Metamath Proof Explorer


Theorem lspdisj2

Description: Unequal spans are disjoint (share only the zero vector). (Contributed by NM, 22-Mar-2015)

Ref Expression
Hypotheses lspdisj2.v ⊢ V = Base W
lspdisj2.o ⊢ 0 ˙ = 0 W
lspdisj2.n ⊢ N = LSpan ⁡ W
lspdisj2.w ⊢ φ → W ∈ LVec
lspdisj2.x ⊢ φ → X ∈ V
lspdisj2.y ⊢ φ → Y ∈ V
lspdisj2.q ⊢ φ → N ⁡ X ≠ N ⁡ Y
Assertion lspdisj2 ⊢ φ → N ⁡ X ∩ N ⁡ Y = 0 ˙

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lspdisj2.v ⊢ V = Base W
2 lspdisj2.o ⊢ 0 ˙ = 0 W
3 lspdisj2.n ⊢ N = LSpan ⁡ W
4 lspdisj2.w ⊢ φ → W ∈ LVec
5 lspdisj2.x ⊢ φ → X ∈ V
6 lspdisj2.y ⊢ φ → Y ∈ V
7 lspdisj2.q ⊢ φ → N ⁡ X ≠ N ⁡ Y
8 sneq ⊢ X = 0 ˙ → X = 0 ˙
9 8 fveq2d ⊢ X = 0 ˙ → N ⁡ X = N ⁡ 0 ˙
10 lveclmod ⊢ W ∈ LVec → W ∈ LMod
11 4 10 syl ⊢ φ → W ∈ LMod
12 2 3 lspsn0 ⊢ W ∈ LMod → N ⁡ 0 ˙ = 0 ˙
13 11 12 syl ⊢ φ → N ⁡ 0 ˙ = 0 ˙
14 9 13 sylan9eqr ⊢ φ ∧ X = 0 ˙ → N ⁡ X = 0 ˙
15 14 ineq1d ⊢ φ ∧ X = 0 ˙ → N ⁡ X ∩ N ⁡ Y = 0 ˙ ∩ N ⁡ Y
16 eqid ⊢ LSubSp ⁡ W = LSubSp ⁡ W
17 1 16 3 lspsncl ⊢ W ∈ LMod ∧ Y ∈ V → N ⁡ Y ∈ LSubSp ⁡ W
18 11 6 17 syl2anc ⊢ φ → N ⁡ Y ∈ LSubSp ⁡ W
19 2 16 lss0ss ⊢ W ∈ LMod ∧ N ⁡ Y ∈ LSubSp ⁡ W → 0 ˙ ⊆ N ⁡ Y
20 11 18 19 syl2anc ⊢ φ → 0 ˙ ⊆ N ⁡ Y
21 dfss2 ⊢ 0 ˙ ⊆ N ⁡ Y ↔ 0 ˙ ∩ N ⁡ Y = 0 ˙
22 20 21 sylib ⊢ φ → 0 ˙ ∩ N ⁡ Y = 0 ˙
23 22 adantr ⊢ φ ∧ X = 0 ˙ → 0 ˙ ∩ N ⁡ Y = 0 ˙
24 15 23 eqtrd ⊢ φ ∧ X = 0 ˙ → N ⁡ X ∩ N ⁡ Y = 0 ˙
25 4 adantr ⊢ φ ∧ X ≠ 0 ˙ → W ∈ LVec
26 18 adantr ⊢ φ ∧ X ≠ 0 ˙ → N ⁡ Y ∈ LSubSp ⁡ W
27 5 adantr ⊢ φ ∧ X ≠ 0 ˙ → X ∈ V
28 7 adantr ⊢ φ ∧ X ≠ 0 ˙ → N ⁡ X ≠ N ⁡ Y
29 25 adantr ⊢ φ ∧ X ≠ 0 ˙ ∧ X ∈ N ⁡ Y → W ∈ LVec
30 6 adantr ⊢ φ ∧ X ≠ 0 ˙ → Y ∈ V
31 30 adantr ⊢ φ ∧ X ≠ 0 ˙ ∧ X ∈ N ⁡ Y → Y ∈ V
32 simpr ⊢ φ ∧ X ≠ 0 ˙ ∧ X ∈ N ⁡ Y → X ∈ N ⁡ Y
33 simplr ⊢ φ ∧ X ≠ 0 ˙ ∧ X ∈ N ⁡ Y → X ≠ 0 ˙
34 1 2 3 29 31 32 33 lspsneleq ⊢ φ ∧ X ≠ 0 ˙ ∧ X ∈ N ⁡ Y → N ⁡ X = N ⁡ Y
35 34 ex ⊢ φ ∧ X ≠ 0 ˙ → X ∈ N ⁡ Y → N ⁡ X = N ⁡ Y
36 35 necon3ad ⊢ φ ∧ X ≠ 0 ˙ → N ⁡ X ≠ N ⁡ Y → ¬ X ∈ N ⁡ Y
37 28 36 mpd ⊢ φ ∧ X ≠ 0 ˙ → ¬ X ∈ N ⁡ Y
38 1 2 3 16 25 26 27 37 lspdisj ⊢ φ ∧ X ≠ 0 ˙ → N ⁡ X ∩ N ⁡ Y = 0 ˙
39 24 38 pm2.61dane ⊢ φ → N ⁡ X ∩ N ⁡ Y = 0 ˙