈ H
29 27 15 syl ⊢ φ ∧ S ⁡ F · ˙ X = G ∙ ˙ S ⁡ X ∧ y ∈ V ∖ 0 ˙ ∧ g ∈ A ∧ S ⁡ F · ˙ y = g ∙ ˙ S ⁡ y → X ∈ V ∖ 0 ˙
30 simp13 ⊢ φ ∧ S ⁡ F · ˙ X = G ∙ ˙ S ⁡ X ∧ y ∈ V ∖ 0 ˙ ∧ g ∈ A ∧ S ⁡ F · ˙ y = g ∙ ˙ S ⁡ y → y ∈ V ∖ 0 ˙
31 27 11 syl ⊢ φ ∧ S ⁡ F · ˙ X = G ∙ ˙ S ⁡ X ∧ y ∈ V ∖ 0 ˙ ∧ g ∈ A ∧ S ⁡ F · ˙ y = g ∙ ˙ S ⁡ y → F ∈ B
32 27 16 syl ⊢ φ ∧ S ⁡ F · ˙ X = G ∙ ˙ S ⁡ X ∧ y ∈ V ∖ 0 ˙ ∧ g ∈ A ∧ S ⁡ F · ˙ y = g ∙ ˙ S ⁡ y → G ∈ A
33 simp2 ⊢ φ ∧ S ⁡ F · ˙ X = G ∙ ˙ S ⁡ X ∧ y ∈ V ∖ 0 ˙ ∧ g ∈ A ∧ S ⁡ F · ˙ y = g ∙ ˙ S ⁡ y → g ∈ A
34 simp12 ⊢ φ ∧ S ⁡ F · ˙ X = G ∙ ˙ S ⁡ X ∧ y ∈ V ∖ 0 ˙ ∧ g ∈ A ∧ S ⁡ F · ˙ y = g ∙ ˙ S ⁡ y → S ⁡ F · ˙ X = G ∙ ˙ S ⁡ X
35 1 2 3 24 4 14 25 5 6 7 26 8 12 13 9 28 29 30 31 32 33 34 23 hdmap14lem11 ⊢ φ ∧ S ⁡ F · ˙ X = G ∙ ˙ S ⁡ X ∧ y ∈ V ∖ 0 ˙ ∧ g ∈ A ∧ S ⁡ F · ˙ y = g ∙ ˙ S ⁡ y → G = g
36 35 oveq1d ⊢ φ ∧ S ⁡ F · ˙ X = G ∙ ˙ S ⁡ X ∧ y ∈ V ∖ 0 ˙ ∧ g ∈ A ∧ S ⁡ F · ˙ y = g ∙ ˙ S ⁡ y → G ∙ ˙ S ⁡ y = g ∙ ˙ S ⁡ y
37 23 36 eqtr4d ⊢ φ ∧ S ⁡ F · ˙ X = G ∙ ˙ S ⁡ X ∧ y ∈ V ∖ 0 ˙ ∧ g ∈ A ∧ S ⁡ F · ˙ y = g ∙ ˙ S ⁡ y → S ⁡ F · ˙ y = G ∙ ˙ S ⁡ y
38 37 rexlimdv3a ⊢ φ ∧ S ⁡ F · ˙ X = G ∙ ˙ S ⁡ X ∧ y ∈ V ∖ 0 ˙ → ∃ g ∈ A S ⁡ F · ˙ y = g ∙ ˙ S ⁡ y → S ⁡ F · ˙ y = G ∙ ˙ S ⁡ y
39 22 38 mpd ⊢ φ ∧ S ⁡ F · ˙ X = G ∙ ˙ S ⁡ X ∧ y ∈ V ∖ 0 ˙ → S ⁡ F · ˙ y = G ∙ ˙ S ⁡ y
40 39 3expia ⊢ φ ∧ S ⁡ F · ˙ X = G ∙ ˙ S ⁡ X → y ∈ V ∖ 0 ˙ → S ⁡ F · ˙ y = G ∙ ˙ S ⁡ y
41 40 ralrimiv ⊢ φ ∧ S ⁡ F · ˙ X = G ∙ ˙ S ⁡ X → ∀ y ∈ V ∖ 0 ˙ S ⁡ F · ˙ y = G ∙ ˙ S ⁡ y
42 oveq2 ⊢ y = X → F · ˙ y = F · ˙ X
43 42 fveq2d ⊢ y = X → S ⁡ F · ˙ y = S ⁡ F · ˙ X
44 fveq2 ⊢ y = X → S ⁡ y = S ⁡ X
45 44 oveq2d ⊢ y = X → G ∙ ˙ S ⁡ y = G ∙ ˙ S ⁡ X
46 43 45 eqeq12d ⊢ y = X → S ⁡ F · ˙ y = G ∙ ˙ S ⁡ y ↔ S ⁡ F · ˙ X = G ∙ ˙ S ⁡ X
47 46 rspcv ⊢ X ∈ V ∖ 0 ˙ → ∀ y ∈ V ∖ 0 ˙ S ⁡ F · ˙ y = G ∙ ˙ S ⁡ y → S ⁡ F · ˙ X = G ∙ ˙ S ⁡ X
48 15 47 syl ⊢ φ → ∀ y ∈ V ∖ 0 ˙ S ⁡ F · ˙ y = G ∙ ˙ S ⁡ y → S ⁡ F · ˙ X = G ∙ ˙ S ⁡ X
49 48 imp ⊢ φ ∧ ∀ y ∈ V ∖ 0 ˙ S ⁡ F · ˙ y = G ∙ ˙ S ⁡ y → S ⁡ F · ˙ X = G ∙ ˙ S ⁡ X
50 41 49 impbida ⊢ φ → S ⁡ F · ˙ X = G ∙ ˙ S ⁡ X ↔ ∀ y ∈ V ∖ 0 ˙ S ⁡ F · ˙ y = G ∙ ˙ S ⁡ y