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Theorem lcfrlem37

Description: Lemma for lcfr . (Contributed by NM, 8-Mar-2015)

Ref Expression
Hypotheses lcfrlem17.h ⊢ H = LHyp ⁡ K
lcfrlem17.o ⊢ ⊥ ˙ = ocH ⁡ K ⁡ W
lcfrlem17.u ⊢ U = DVecH ⁡ K ⁡ W
lcfrlem17.v ⊢ V = Base U
lcfrlem17.p ⊢ + ˙ = + U
lcfrlem17.z ⊢ 0 ˙ = 0 U
lcfrlem17.n ⊢ N = LSpan ⁡ U
lcfrlem17.a ⊢ A = LSAtoms ⁡ U
lcfrlem17.k ⊢ φ → K ∈ HL ∧ W ∈ H
lcfrlem17.x ⊢ φ → X ∈ V ∖ 0 ˙
lcfrlem17.y ⊢ φ → Y ∈ V ∖ 0 ˙
lcfrlem17.ne ⊢ φ → N ⁡ X ≠ N ⁡ Y
lcfrlem22.b ⊢ B = N ⁡ X Y ∩ ⊥ ˙ ⁡ X + ˙ Y
lcfrlem24.t ⊢ · ˙ = ⋅ U
lcfrlem24.s ⊢ S = Scalar ⁡ U
lcfrlem24.q ⊢ Q = 0 S
lcfrlem24.r ⊢ R = Base S
lcfrlem24.j ⊢ J = x ∈ V ∖ 0 ˙ ⟼ v ∈ V ⟼ ι k ∈ R | ∃ w ∈ ⊥ ˙ ⁡ x v = w + ˙ k · ˙ x
lcfrlem24.ib ⊢ φ → I ∈ B
lcfrlem24.l ⊢ L = LKer ⁡ U
lcfrlem25.d ⊢ D = LDual ⁡ U
lcfrlem28.jn ⊢ φ → J ⁡ Y ⁡ I ≠ Q
lcfrlem29.i ⊢ F = inv r ⁡ S
lcfrlem30.m ⊢ - ˙ = - D
lcfrlem30.c ⊢ C = J ⁡ X - ˙ F ⁡ J ⁡ Y ⁡ I ⋅ S J ⁡ X ⁡ I ⋅ D J ⁡ Y
lcfrlem37.g ⊢ φ → G ∈ LSubSp ⁡ D
lcfrlem37.gs ⊢ φ → G ⊆ f ∈ LFnl ⁡ U | ⊥ ˙ ⁡ ⊥ ˙ ⁡ L ⁡ f = L ⁡ f
lcfrlem37.e ⊢ E = ⋃ g ∈ G ⊥ ˙ ⁡ L ⁡ g
lcfrlem37.xe ⊢ φ → X ∈ E
lcfrlem37.ye ⊢ φ → Y ∈ E
Assertion lcfrlem37 ⊢ φ → X + ˙ Y ∈ E

