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Theorem lbsextlem4

Description: Lemma for lbsext . lbsextlem3 satisfies the conditions for the application of Zorn's lemma zorn (thus invoking AC), and so there is a maximal linearly independent set extending C . Here we prove that such a set is a basis. (Contributed by Mario Carneiro, 25-Jun-2014)

Ref Expression
Hypotheses lbsext.v V=BaseW
lbsext.j J=LBasisW
lbsext.n N=LSpanW
lbsext.w φWLVec
lbsext.c φCV
lbsext.x φxC¬xNCx
lbsext.s S=z𝒫V|Czxz¬xNzx
lbsext.k φ𝒫Vdomcard
Assertion lbsextlem4 φsJCs

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lbsext.v V=BaseW
2 lbsext.j J=LBasisW
3 lbsext.n N=LSpanW
4 lbsext.w φWLVec
5 lbsext.c φCV
6 lbsext.x φxC¬xNCx
7 lbsext.s S=z𝒫V|Czxz¬xNzx
8 lbsext.k φ𝒫Vdomcard
9 7 ssrab3 S𝒫V
10 ssnum 𝒫VdomcardS𝒫VSdomcard
11 8 9 10 sylancl φSdomcard
12 1 2 3 4 5 6 7 lbsextlem1 φS
13 4 adantr φySy[⊂]OryWLVec
14 5 adantr φySy[⊂]OryCV
15 6 adantr φySy[⊂]OryxC¬xNCx
16 eqid LSubSpW=LSubSpW
17 simpr1 φySy[⊂]OryyS
18 simpr2 φySy[⊂]Oryy
19 simpr3 φySy[⊂]Ory[⊂]Ory
20 eqid uyNux=uyNux
21 1 2 3 13 14 15 7 16 17 18 19 20 lbsextlem3 φySy[⊂]OryyS
22 21 ex φySy[⊂]OryyS
23 22 alrimiv φyySy[⊂]OryyS
24 zornn0g SdomcardSyySy[⊂]OryySsStS¬st
25 11 12 23 24 syl3anc φsStS¬st
26 simprl φsStS¬stsS
27 sseq2 z=sCzCs
28 difeq1 z=szx=sx
29 28 fveq2d z=sNzx=Nsx
30 29 eleq2d z=sxNzxxNsx
31 30 notbid z=s¬xNzx¬xNsx
32 31 raleqbi1dv z=sxz¬xNzxxs¬xNsx
33 27 32 anbi12d z=sCzxz¬xNzxCsxs¬xNsx
34 33 7 elrab2 sSs𝒫VCsxs¬xNsx
35 26 34 sylib φsStS¬sts𝒫VCsxs¬xNsx
36 35 simpld φsStS¬sts𝒫V
37 36 elpwid φsStS¬stsV
38 lveclmod WLVecWLMod
39 4 38 syl φWLMod
40 39 adantr φsStS¬stWLMod
41 1 3 lspssv WLModsVNsV
42 40 37 41 syl2anc φsStS¬stNsV
43 ssun1 ssw
44 43 a1i φsStS¬stwVNsssw
45 ssun2 wsw
46 vsnid ww
47 45 46 sselii wsw
48 1 3 lspssid WLModsVsNs
49 40 37 48 syl2anc φsStS¬stsNs
50 49 adantr φsStS¬stwVNssNs
51 eldifn wVNs¬wNs
52 51 adantl φsStS¬stwVNs¬wNs
53 50 52 ssneldd φsStS¬stwVNs¬ws
54 nelne1 wsw¬wssws
55 47 53 54 sylancr φsStS¬stwVNssws
56 55 necomd φsStS¬stwVNsssw
57 df-pss sswsswssw
58 44 56 57 sylanbrc φsStS¬stwVNsssw
59 psseq2 t=swstssw
60 59 notbid t=sw¬st¬ssw
61 simplrr φsStS¬stwVNstS¬st
62 37 adantr φsStS¬stwVNssV
63 eldifi wVNswV
64 63 adantl φsStS¬stwVNswV
65 64 snssd φsStS¬stwVNswV
66 62 65 unssd φsStS¬stwVNsswV
67 1 fvexi VV
68 67 elpw2 sw𝒫VswV
69 66 68 sylibr φsStS¬stwVNssw𝒫V
70 35 simprd φsStS¬stCsxs¬xNsx
71 70 simpld φsStS¬stCs
72 71 adantr φsStS¬stwVNsCs
73 72 43 sstrdi φsStS¬stwVNsCsw
74 4 ad2antrr φsStS¬stwVNsxsxNswxWLVec
