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Theorem lclkrlem2p

Description: Lemma for lclkr . When B is zero, X and Y must colinear, so their orthocomplements must be comparable. (Contributed by NM, 17-Jan-2015)

Ref Expression
Hypotheses lclkrlem2m.v ⊢ V = Base U
lclkrlem2m.t ⊢ · ˙ = ⋅ U
lclkrlem2m.s ⊢ S = Scalar ⁡ U
lclkrlem2m.q ⊢ × ˙ = ⋅ S
lclkrlem2m.z ⊢ 0 ˙ = 0 S
lclkrlem2m.i ⊢ I = inv r ⁡ S
lclkrlem2m.m ⊢ - ˙ = - U
lclkrlem2m.f ⊢ F = LFnl ⁡ U
lclkrlem2m.d ⊢ D = LDual ⁡ U
lclkrlem2m.p ⊢ + ˙ = + D
lclkrlem2m.x ⊢ φ → X ∈ V
lclkrlem2m.y ⊢ φ → Y ∈ V
lclkrlem2m.e ⊢ φ → E ∈ F
lclkrlem2m.g ⊢ φ → G ∈ F
lclkrlem2n.n ⊢ N = LSpan ⁡ U
lclkrlem2n.l ⊢ L = LKer ⁡ U
lclkrlem2o.h ⊢ H = LHyp ⁡ K
lclkrlem2o.o ⊢ ⊥ ˙ = ocH ⁡ K ⁡ W
lclkrlem2o.u ⊢ U = DVecH ⁡ K ⁡ W
lclkrlem2o.a ⊢ ⊕ ˙ = LSSum ⁡ U
lclkrlem2o.k ⊢ φ → K ∈ HL ∧ W ∈ H
lclkrlem2o.b ⊢ B = X - ˙ E + ˙ G ⁡ X × ˙ I ⁡ E + ˙ G ⁡ Y · ˙ Y
lclkrlem2o.n ⊢ φ → E + ˙ G ⁡ Y ≠ 0 ˙
lclkrlem2p.bn ⊢ φ → B = 0 U
Assertion lclkrlem2p ⊢ φ → ⊥ ˙ ⁡ Y ⊆ ⊥ ˙ ⁡ X

