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Theorem mapdheq4lem

Description: Lemma for mapdheq4 . Part (4) in Baer p. 46. (Contributed by NM, 12-Apr-2015)

Ref Expression
Hypotheses mapdh.q ⊢ Q = 0 C
mapdh.i ⊢ I = x ∈ V ⟼ if 2 nd ⁡ x = 0 ˙ Q ι h ∈ D | M ⁡ N ⁡ 2 nd ⁡ x = J ⁡ h ∧ M ⁡ N ⁡ 1 st ⁡ 1 st ⁡ x - ˙ 2 nd ⁡ x = J ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ x R h
mapdh.h ⊢ H = LHyp ⁡ K
mapdh.m ⊢ M = mapd ⁡ K ⁡ W
mapdh.u ⊢ U = DVecH ⁡ K ⁡ W
mapdh.v ⊢ V = Base U
mapdh.s ⊢ - ˙ = - U
mapdhc.o ⊢ 0 ˙ = 0 U
mapdh.n ⊢ N = LSpan ⁡ U
mapdh.c ⊢ C = LCDual ⁡ K ⁡ W
mapdh.d ⊢ D = Base C
mapdh.r ⊢ R = - C
mapdh.j ⊢ J = LSpan ⁡ C
mapdh.k ⊢ φ → K ∈ HL ∧ W ∈ H
mapdhc.f ⊢ φ → F ∈ D
mapdh.mn ⊢ φ → M ⁡ N ⁡ X = J ⁡ F
mapdhcl.x ⊢ φ → X ∈ V ∖ 0 ˙
mapdhe4.y ⊢ φ → Y ∈ V ∖ 0 ˙
mapdhe.z ⊢ φ → Z ∈ V ∖ 0 ˙
mapdh.xn ⊢ φ → ¬ X ∈ N ⁡ Y Z
mapdh.yz ⊢ φ → N ⁡ Y ≠ N ⁡ Z
mapdh.eg ⊢ φ → I ⁡ X F Y = G
mapdh.ee ⊢ φ → I ⁡ X F Z = E
Assertion mapdheq4lem ⊢ φ → M ⁡ N ⁡ Y - ˙ Z = J ⁡ G R E

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mapdh.q ⊢ Q = 0 C
2 mapdh.i ⊢ I = x ∈ V ⟼ if 2 nd ⁡ x = 0 ˙ Q ι h ∈ D | M ⁡ N ⁡ 2 nd ⁡ x = J ⁡ h ∧ M ⁡ N ⁡ 1 st ⁡ 1 st ⁡ x - ˙ 2 nd ⁡ x = J ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ x R h
3 mapdh.h ⊢ H = LHyp ⁡ K
4 mapdh.m ⊢ M = mapd ⁡ K ⁡ W
5 mapdh.u ⊢ U = DVecH ⁡ K ⁡ W
6 mapdh.v ⊢ V = Base U
7 mapdh.s ⊢ - ˙ = - U
8 mapdhc.o ⊢ 0 ˙ = 0 U
9 mapdh.n ⊢ N = LSpan ⁡ U
10 mapdh.c ⊢ C = LCDual ⁡ K ⁡ W
11 mapdh.d ⊢ D = Base C
12 mapdh.r ⊢ R = - C
13 mapdh.j ⊢ J = LSpan ⁡ C
14 mapdh.k ⊢ φ → K ∈ HL ∧ W ∈ H
15 mapdhc.f ⊢ φ → F ∈ D
16 mapdh.mn ⊢ φ → M ⁡ N ⁡ X = J ⁡ F
17 mapdhcl.x ⊢ φ → X ∈ V ∖ 0 ˙
18 mapdhe4.y ⊢ φ → Y ∈ V ∖ 0 ˙
19 mapdhe.z ⊢ φ → Z ∈ V ∖ 0 ˙
20 mapdh.xn ⊢ φ → ¬ X ∈ N ⁡ Y Z
21 mapdh.yz ⊢ φ → N ⁡ Y ≠ N ⁡ Z
22 mapdh.eg ⊢ φ → I ⁡ X F Y = G
23 mapdh.ee ⊢ φ → I ⁡ X F Z = E
24 eqid ⊢ LSubSp ⁡ U = LSubSp ⁡ U
25 3 5 14 dvhlmod ⊢ φ → U ∈ LMod
26 18 eldifad ⊢ φ → Y ∈ V
27 6 24 9 lspsncl ⊢ U ∈ LMod ∧ Y ∈ V → N ⁡ Y ∈ LSubSp ⁡ U
