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Theorem mapdindp0

Description: Vector independence lemma. (Contributed by NM, 29-Apr-2015)

Ref Expression
Hypotheses mapdindp1.v ⊢ V = Base W
mapdindp1.p ⊢ + ˙ = + W
mapdindp1.o ⊢ 0 ˙ = 0 W
mapdindp1.n ⊢ N = LSpan ⁡ W
mapdindp1.w ⊢ φ → W ∈ LVec
mapdindp1.x ⊢ φ → X ∈ V ∖ 0 ˙
mapdindp1.y ⊢ φ → Y ∈ V ∖ 0 ˙
mapdindp1.z ⊢ φ → Z ∈ V ∖ 0 ˙
mapdindp1.W ⊢ φ → w ∈ V ∖ 0 ˙
mapdindp1.e ⊢ φ → N ⁡ Y = N ⁡ Z
mapdindp1.ne ⊢ φ → N ⁡ X ≠ N ⁡ Y
mapdindp1.f ⊢ φ → ¬ w ∈ N ⁡ X Y
mapdindp1.yz ⊢ φ → Y + ˙ Z ≠ 0 ˙
Assertion mapdindp0 ⊢ φ → N ⁡ Y + ˙ Z = N ⁡ Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mapdindp1.v ⊢ V = Base W
2 mapdindp1.p ⊢ + ˙ = + W
3 mapdindp1.o ⊢ 0 ˙ = 0 W
4 mapdindp1.n ⊢ N = LSpan ⁡ W
5 mapdindp1.w ⊢ φ → W ∈ LVec
6 mapdindp1.x ⊢ φ → X ∈ V ∖ 0 ˙
7 mapdindp1.y ⊢ φ → Y ∈ V ∖ 0 ˙
8 mapdindp1.z ⊢ φ → Z ∈ V ∖ 0 ˙
9 mapdindp1.W ⊢ φ → w ∈ V ∖ 0 ˙
10 mapdindp1.e ⊢ φ → N ⁡ Y = N ⁡ Z
11 mapdindp1.ne ⊢ φ → N ⁡ X ≠ N ⁡ Y
12 mapdindp1.f ⊢ φ → ¬ w ∈ N ⁡ X Y
13 mapdindp1.yz ⊢ φ → Y + ˙ Z ≠ 0 ˙
14 eqid ⊢ LSubSp ⁡ W = LSubSp ⁡ W
15 lveclmod ⊢ W ∈ LVec → W ∈ LMod
16 5 15 syl ⊢ φ → W ∈ LMod
17 7 eldifad ⊢ φ → Y ∈ V
18 1 14 4 lspsncl ⊢ W ∈ LMod ∧ Y ∈ V → N ⁡ Y ∈ LSubSp ⁡ W
19 16 17 18 syl2anc ⊢ φ → N ⁡ Y ∈ LSubSp ⁡ W
20 10 19 eqeltrrd ⊢ φ → N ⁡ Z ∈ LSubSp ⁡ W
21 eqid ⊢ LSSum ⁡ W = LSSum ⁡ W
22 14 21 lsmcl ⊢ W ∈ LMod ∧ N ⁡ Y ∈ LSubSp ⁡ W ∧ N ⁡ Z ∈ LSubSp ⁡ W → N ⁡ Y LSSum ⁡ W N ⁡ Z ∈ LSubSp ⁡ W
23 16 19 20 22 syl3anc ⊢ φ → N ⁡ Y LSSum ⁡ W N ⁡ Z ∈ LSubSp ⁡ W
24 14 lsssssubg ⊢ W ∈ LMod → LSubSp ⁡ W ⊆ SubGrp ⁡ W
25 16 24 syl ⊢ φ → LSubSp ⁡ W ⊆ SubGrp ⁡ W
26 25 19 sseldd ⊢ φ → N ⁡ Y ∈ SubGrp ⁡ W
27 10 26 eqeltrrd ⊢ φ → N ⁡ Z ∈ SubGrp ⁡ W
28 1 4 lspsnid ⊢ W ∈ LMod ∧ Y ∈ V → Y ∈ N ⁡ Y
29 16 17 28 syl2anc ⊢ φ → Y ∈ N ⁡ Y
30 8 eldifad ⊢ φ → Z ∈ V
31 1 4 lspsnid ⊢ W ∈ LMod ∧ Z ∈ V → Z ∈ N ⁡ Z
32 16 30 31 syl2anc ⊢ φ → Z ∈ N ⁡ Z
33 2 21 lsmelvali ⊢ N ⁡ Y ∈ SubGrp ⁡ W ∧ N ⁡ Z ∈ SubGrp ⁡ W ∧ Y ∈ N ⁡ Y ∧ Z ∈ N ⁡ Z → Y + ˙ Z ∈ N ⁡ Y LSSum ⁡ W N ⁡ Z
34 26 27 29 32 33 syl22anc ⊢ φ → Y + ˙ Z ∈ N ⁡ Y LSSum ⁡ W N ⁡ Z
35 14 4 16 23 34 ellspsn5 ⊢ φ → N ⁡ Y + ˙ Z ⊆ N ⁡ Y LSSum ⁡ W N ⁡ Z
36 10 oveq2d ⊢ φ → N ⁡ Y LSSum ⁡ W N ⁡ Y = N ⁡ Y LSSum ⁡ W N ⁡ Z
37 21 lsmidm ⊢ N ⁡ Y ∈ SubGrp ⁡ W → N ⁡ Y LSSum ⁡ W N ⁡ Y = N ⁡ Y
38 26 37 syl ⊢ φ → N ⁡ Y LSSum ⁡ W N ⁡ Y = N ⁡ Y
39 36 38 eqtr3d ⊢ φ → N ⁡ Y LSSum ⁡ W N ⁡ Z = N ⁡ Y
40 35 39 sseqtrd ⊢ φ → N ⁡ Y + ˙ Z ⊆ N ⁡ Y
41 1 2 lmodvacl ⊢ W ∈ LMod ∧ Y ∈ V ∧ Z ∈ V → Y + ˙ Z ∈ V
42 16 17 30 41 syl3anc ⊢ φ → Y + ˙ Z ∈ V
43 eldifsn ⊢ Y + ˙ Z ∈ V ∖ 0 ˙ ↔ Y + ˙ Z ∈ V ∧ Y + ˙ Z ≠ 0 ˙
44 42 13 43 sylanbrc ⊢ φ → Y + ˙ Z ∈ V ∖ 0 ˙
45 1 3 4 5 44 17 lspsncmp ⊢ φ → N ⁡ Y + ˙ Z ⊆ N ⁡ Y ↔ N ⁡ Y + ˙ Z = N ⁡ Y
46 40 45 mpbid ⊢ φ → N ⁡ Y + ˙ Z = N ⁡ Y