Metamath Proof Explorer


Theorem lcfrlem6

Description: Lemma for lcfr . Closure of vector sum with colinear vectors. TODO: Move down N definition so top hypotheses can be shared. (Contributed by NM, 10-Mar-2015)

Ref Expression
Hypotheses lcfrlem6.h H = LHyp K
lcfrlem6.o ˙ = ocH K W
lcfrlem6.u U = DVecH K W
lcfrlem6.p + ˙ = + U
lcfrlem6.n N = LSpan U
lcfrlem6.l L = LKer U
lcfrlem6.d D = LDual U
lcfrlem6.q Q = LSubSp D
lcfrlem6.k φ K HL W H
lcfrlem6.g φ G Q
lcfrlem6.e E = g G ˙ L g
lcfrlem6.x φ X E
lcfrlem6.y φ Y E
lcfrlem6.en φ N X = N Y
Assertion lcfrlem6 φ X + ˙ Y E

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lcfrlem6.h H = LHyp K
2 lcfrlem6.o ˙ = ocH K W
3 lcfrlem6.u U = DVecH K W
4 lcfrlem6.p + ˙ = + U
5 lcfrlem6.n N = LSpan U
6 lcfrlem6.l L = LKer U
7 lcfrlem6.d D = LDual U
8 lcfrlem6.q Q = LSubSp D
9 lcfrlem6.k φ K HL W H
10 lcfrlem6.g φ G Q
11 lcfrlem6.e E = g G ˙ L g
12 lcfrlem6.x φ X E
13 lcfrlem6.y φ Y E
14 lcfrlem6.en φ N X = N Y
15 12 11 eleqtrdi φ X g G ˙ L g
16 eliun X g G ˙ L g g G X ˙ L g
17 15 16 sylib φ g G X ˙ L g
18 1 3 9 dvhlmod φ U LMod
19 18 adantr φ g G U LMod
20 19 adantr φ g G X ˙ L g U LMod
21 9 adantr φ g G K HL W H
22 eqid Base U = Base U
23 eqid LFnl U = LFnl U
24 eqid Base D = Base D
25 24 8 lssel G Q g G g Base D
26 10 25 sylan φ g G g Base D
27 23 7 24 18 ldualvbase φ Base D = LFnl U
28 27 adantr φ g G Base D = LFnl U
29 26 28 eleqtrd φ g G g LFnl U
30 22 23 6 19 29 lkrssv φ g G L g Base U
31 eqid LSubSp U = LSubSp U
32 1 3 22 31 2 dochlss K HL W H L g Base U ˙ L g LSubSp U
33 21 30 32 syl2anc φ g G ˙ L g LSubSp U
34 33 adantr φ g G X ˙ L g ˙ L g LSubSp U
35 simpr φ g G X ˙ L g X ˙ L g
36 14 adantr φ g G N X = N Y
37 36 adantr φ g G N X ˙ L g N X = N Y
38 simpr φ g G N X ˙ L g N X ˙ L g
39 37 38 eqsstrrd φ g G N X ˙ L g N Y ˙ L g
40 39 ex φ g G N X ˙ L g N Y ˙ L g
41 1 2 3 22 6 7 8 11 9 10 12 lcfrlem4 φ X Base U
42 41 adantr φ g G X Base U
43 22 31 5 19 33 42 lspsnel5 φ g G X ˙ L g N X ˙ L g
44 1 2 3 22 6 7 8 11 9 10 13 lcfrlem4 φ Y Base U
45 44 adantr φ g G Y Base U
46 22 31 5 19 33 45 lspsnel5 φ g G Y ˙ L g N Y ˙ L g
47 40 43 46 3imtr4d φ g G X ˙ L g Y ˙ L g
48 47 imp φ g G X ˙ L g Y ˙ L g
49 4 31 lssvacl U LMod ˙ L g LSubSp U X ˙ L g Y ˙ L g X + ˙ Y ˙ L g
50 20 34 35 48 49 syl22anc φ g G X ˙ L g X + ˙ Y ˙ L g
51 50 ex φ g G X ˙ L g X + ˙ Y ˙ L g
52 51 reximdva φ g G X ˙ L g g G X + ˙ Y ˙ L g
53 17 52 mpd φ g G X + ˙ Y ˙ L g
54 eliun X + ˙ Y g G ˙ L g g G X + ˙ Y ˙ L g
55 53 54 sylibr φ X + ˙ Y g G ˙ L g
56 55 11 eleqtrrdi φ X + ˙ Y E