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Theorem lvecindp2

Description: Sums of independent vectors must have equal coefficients. (Contributed by NM, 22-Mar-2015)

Ref Expression
Hypotheses lvecindp2.v ⊢ V = Base W
lvecindp2.p ⊢ + ˙ = + W
lvecindp2.f ⊢ F = Scalar ⁡ W
lvecindp2.k ⊢ K = Base F
lvecindp2.t ⊢ · ˙ = ⋅ W
lvecindp2.o ⊢ 0 ˙ = 0 W
lvecindp2.n ⊢ N = LSpan ⁡ W
lvecindp2.w ⊢ φ → W ∈ LVec
lvecindp2.x ⊢ φ → X ∈ V ∖ 0 ˙
lvecindp2.y ⊢ φ → Y ∈ V ∖ 0 ˙
lvecindp2.a ⊢ φ → A ∈ K
lvecindp2.b ⊢ φ → B ∈ K
lvecindp2.c ⊢ φ → C ∈ K
lvecindp2.d ⊢ φ → D ∈ K
lvecindp2.q ⊢ φ → N ⁡ X ≠ N ⁡ Y
lvecindp2.e ⊢ φ → A · ˙ X + ˙ B · ˙ Y = C · ˙ X + ˙ D · ˙ Y
Assertion lvecindp2 ⊢ φ → A = C ∧ B = D

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lvecindp2.v ⊢ V = Base W
2 lvecindp2.p ⊢ + ˙ = + W
3 lvecindp2.f ⊢ F = Scalar ⁡ W
4 lvecindp2.k ⊢ K = Base F
5 lvecindp2.t ⊢ · ˙ = ⋅ W
6 lvecindp2.o ⊢ 0 ˙ = 0 W
7 lvecindp2.n ⊢ N = LSpan ⁡ W
8 lvecindp2.w ⊢ φ → W ∈ LVec
9 lvecindp2.x ⊢ φ → X ∈ V ∖ 0 ˙
10 lvecindp2.y ⊢ φ → Y ∈ V ∖ 0 ˙
11 lvecindp2.a ⊢ φ → A ∈ K
12 lvecindp2.b ⊢ φ → B ∈ K
13 lvecindp2.c ⊢ φ → C ∈ K
14 lvecindp2.d ⊢ φ → D ∈ K
15 lvecindp2.q ⊢ φ → N ⁡ X ≠ N ⁡ Y
16 lvecindp2.e ⊢ φ → A · ˙ X + ˙ B · ˙ Y = C · ˙ X + ˙ D · ˙ Y
17 eqid ⊢ Cntz ⁡ W = Cntz ⁡ W
18 lveclmod ⊢ W ∈ LVec → W ∈ LMod
19 8 18 syl ⊢ φ → W ∈ LMod
20 9 eldifad ⊢ φ → X ∈ V
21 1 7 lspsnsubg ⊢ W ∈ LMod ∧ X ∈ V → N ⁡ X ∈ SubGrp ⁡ W
22 19 20 21 syl2anc ⊢ φ → N ⁡ X ∈ SubGrp ⁡ W
23 10 eldifad ⊢ φ → Y ∈ V
24 1 7 lspsnsubg ⊢ W ∈ LMod ∧ Y ∈ V → N ⁡ Y ∈ SubGrp ⁡ W
25 19 23 24 syl2anc ⊢ φ → N ⁡ Y ∈ SubGrp ⁡ W
26 1 6 7 8 20 23 15 lspdisj2 ⊢ φ → N ⁡ X ∩ N ⁡ Y = 0 ˙
27 lmodabl ⊢ W ∈ LMod → W ∈ Abel
28 19 27 syl ⊢ φ → W ∈ Abel
29 17 28 22 25 ablcntzd ⊢ φ → N ⁡ X ⊆ Cntz ⁡ W ⁡ N ⁡ Y
30 1 5 3 4 7 19 11 20 ellspsni ⊢ φ → A · ˙ X ∈ N ⁡ X
31 1 5 3 4 7 19 13 20 ellspsni ⊢ φ → C · ˙ X ∈ N ⁡ X
32 1 5 3 4 7 19 12 23 ellspsni ⊢ φ → B · ˙ Y ∈ N ⁡ Y
33 1 5 3 4 7 19 14 23 ellspsni ⊢ φ → D · ˙ Y ∈ N ⁡ Y
34 2 6 17 22 25 26 29 30 31 32 33 subgdisjb ⊢ φ → A · ˙ X + ˙ B · ˙ Y = C · ˙ X + ˙ D · ˙ Y ↔ A · ˙ X = C · ˙ X ∧ B · ˙ Y = D · ˙ Y
35 16 34 mpbid ⊢ φ → A · ˙ X = C · ˙ X ∧ B · ˙ Y = D · ˙ Y
36 eldifsni ⊢ X ∈ V ∖ 0 ˙ → X ≠ 0 ˙
37 9 36 syl ⊢ φ → X ≠ 0 ˙
38 1 5 3 4 6 8 11 13 20 37 lvecvscan2 ⊢ φ → A · ˙ X = C · ˙ X ↔ A = C
39 eldifsni ⊢ Y ∈ V ∖ 0 ˙ → Y ≠ 0 ˙
40 10 39 syl ⊢ φ → Y ≠ 0 ˙
41 1 5 3 4 6 8 12 14 23 40 lvecvscan2 ⊢ φ → B · ˙ Y = D · ˙ Y ↔ B = D
42 38 41 anbi12d ⊢ φ → A · ˙ X = C · ˙ X ∧ B · ˙ Y = D · ˙ Y ↔ A = C ∧ B = D
43 35 42 mpbid ⊢ φ → A = C ∧ B = D