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lclkrlem2m.v ⊢ V = Base U
2 lclkrlem2m.t ⊢ · ˙ = ⋅ U
3 lclkrlem2m.s ⊢ S = Scalar ⁡ U
4 lclkrlem2m.q ⊢ × ˙ = ⋅ S
5 lclkrlem2m.z ⊢ 0 ˙ = 0 S
6 lclkrlem2m.i ⊢ I = inv r ⁡ S
7 lclkrlem2m.m ⊢ - ˙ = - U
8 lclkrlem2m.f ⊢ F = LFnl ⁡ U
9 lclkrlem2m.d ⊢ D = LDual ⁡ U
10 lclkrlem2m.p ⊢ + ˙ = + D
11 lclkrlem2m.x ⊢ φ → X ∈ V
12 lclkrlem2m.y ⊢ φ → Y ∈ V
13 lclkrlem2m.e ⊢ φ → E ∈ F
14 lclkrlem2m.g ⊢ φ → G ∈ F
15 lclkrlem2n.n ⊢ N = LSpan ⁡ U
16 lclkrlem2n.l ⊢ L = LKer ⁡ U
17 lclkrlem2o.h ⊢ H = LHyp ⁡ K
18 lclkrlem2o.o ⊢ ⊥ ˙ = ocH ⁡ K ⁡ W
19 lclkrlem2o.u ⊢ U = DVecH ⁡ K ⁡ W
20 lclkrlem2o.a ⊢ ⊕ ˙ = LSSum ⁡ U
21 lclkrlem2o.k ⊢ φ → K ∈ HL ∧ W ∈ H
22 lclkrlem2o.b ⊢ B = X - ˙ E + ˙ G ⁡ X × ˙ I ⁡ E + ˙ G ⁡ Y · ˙ Y
23 lclkrlem2o.n ⊢ φ → E + ˙ G ⁡ Y ≠ 0 ˙
24 lclkrlem2p.bn ⊢ φ → B = 0 U
25 17 19 21 dvhlmod ⊢ φ → U ∈ LMod
26 eqid ⊢ LSubSp ⁡ U = LSubSp ⁡ U
27 1 26 15 lspsncl ⊢ U ∈ LMod ∧ Y ∈ V → N ⁡ Y ∈ LSubSp ⁡ U
28 25 12 27 syl2anc ⊢ φ → N ⁡ Y ∈ LSubSp ⁡ U
29 1 26 lssss ⊢ N ⁡ Y ∈ LSubSp ⁡ U → N ⁡ Y ⊆ V
30 28 29 syl ⊢ φ → N ⁡ Y ⊆ V
31 22 24 eqtr3id ⊢ φ → X - ˙ E + ˙ G ⁡ X × ˙ I ⁡ E + ˙ G ⁡ Y · ˙ Y = 0 U
32 3 lmodring ⊢ U ∈ LMod → S ∈ Ring
33 25 32 syl ⊢ φ → S ∈ Ring
34 8 9 10 25 13 14 ldualvaddcl ⊢ φ → E + ˙ G ∈ F
35 eqid ⊢ Base S = Base S
36 3 35 1 8 lflcl ⊢ U ∈ LMod ∧ E + ˙ G ∈ F ∧ X ∈ V → E + ˙ G ⁡ X ∈ Base S
37 25 34 11 36 syl3anc ⊢ φ → E + ˙ G ⁡ X ∈ Base S
38 17 19 21 dvhlvec ⊢ φ → U ∈ LVec
39 3 lvecdrng ⊢ U ∈ LVec → S ∈ DivRing
40 38 39 syl ⊢ φ → S ∈ DivRing
41 3 35 1 8 lflcl ⊢ U ∈ LMod ∧ E + ˙ G ∈ F ∧ Y ∈ V → E + ˙ G ⁡ Y ∈ Base S
42 25 34 12 41 syl3anc ⊢ φ → E + ˙ G ⁡ Y ∈ Base S
43 35 5 6 drnginvrcl ⊢ S ∈ DivRing ∧ E + ˙ G ⁡ Y ∈ Base S ∧ E + ˙ G ⁡ Y ≠ 0 ˙ → I ⁡ E + ˙ G ⁡ Y ∈ Base S
44 40 42 23 43 syl3anc ⊢ φ → I ⁡ E + ˙ G ⁡ Y ∈ Base S
45 35 4 ringcl ⊢ S ∈ Ring ∧ E + ˙ G ⁡ X ∈ Base S ∧ I ⁡ E + ˙ G ⁡ Y ∈ Base S → E + ˙ G ⁡ X × ˙ I ⁡ E + ˙ G ⁡ Y ∈ Base S
46 33 37 44 45 syl3anc ⊢ φ → E + ˙ G ⁡ X × ˙ I ⁡ E + ˙ G ⁡ Y ∈ Base S
47 1 3 2 35 lmodvscl ⊢ U ∈ LMod ∧ E + ˙ G ⁡ X × ˙ I ⁡ E + ˙ G ⁡ Y ∈ Base S ∧ Y ∈ V → E + ˙ G ⁡ X × ˙ I ⁡ E + ˙ G ⁡ Y · ˙ Y ∈ V
48 25 46 12 47 syl3anc ⊢ φ → E + ˙ G ⁡ X × ˙ I ⁡ E + ˙ G ⁡ Y · ˙ Y ∈ V
49 eqid ⊢ 0 U = 0 U
50 1 49 7 lmodsubeq0 ⊢ U ∈ LMod ∧ X ∈ V ∧ E + ˙ G ⁡ X × ˙ I ⁡ E + ˙ G ⁡ Y · ˙ Y ∈ V → X - ˙ E + ˙ G ⁡ X × ˙ I ⁡ E + ˙ G ⁡ Y · ˙ Y = 0 U ↔ X = E + ˙ G ⁡ X × ˙ I ⁡ E + ˙ G ⁡ Y · ˙ Y
51 25 11 48 50 syl3anc ⊢ φ → X - ˙ E + ˙ G ⁡ X × ˙ I ⁡ E + ˙ G ⁡ Y · ˙ Y = 0 U ↔ X = E + ˙ G ⁡ X × ˙ I ⁡ E + ˙ G ⁡ Y · ˙ Y
52 31 51 mpbid ⊢ φ → X = E + ˙ G ⁡ X × ˙ I ⁡ E + ˙ G ⁡ Y · ˙ Y
53 52 sneqd ⊢ φ → X = E + ˙ G ⁡ X × ˙ I ⁡ E + ˙ G ⁡ Y · ˙ Y
54 53 fveq2d ⊢ φ → N ⁡ X = N ⁡ E + ˙ G ⁡ X × ˙ I ⁡ E + ˙ G ⁡ Y · ˙ Y
55 3 35 1 2 15 lspsnvsi ⊢ U ∈ LMod ∧ E + ˙ G ⁡ X × ˙ I ⁡ E + ˙ G ⁡ Y ∈ Base S ∧ Y ∈ V → N ⁡ E + ˙ G ⁡ X × ˙ I ⁡ E + ˙ G ⁡ Y · ˙ Y ⊆ N ⁡ Y
56 25 46 12 55 syl3anc ⊢ φ → N ⁡ E + ˙ G ⁡ X × ˙ I ⁡ E + ˙ G ⁡ Y · ˙ Y ⊆ N ⁡ Y
57 54 56 eqsstrd ⊢ φ → N ⁡ X ⊆ N ⁡ Y
58 17 19 1 18 dochss ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ N ⁡ Y ⊆ V ∧ N ⁡ X ⊆ N ⁡ Y → ⊥ ˙ ⁡ N ⁡ Y ⊆ ⊥ ˙ ⁡ N ⁡ X
59 21 30 57 58 syl3anc ⊢ φ → ⊥ ˙ ⁡ N ⁡ Y ⊆ ⊥ ˙ ⁡ N ⁡ X
60 12 snssd ⊢ φ → Y ⊆ V
61 17 19 18 1 15 21 60 dochocsp ⊢ φ → ⊥ ˙ ⁡ N ⁡ Y = ⊥ ˙ ⁡ Y
62 11 snssd ⊢ φ → X ⊆ V
63 17 19 18 1 15 21 62 dochocsp ⊢ φ → ⊥ ˙ ⁡ N ⁡ X = ⊥ ˙ ⁡ X
64 59 61 63 3sstr3d ⊢ φ → ⊥ ˙ ⁡ Y ⊆ ⊥ ˙ ⁡ X