28 25 26 27 syl2anc ⊢ φ → N ⁡ Y ∈ LSubSp ⁡ U
29 19 eldifad ⊢ φ → Z ∈ V
30 6 24 9 lspsncl ⊢ U ∈ LMod ∧ Z ∈ V → N ⁡ Z ∈ LSubSp ⁡ U
31 25 29 30 syl2anc ⊢ φ → N ⁡ Z ∈ LSubSp ⁡ U
32 eqid ⊢ LSSum ⁡ U = LSSum ⁡ U
33 24 32 lsmcl ⊢ U ∈ LMod ∧ N ⁡ Y ∈ LSubSp ⁡ U ∧ N ⁡ Z ∈ LSubSp ⁡ U → N ⁡ Y LSSum ⁡ U N ⁡ Z ∈ LSubSp ⁡ U
34 25 28 31 33 syl3anc ⊢ φ → N ⁡ Y LSSum ⁡ U N ⁡ Z ∈ LSubSp ⁡ U
35 17 eldifad ⊢ φ → X ∈ V
36 6 7 lmodvsubcl ⊢ U ∈ LMod ∧ X ∈ V ∧ Y ∈ V → X - ˙ Y ∈ V
37 25 35 26 36 syl3anc ⊢ φ → X - ˙ Y ∈ V
38 6 24 9 lspsncl ⊢ U ∈ LMod ∧ X - ˙ Y ∈ V → N ⁡ X - ˙ Y ∈ LSubSp ⁡ U
39 25 37 38 syl2anc ⊢ φ → N ⁡ X - ˙ Y ∈ LSubSp ⁡ U
40 6 7 lmodvsubcl ⊢ U ∈ LMod ∧ X ∈ V ∧ Z ∈ V → X - ˙ Z ∈ V
41 25 35 29 40 syl3anc ⊢ φ → X - ˙ Z ∈ V
42 6 24 9 lspsncl ⊢ U ∈ LMod ∧ X - ˙ Z ∈ V → N ⁡ X - ˙ Z ∈ LSubSp ⁡ U
43 25 41 42 syl2anc ⊢ φ → N ⁡ X - ˙ Z ∈ LSubSp ⁡ U
44 24 32 lsmcl ⊢ U ∈ LMod ∧ N ⁡ X - ˙ Y ∈ LSubSp ⁡ U ∧ N ⁡ X - ˙ Z ∈ LSubSp ⁡ U → N ⁡ X - ˙ Y LSSum ⁡ U N ⁡ X - ˙ Z ∈ LSubSp ⁡ U
45 25 39 43 44 syl3anc ⊢ φ → N ⁡ X - ˙ Y LSSum ⁡ U N ⁡ X - ˙ Z ∈ LSubSp ⁡ U
46 3 4 5 24 14 34 45 mapdin ⊢ φ → M ⁡ N ⁡ Y LSSum ⁡ U N ⁡ Z ∩ N ⁡ X - ˙ Y LSSum ⁡ U N ⁡ X - ˙ Z = M ⁡ N ⁡ Y LSSum ⁡ U N ⁡ Z ∩ M ⁡ N ⁡ X - ˙ Y LSSum ⁡ U N ⁡ X - ˙ Z
47 eqid ⊢ LSSum ⁡ C = LSSum ⁡ C
48 3 4 5 24 32 10 47 14 28 31 mapdlsm ⊢ φ → M ⁡ N ⁡ Y LSSum ⁡ U N ⁡ Z = M ⁡ N ⁡ Y LSSum ⁡ C M ⁡ N ⁡ Z
49 3 5 14 dvhlvec ⊢ φ → U ∈ LVec
50 6 8 9 49 26 19 35 21 20 lspindp2 ⊢ φ → N ⁡ X ≠ N ⁡ Y ∧ ¬ Z ∈ N ⁡ X Y
51 50 simpld ⊢ φ → N ⁡ X ≠ N ⁡ Y
52 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 26 51 mapdhcl ⊢ φ → I ⁡ X F Y ∈ D
53 22 52 eqeltrrd ⊢ φ → G ∈ D
54 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 53 51 mapdheq ⊢ φ → I ⁡ X F Y = G ↔ M ⁡ N ⁡ Y = J ⁡ G ∧ M ⁡ N ⁡ X - ˙ Y = J ⁡ F R G
55 22 54 mpbid ⊢ φ → M ⁡ N ⁡ Y = J ⁡ G ∧ M ⁡ N ⁡ X - ˙ Y = J ⁡ F R G
56 55 simpld ⊢ φ → M ⁡ N ⁡ Y = J ⁡ G
57 6 8 9 49 18 29 35 21 20 lspindp1 ⊢ φ → N ⁡ X ≠ N ⁡ Z ∧ ¬ Y ∈ N ⁡ X Z