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lcfrlem17.h ⊢ H = LHyp ⁡ K
2 lcfrlem17.o ⊢ ⊥ ˙ = ocH ⁡ K ⁡ W
3 lcfrlem17.u ⊢ U = DVecH ⁡ K ⁡ W
4 lcfrlem17.v ⊢ V = Base U
5 lcfrlem17.p ⊢ + ˙ = + U
6 lcfrlem17.z ⊢ 0 ˙ = 0 U
7 lcfrlem17.n ⊢ N = LSpan ⁡ U
8 lcfrlem17.a ⊢ A = LSAtoms ⁡ U
9 lcfrlem17.k ⊢ φ → K ∈ HL ∧ W ∈ H
10 lcfrlem17.x ⊢ φ → X ∈ V ∖ 0 ˙
11 lcfrlem17.y ⊢ φ → Y ∈ V ∖ 0 ˙
12 lcfrlem17.ne ⊢ φ → N ⁡ X ≠ N ⁡ Y
13 lcfrlem22.b ⊢ B = N ⁡ X Y ∩ ⊥ ˙ ⁡ X + ˙ Y
14 lcfrlem24.t ⊢ · ˙ = ⋅ U
15 lcfrlem24.s ⊢ S = Scalar ⁡ U
16 lcfrlem24.q ⊢ Q = 0 S
17 lcfrlem24.r ⊢ R = Base S
18 lcfrlem24.j ⊢ J = x ∈ V ∖ 0 ˙ ⟼ v ∈ V ⟼ ι k ∈ R | ∃ w ∈ ⊥ ˙ ⁡ x v = w + ˙ k · ˙ x
19 lcfrlem24.ib ⊢ φ → I ∈ B
20 lcfrlem24.l ⊢ L = LKer ⁡ U
21 lcfrlem25.d ⊢ D = LDual ⁡ U
22 lcfrlem28.jn ⊢ φ → J ⁡ Y ⁡ I ≠ Q
23 lcfrlem29.i ⊢ F = inv r ⁡ S
24 lcfrlem30.m ⊢ - ˙ = - D
25 lcfrlem30.c ⊢ C = J ⁡ X - ˙ F ⁡ J ⁡ Y ⁡ I ⋅ S J ⁡ X ⁡ I ⋅ D J ⁡ Y
26 lcfrlem37.g ⊢ φ → G ∈ LSubSp ⁡ D
27 lcfrlem37.gs ⊢ φ → G ⊆ f ∈ LFnl ⁡ U | ⊥ ˙ ⁡ ⊥ ˙ ⁡ L ⁡ f = L ⁡ f
28 lcfrlem37.e ⊢ E = ⋃ g ∈ G ⊥ ˙ ⁡ L ⁡ g
29 lcfrlem37.xe ⊢ φ → X ∈ E
30 lcfrlem37.ye ⊢ φ → Y ∈ E
31 eqid ⊢ LSubSp ⁡ D = LSubSp ⁡ D
32 1 3 9 dvhlmod ⊢ φ → U ∈ LMod
33 eqid ⊢ LFnl ⁡ U = LFnl ⁡ U
34 eqid ⊢ 0 D = 0 D
35 eqid ⊢ f ∈ LFnl ⁡ U | ⊥ ˙ ⁡ ⊥ ˙ ⁡ L ⁡ f = L ⁡ f = f ∈ LFnl ⁡ U | ⊥ ˙ ⁡ ⊥ ˙ ⁡ L ⁡ f = L ⁡ f
36 eldifsni ⊢ X ∈ V ∖ 0 ˙ → X ≠ 0 ˙
37 10 36 syl ⊢ φ → X ≠ 0 ˙
38 eldifsn ⊢ X ∈ E ∖ 0 ˙ ↔ X ∈ E ∧ X ≠ 0 ˙
39 29 37 38 sylanbrc ⊢ φ → X ∈ E ∖ 0 ˙
40 1 2 3 4 5 14 15 17 6 33 20 21 34 35 18 9 31 26 27 28 39 lcfrlem16 ⊢ φ → J ⁡ X ∈ G
41 eqid ⊢ ⋅ D = ⋅ D
42 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 lcfrlem29 ⊢ φ → F ⁡ J ⁡ Y ⁡ I ⋅ S J ⁡ X ⁡ I ∈ R
43 eldifsni ⊢ Y ∈ V ∖ 0 ˙ → Y ≠ 0 ˙
44 11 43 syl ⊢ φ → Y ≠ 0 ˙
45 eldifsn ⊢ Y ∈ E ∖ 0 ˙ ↔ Y ∈ E ∧ Y ≠ 0 ˙
46 30 44 45 sylanbrc ⊢ φ → Y ∈ E ∖ 0 ˙
47 1 2 3 4 5 14 15 17 6 33 20 21 34 35 18 9 31 26 27 28 46 lcfrlem16 ⊢ φ → J ⁡ Y ∈ G
48 15 17 21 41 31 32 26 42 47 ldualssvscl ⊢ φ → F ⁡ J ⁡ Y ⁡ I ⋅ S J ⁡ X ⁡ I ⋅ D J ⁡ Y ∈ G
49 21 24 31 32 26 40 48 ldualssvsubcl ⊢ φ → J ⁡ X - ˙ F ⁡ J ⁡ Y ⁡ I ⋅ S J ⁡ X ⁡ I ⋅ D J ⁡ Y ∈ G
50 25 49 eqeltrid ⊢ φ → C ∈ G
51 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 lcfrlem36 ⊢ φ → X + ˙ Y ∈ ⊥ ˙ ⁡ L ⁡ C
52 2fveq3 ⊢ g = C → ⊥ ˙ ⁡ L ⁡ g = ⊥ ˙ ⁡ L ⁡ C
53 52 eleq2d ⊢ g = C → X + ˙ Y ∈ ⊥ ˙ ⁡ L ⁡ g ↔ X + ˙ Y ∈ ⊥ ˙ ⁡ L ⁡ C
54 53 rspcev ⊢ C ∈ G ∧ X + ˙ Y ∈ ⊥ ˙ ⁡ L ⁡ C → ∃ g ∈ G X + ˙ Y ∈ ⊥ ˙ ⁡ L ⁡ g
55 50 51 54 syl2anc ⊢ φ → ∃ g ∈ G X + ˙ Y ∈ ⊥ ˙ ⁡ L ⁡ g
56 eliun ⊢ X + ˙ Y ∈ ⋃ g ∈ G ⊥ ˙ ⁡ L ⁡ g ↔ ∃ g ∈ G X + ˙ Y ∈ ⊥ ˙ ⁡ L ⁡ g
57 55 56 sylibr ⊢ φ → X + ˙ Y ∈ ⋃ g ∈ G ⊥ ˙ ⁡ L ⁡ g
58 57 28 eleqtrrdi ⊢ φ → X + ˙ Y ∈ E