Metamath Proof Explorer


Theorem dochfl1

Description: The value of the explicit functional G is 1 at the X that determines it. (Contributed by NM, 27-Oct-2014)

Ref Expression
Hypotheses dochfl1.h โŠข ๐ป = ( LHyp โ€˜ ๐พ )
dochfl1.o โŠข โŠฅ = ( ( ocH โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š )
dochfl1.u โŠข ๐‘ˆ = ( ( DVecH โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š )
dochfl1.v โŠข ๐‘‰ = ( Base โ€˜ ๐‘ˆ )
dochfl1.a โŠข + = ( +g โ€˜ ๐‘ˆ )
dochfl1.t โŠข ยท = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ˆ )
dochfl1.z โŠข 0 = ( 0g โ€˜ ๐‘ˆ )
dochfl1.d โŠข ๐ท = ( Scalar โ€˜ ๐‘ˆ )
dochfl1.r โŠข ๐‘… = ( Base โ€˜ ๐ท )
dochfl1.i โŠข 1 = ( 1r โ€˜ ๐ท )
dochfl1.k โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐พ โˆˆ HL โˆง ๐‘Š โˆˆ ๐ป ) )
dochfl1.x โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ( ๐‘‰ โˆ– { 0 } ) )
dochfl1.g โŠข ๐บ = ( ๐‘ฃ โˆˆ ๐‘‰ โ†ฆ ( โ„ฉ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘… โˆƒ ๐‘ค โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ๐‘ฃ = ( ๐‘ค + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‹ ) ) ) )
Assertion dochfl1 ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐บ โ€˜ ๐‘‹ ) = 1 )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dochfl1.h โŠข ๐ป = ( LHyp โ€˜ ๐พ )
2 dochfl1.o โŠข โŠฅ = ( ( ocH โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š )
3 dochfl1.u โŠข ๐‘ˆ = ( ( DVecH โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š )
4 dochfl1.v โŠข ๐‘‰ = ( Base โ€˜ ๐‘ˆ )
5 dochfl1.a โŠข + = ( +g โ€˜ ๐‘ˆ )
6 dochfl1.t โŠข ยท = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ˆ )
7 dochfl1.z โŠข 0 = ( 0g โ€˜ ๐‘ˆ )
8 dochfl1.d โŠข ๐ท = ( Scalar โ€˜ ๐‘ˆ )
9 dochfl1.r โŠข ๐‘… = ( Base โ€˜ ๐ท )
10 dochfl1.i โŠข 1 = ( 1r โ€˜ ๐ท )
11 dochfl1.k โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐พ โˆˆ HL โˆง ๐‘Š โˆˆ ๐ป ) )
12 dochfl1.x โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ( ๐‘‰ โˆ– { 0 } ) )
13 dochfl1.g โŠข ๐บ = ( ๐‘ฃ โˆˆ ๐‘‰ โ†ฆ ( โ„ฉ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘… โˆƒ ๐‘ค โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ๐‘ฃ = ( ๐‘ค + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‹ ) ) ) )
14 12 eldifad โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ๐‘‰ )
15 eqeq1 โŠข ( ๐‘ฃ = ๐‘‹ โ†’ ( ๐‘ฃ = ( ๐‘ค + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‹ ) ) โ†” ๐‘‹ = ( ๐‘ค + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‹ ) ) ) )
16 15 rexbidv โŠข ( ๐‘ฃ = ๐‘‹ โ†’ ( โˆƒ ๐‘ค โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ๐‘ฃ = ( ๐‘ค + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‹ ) ) โ†” โˆƒ ๐‘ค โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ๐‘‹ = ( ๐‘ค + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‹ ) ) ) )
17 16 riotabidv โŠข ( ๐‘ฃ = ๐‘‹ โ†’ ( โ„ฉ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘… โˆƒ ๐‘ค โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ๐‘ฃ = ( ๐‘ค + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‹ ) ) ) = ( โ„ฉ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘… โˆƒ ๐‘ค โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ๐‘‹ = ( ๐‘ค + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‹ ) ) ) )
18 riotaex โŠข ( โ„ฉ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘… โˆƒ ๐‘ค โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ๐‘‹ = ( ๐‘ค + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‹ ) ) ) โˆˆ V
19 17 13 18 fvmpt โŠข ( ๐‘‹ โˆˆ ๐‘‰ โ†’ ( ๐บ โ€˜ ๐‘‹ ) = ( โ„ฉ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘… โˆƒ ๐‘ค โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ๐‘‹ = ( ๐‘ค + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‹ ) ) ) )
20 14 19 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐บ โ€˜ ๐‘‹ ) = ( โ„ฉ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘… โˆƒ ๐‘ค โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ๐‘‹ = ( ๐‘ค + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‹ ) ) ) )
21 1 3 11 dvhlmod โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ˆ โˆˆ LMod )
22 14 snssd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ { ๐‘‹ } โІ ๐‘‰ )
23 eqid โŠข ( LSubSp โ€˜ ๐‘ˆ ) = ( LSubSp โ€˜ ๐‘ˆ )
24 1 3 4 23 2 dochlss โŠข ( ( ( ๐พ โˆˆ HL โˆง ๐‘Š โˆˆ ๐ป ) โˆง { ๐‘‹ } โІ ๐‘‰ ) โ†’ ( โŠฅ โ€˜ { ๐‘‹ } ) โˆˆ ( LSubSp โ€˜ ๐‘ˆ ) )