58 57 simpld ⊢ φ → N ⁡ X ≠ N ⁡ Z
59 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 29 58 mapdhcl ⊢ φ → I ⁡ X F Z ∈ D
60 23 59 eqeltrrd ⊢ φ → E ∈ D
61 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 19 60 58 mapdheq ⊢ φ → I ⁡ X F Z = E ↔ M ⁡ N ⁡ Z = J ⁡ E ∧ M ⁡ N ⁡ X - ˙ Z = J ⁡ F R E
62 23 61 mpbid ⊢ φ → M ⁡ N ⁡ Z = J ⁡ E ∧ M ⁡ N ⁡ X - ˙ Z = J ⁡ F R E
63 62 simpld ⊢ φ → M ⁡ N ⁡ Z = J ⁡ E
64 56 63 oveq12d ⊢ φ → M ⁡ N ⁡ Y LSSum ⁡ C M ⁡ N ⁡ Z = J ⁡ G LSSum ⁡ C J ⁡ E
65 48 64 eqtrd ⊢ φ → M ⁡ N ⁡ Y LSSum ⁡ U N ⁡ Z = J ⁡ G LSSum ⁡ C J ⁡ E
66 3 4 5 24 32 10 47 14 39 43 mapdlsm ⊢ φ → M ⁡ N ⁡ X - ˙ Y LSSum ⁡ U N ⁡ X - ˙ Z = M ⁡ N ⁡ X - ˙ Y LSSum ⁡ C M ⁡ N ⁡ X - ˙ Z
67 55 simprd ⊢ φ → M ⁡ N ⁡ X - ˙ Y = J ⁡ F R G
68 62 simprd ⊢ φ → M ⁡ N ⁡ X - ˙ Z = J ⁡ F R E
69 67 68 oveq12d ⊢ φ → M ⁡ N ⁡ X - ˙ Y LSSum ⁡ C M ⁡ N ⁡ X - ˙ Z = J ⁡ F R G LSSum ⁡ C J ⁡ F R E
70 66 69 eqtrd ⊢ φ → M ⁡ N ⁡ X - ˙ Y LSSum ⁡ U N ⁡ X - ˙ Z = J ⁡ F R G LSSum ⁡ C J ⁡ F R E
71 65 70 ineq12d ⊢ φ → M ⁡ N ⁡ Y LSSum ⁡ U N ⁡ Z ∩ M ⁡ N ⁡ X - ˙ Y LSSum ⁡ U N ⁡ X - ˙ Z = J ⁡ G LSSum ⁡ C J ⁡ E ∩ J ⁡ F R G LSSum ⁡ C J ⁡ F R E
72 46 71 eqtrd ⊢ φ → M ⁡ N ⁡ Y LSSum ⁡ U N ⁡ Z ∩ N ⁡ X - ˙ Y LSSum ⁡ U N ⁡ X - ˙ Z = J ⁡ G LSSum ⁡ C J ⁡ E ∩ J ⁡ F R G LSSum ⁡ C J ⁡ F R E
73 6 7 8 32 9 49 35 20 21 18 19 baerlem3 ⊢ φ → N ⁡ Y - ˙ Z = N ⁡ Y LSSum ⁡ U N ⁡ Z ∩ N ⁡ X - ˙ Y LSSum ⁡ U N ⁡ X - ˙ Z
74 73 fveq2d ⊢ φ → M ⁡ N ⁡ Y - ˙ Z = M ⁡ N ⁡ Y LSSum ⁡ U N ⁡ Z ∩ N ⁡ X - ˙ Y LSSum ⁡ U N ⁡ X - ˙ Z
75 eqid ⊢ 0 C = 0 C
76 3 10 14 lcdlvec ⊢ φ → C ∈ LVec
77 3 4 5 6 9 10 11 13 14 15 16 35 26 53 56 29 60 63 20 mapdindp ⊢ φ → ¬ F ∈ J ⁡ G E
78 3 4 5 6 9 10 11 13 14 53 56 26 29 60 63 21 mapdncol ⊢ φ → J ⁡ G ≠ J ⁡ E
79 3 4 5 6 9 10 11 13 14 53 56 8 75 18 mapdn0 ⊢ φ → G ∈ D ∖ 0 C
80 3 4 5 6 9 10 11 13 14 60 63 8 75 19 mapdn0 ⊢ φ → E ∈ D ∖ 0 C
81 11 12 75 47 13 76 15 77 78 79 80 baerlem3 ⊢ φ → J ⁡ G R E = J ⁡ G LSSum ⁡ C J ⁡ E ∩ J ⁡ F R G LSSum ⁡ C J ⁡ F R E
82 72 74 81 3eqtr4d ⊢ φ → M ⁡ N ⁡ Y - ˙ Z = J ⁡ G R E