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Theorem lsat0cv

Description: A subspace is an atom iff it covers the zero subspace. This could serve as an alternate definition of an atom. TODO: this is a quick-and-dirty proof that could probably be more efficient. (Contributed by NM, 14-Mar-2015)

Ref Expression
Hypotheses lsat0cv.o 0˙=0W
lsat0cv.s S=LSubSpW
lsat0cv.a A=LSAtomsW
lsat0cv.c C=LW
lsat0cv.w φWLVec
lsat0cv.u φUS
Assertion lsat0cv φUA0˙CU

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lsat0cv.o 0˙=0W
2 lsat0cv.s S=LSubSpW
3 lsat0cv.a A=LSAtomsW
4 lsat0cv.c C=LW
5 lsat0cv.w φWLVec
6 lsat0cv.u φUS
7 5 adantr φUAWLVec
8 simpr φUAUA
9 1 3 4 7 8 lsatcv0 φUA0˙CU
10 lveclmod WLVecWLMod
11 5 10 syl φWLMod
12 11 adantr φ0˙CUWLMod
13 1 2 lsssn0 WLMod0˙S
14 11 13 syl φ0˙S
15 14 adantr φ0˙CU0˙S
16 6 adantr φ0˙CUUS
17 simpr φ0˙CU0˙CU
18 2 4 12 15 16 17 lcvpss φ0˙CU0˙U
19 pssnel 0˙UxxU¬x0˙
20 18 19 syl φ0˙CUxxU¬x0˙
21 6 ad2antrr φ0˙CUxU¬x0˙US
22 simprl φ0˙CUxU¬x0˙xU
23 eqid BaseW=BaseW
24 23 2 lssel USxUxBaseW
25 21 22 24 syl2anc φ0˙CUxU¬x0˙xBaseW
26 velsn x0˙x=0˙
27 26 biimpri x=0˙x0˙
28 27 necon3bi ¬x0˙x0˙
29 28 adantl xU¬x0˙x0˙
30 29 adantl φ0˙CUxU¬x0˙x0˙
31 eldifsn xBaseW0˙xBaseWx0˙
32 25 30 31 sylanbrc φ0˙CUxU¬x0˙xBaseW0˙
33 32 22 jca φ0˙CUxU¬x0˙xBaseW0˙xU
34 33 ex φ0˙CUxU¬x0˙xBaseW0˙xU
35 34 eximdv φ0˙CUxxU¬x0˙xxBaseW0˙xU
36 df-rex xBaseW0˙xUxxBaseW0˙xU
37 35 36 syl6ibr φ0˙CUxxU¬x0˙xBaseW0˙xU
38 20 37 mpd φ0˙CUxBaseW0˙xU
39 simpllr φ0˙CUxBaseW0˙xU0˙CU
40 2 4 5 14 6 lcvbr2 φ0˙CU0˙UsS0˙ssUs=U
41 40 adantr φ0˙CU0˙CU0˙UsS0˙ssUs=U
42 41 ad2antrr φ0˙CUxBaseW0˙xU0˙CU0˙UsS0˙ssUs=U
43 11 ad2antrr φ0˙CUxBaseW0˙WLMod
44 43 ad2antrr φ0˙CUxBaseW0˙xU0˙UWLMod
45 eldifi xBaseW0˙xBaseW
46 45 adantl φ0˙CUxBaseW0˙xBaseW
47 46 ad2antrr φ0˙CUxBaseW0˙xU0˙UxBaseW
48 eqid LSpanW=LSpanW
49 23 2 48 lspsncl WLModxBaseWLSpanWxS
50 44 47 49 syl2anc φ0˙CUxBaseW0˙xU0˙ULSpanWxS
51 1 2 lss0ss WLModLSpanWxS0˙LSpanWx
52 44 50 51 syl2anc φ0˙CUxBaseW0˙xU0˙U0˙LSpanWx
53 eldifsni xBaseW0˙x0˙
54 53 adantl φ0˙CUxBaseW0˙x0˙
55 54 ad2antrr φ0˙CUxBaseW0˙xU0˙Ux0˙
56 23 1 48 lspsneq0 WLModxBaseWLSpanWx=0˙x=0˙
57 44 47 56 syl2anc φ0˙CUxBaseW0˙xU0˙ULSpanWx=0˙x=0˙
58 57 necon3bid φ0˙CUxBaseW0˙xU0˙ULSpanWx0˙x0˙
59 55 58 mpbird φ0˙CUxBaseW0˙xU0˙ULSpanWx0˙
60 59 necomd φ0˙CUxBaseW0˙xU0˙U0˙LSpanWx
61 df-pss 0˙LSpanWx0˙LSpanWx0˙LSpanWx
62 52 60 61 sylanbrc φ0˙CUxBaseW0˙xU0˙U0˙LSpanWx
63 6 ad2antrr φ0˙CUxBaseW0˙US
64 63 ad2antrr φ0˙CUxBaseW0˙xU0˙UUS
65 simplr φ0˙CUxBaseW0˙xU0˙UxU
66 2 48 44 64 65 lspsnel5a φ0˙CUxBaseW0˙xU0˙ULSpanWxU
67 62 66 jca φ0˙CUxBaseW0˙xU0˙U0˙LSpanWxLSpanWxU
68 psseq2 s=LSpanWx0˙s0˙LSpanWx
69 sseq1 s=LSpanWxsULSpanWxU
70 68 69 anbi12d s=LSpanWx0˙ssU0˙LSpanWxLSpanWxU
71 eqeq1 s=LSpanWxs=ULSpanWx=U
72 70 71 imbi12d s=LSpanWx0˙ssUs=U0˙LSpanWxLSpanWxULSpanWx=U
73 72 rspcv LSpanWxSsS0˙ssUs=U0˙LSpanWxLSpanWxULSpanWx=U
74 50 73 syl φ0˙CUxBaseW0˙xU0˙UsS0˙ssUs=U0˙LSpanWxLSpanWxULSpanWx=U
75 67 74 mpid φ0˙CUxBaseW0˙xU0˙UsS0˙ssUs=ULSpanWx=U
76 75 expimpd φ0˙CUxBaseW0˙xU0˙UsS0˙ssUs=ULSpanWx=U
77 42 76 sylbid φ0˙CUxBaseW0˙xU0˙CULSpanWx=U
78 39 77 mpd φ0˙CUxBaseW0˙xULSpanWx=U
79 78 eqcomd φ0˙CUxBaseW0˙xUU=LSpanWx
80 79 ex φ0˙CUxBaseW0˙xUU=LSpanWx
81 80 reximdva φ0˙CUxBaseW0˙xUxBaseW0˙U=LSpanWx
82 38 81 mpd φ0˙CUxBaseW0˙U=LSpanWx
83 5 adantr φ0˙CUWLVec
84 23 48 1 3 islsat WLVecUAxBaseW0˙U=LSpanWx
85 83 84 syl φ0˙CUUAxBaseW0˙U=LSpanWx
86 82 85 mpbird φ0˙CUUA
87 9 86 impbida φUA0˙CU