25 11 22 24 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โŠฅ โ€˜ { ๐‘‹ } ) โˆˆ ( LSubSp โ€˜ ๐‘ˆ ) )
26 7 23 lss0cl โŠข ( ( ๐‘ˆ โˆˆ LMod โˆง ( โŠฅ โ€˜ { ๐‘‹ } ) โˆˆ ( LSubSp โ€˜ ๐‘ˆ ) ) โ†’ 0 โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ { ๐‘‹ } ) )
27 21 25 26 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 0 โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ { ๐‘‹ } ) )
28 4 8 6 10 lmodvs1 โŠข ( ( ๐‘ˆ โˆˆ LMod โˆง ๐‘‹ โˆˆ ๐‘‰ ) โ†’ ( 1 ยท ๐‘‹ ) = ๐‘‹ )
29 21 14 28 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 1 ยท ๐‘‹ ) = ๐‘‹ )
30 29 oveq2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 0 + ( 1 ยท ๐‘‹ ) ) = ( 0 + ๐‘‹ ) )
31 4 5 7 lmod0vlid โŠข ( ( ๐‘ˆ โˆˆ LMod โˆง ๐‘‹ โˆˆ ๐‘‰ ) โ†’ ( 0 + ๐‘‹ ) = ๐‘‹ )
32 21 14 31 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 0 + ๐‘‹ ) = ๐‘‹ )
33 30 32 eqtr2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ = ( 0 + ( 1 ยท ๐‘‹ ) ) )
34 oveq1 โŠข ( ๐‘ค = 0 โ†’ ( ๐‘ค + ( 1 ยท ๐‘‹ ) ) = ( 0 + ( 1 ยท ๐‘‹ ) ) )
35 34 rspceeqv โŠข ( ( 0 โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ { ๐‘‹ } ) โˆง ๐‘‹ = ( 0 + ( 1 ยท ๐‘‹ ) ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘ค โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ๐‘‹ = ( ๐‘ค + ( 1 ยท ๐‘‹ ) ) )
36 27 33 35 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆƒ ๐‘ค โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ๐‘‹ = ( ๐‘ค + ( 1 ยท ๐‘‹ ) ) )
37 8 lmodring โŠข ( ๐‘ˆ โˆˆ LMod โ†’ ๐ท โˆˆ Ring )
38 9 10 ringidcl โŠข ( ๐ท โˆˆ Ring โ†’ 1 โˆˆ ๐‘… )
39 21 37 38 3syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 1 โˆˆ ๐‘… )
40 eqid โŠข ( LSpan โ€˜ ๐‘ˆ ) = ( LSpan โ€˜ ๐‘ˆ )
41 eqid โŠข ( LSSum โ€˜ ๐‘ˆ ) = ( LSSum โ€˜ ๐‘ˆ )
42 eqid โŠข ( LSHyp โ€˜ ๐‘ˆ ) = ( LSHyp โ€˜ ๐‘ˆ )
43 1 3 11 dvhlvec โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ˆ โˆˆ LVec )
44 1 2 3 4 7 42 11 12 dochsnshp โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โŠฅ โ€˜ { ๐‘‹ } ) โˆˆ ( LSHyp โ€˜ ๐‘ˆ ) )
45 1 2 3 4 7 40 41 11 12 dochexmidat โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( โŠฅ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ( LSSum โ€˜ ๐‘ˆ ) ( ( LSpan โ€˜ ๐‘ˆ ) โ€˜ { ๐‘‹ } ) ) = ๐‘‰ )
46 4 5 40 41 42 43 44 14 14 45 8 9 6 lshpsmreu โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆƒ! ๐‘˜ โˆˆ ๐‘… โˆƒ ๐‘ค โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ๐‘‹ = ( ๐‘ค + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‹ ) ) )
47 oveq1 โŠข ( ๐‘˜ = 1 โ†’ ( ๐‘˜ ยท ๐‘‹ ) = ( 1 ยท ๐‘‹ ) )
48 47 oveq2d โŠข ( ๐‘˜ = 1 โ†’ ( ๐‘ค + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‹ ) ) = ( ๐‘ค + ( 1 ยท ๐‘‹ ) ) )
49 48 eqeq2d โŠข ( ๐‘˜ = 1 โ†’ ( ๐‘‹ = ( ๐‘ค + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‹ ) ) โ†” ๐‘‹ = ( ๐‘ค + ( 1 ยท ๐‘‹ ) ) ) )
50 49 rexbidv โŠข ( ๐‘˜ = 1 โ†’ ( โˆƒ ๐‘ค โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ๐‘‹ = ( ๐‘ค + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‹ ) ) โ†” โˆƒ ๐‘ค โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ๐‘‹ = ( ๐‘ค + ( 1 ยท ๐‘‹ ) ) ) )
51 50 riota2 โŠข ( ( 1 โˆˆ ๐‘… โˆง โˆƒ! ๐‘˜ โˆˆ ๐‘… โˆƒ ๐‘ค โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ๐‘‹ = ( ๐‘ค + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‹ ) ) ) โ†’ ( โˆƒ ๐‘ค โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ๐‘‹ = ( ๐‘ค + ( 1 ยท ๐‘‹ ) ) โ†” ( โ„ฉ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘… โˆƒ ๐‘ค โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ๐‘‹ = ( ๐‘ค + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‹ ) ) ) = 1 ) )
52 39 46 51 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โˆƒ ๐‘ค โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ๐‘‹ = ( ๐‘ค + ( 1 ยท ๐‘‹ ) ) โ†” ( โ„ฉ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘… โˆƒ ๐‘ค โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ๐‘‹ = ( ๐‘ค + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‹ ) ) ) = 1 ) )
53 36 52 mpbid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โ„ฉ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘… โˆƒ ๐‘ค โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ๐‘‹ = ( ๐‘ค + ( ๐‘˜ ยท ๐‘‹ ) ) ) = 1 )
54 20 53 eqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐บ โ€˜ ๐‘‹ ) = 1 )