75 37 adantr φsStS¬stwVNsxsxNswxsV
76 75 ssdifssd φsStS¬stwVNsxsxNswxsxV
77 64 adantrr φsStS¬stwVNsxsxNswxwV
78 simprrr φsStS¬stwVNsxsxNswxxNswx
79 difundir swx=sxwx
80 simprrl φsStS¬stwVNsxsxNswxxs
81 53 adantrr φsStS¬stwVNsxsxNswx¬ws
82 nelne2 xs¬wsxw
83 80 81 82 syl2anc φsStS¬stwVNsxsxNswxxw
84 nelsn xw¬xw
85 83 84 syl φsStS¬stwVNsxsxNswx¬xw
86 disjsn wx=¬xw
87 85 86 sylibr φsStS¬stwVNsxsxNswxwx=
88 disj3 wx=w=wx
89 87 88 sylib φsStS¬stwVNsxsxNswxw=wx
90 89 uneq2d φsStS¬stwVNsxsxNswxsxw=sxwx
91 79 90 eqtr4id φsStS¬stwVNsxsxNswxswx=sxw
92 91 fveq2d φsStS¬stwVNsxsxNswxNswx=Nsxw
93 78 92 eleqtrd φsStS¬stwVNsxsxNswxxNsxw
94 70 simprd φsStS¬stxs¬xNsx
95 94 adantr φsStS¬stwVNsxsxNswxxs¬xNsx
96 rsp xs¬xNsxxs¬xNsx
97 95 80 96 sylc φsStS¬stwVNsxsxNswx¬xNsx
98 93 97 eldifd φsStS¬stwVNsxsxNswxxNsxwNsx
99 1 16 3 lspsolv WLVecsxVwVxNsxwNsxwNsxx
100 74 76 77 98 99 syl13anc φsStS¬stwVNsxsxNswxwNsxx
101 undif1 sxx=sx
102 80 snssd φsStS¬stwVNsxsxNswxxs
103 ssequn2 xssx=s
104 102 103 sylib φsStS¬stwVNsxsxNswxsx=s
105 101 104 eqtrid φsStS¬stwVNsxsxNswxsxx=s
106 105 fveq2d φsStS¬stwVNsxsxNswxNsxx=Ns
107 100 106 eleqtrd φsStS¬stwVNsxsxNswxwNs
108 107 expr φsStS¬stwVNsxsxNswxwNs
109 52 108 mtod φsStS¬stwVNs¬xsxNswx
110 imnan xs¬xNswx¬xsxNswx
111 109 110 sylibr φsStS¬stwVNsxs¬xNswx
112 111 ralrimiv φsStS¬stwVNsxs¬xNswx
113 difssd φsStS¬stsws
114 1 3 lspss WLModsVswsNswNs
115 40 37 113 114 syl3anc φsStS¬stNswNs
116 115 adantr φsStS¬stwVNsNswNs
117 116 52 ssneldd φsStS¬stwVNs¬wNsw
118 vex wV
119 id x=wx=w
120 sneq x=wx=w
121 120 difeq2d x=wswx=sww
122 difun2 sww=sw
123 121 122 eqtrdi x=wswx=sw
124 123 fveq2d x=wNswx=Nsw
125 119 124 eleq12d x=wxNswxwNsw
126 125 notbid x=w¬xNswx¬wNsw
127 118 126 ralsn xw¬xNswx¬wNsw
128 117 127 sylibr φsStS¬stwVNsxw¬xNswx
129 ralun xs¬xNswxxw¬xNswxxsw¬xNswx
130 112 128 129 syl2anc φsStS¬stwVNsxsw¬xNswx
131 73 130 jca φsStS¬stwVNsCswxsw¬xNswx
132 sseq2 z=swCzCsw
133 difeq1 z=swzx=swx
134 133 fveq2d z=swNzx=Nswx
135 134 eleq2d z=swxNzxxNswx
136 135 notbid z=sw¬xNzx¬xNswx
137 136 raleqbi1dv z=swxz¬xNzxxsw¬xNswx
138 132 137 anbi12d z=swCzxz¬xNzxCswxsw¬xNswx
139 138 7 elrab2 swSsw𝒫VCswxsw¬xNswx
140 69 131 139 sylanbrc φsStS¬stwVNsswS
141 60 61 140 rspcdva φsStS¬stwVNs¬ssw
142 58 141 pm2.65da φsStS¬st¬wVNs
143 142 eq0rdv φsStS¬stVNs=
144 ssdif0 VNsVNs=
145 143 144 sylibr φsStS¬stVNs
146 42 145 eqssd φsStS¬stNs=V
147 4 adantr φsStS¬stWLVec
148 1 2 3 islbs2 WLVecsJsVNs=Vxs¬xNsx
149 147 148 syl φsStS¬stsJsVNs=Vxs¬xNsx
150 37 146 94 149 mpbir3and φsStS¬stsJ
151 25 150 71 reximssdv φsJCs