Metamath Proof Explorer


Theorem dochsnkr2cl

Description: The X determining functional G belongs to the atom formed by the orthocomplement of the kernel. (Contributed by NM, 4-Jan-2015)

Ref Expression
Hypotheses dochsnkr2.h โŠข ๐ป = ( LHyp โ€˜ ๐พ )
dochsnkr2.o โŠข โŠฅ = ( ( ocH โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š )
dochsnkr2.u โŠข ๐‘ˆ = ( ( DVecH โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š )
dochsnkr2.v โŠข ๐‘‰ = ( Base โ€˜ ๐‘ˆ )
dochsnkr2.z โŠข 0 = ( 0g โ€˜ ๐‘ˆ )
dochsnkr2.a โŠข + = ( +g โ€˜ ๐‘ˆ )
dochsnkr2.t โŠข ยท = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ˆ )
dochsnkr2.l โŠข ๐ฟ = ( LKer โ€˜ ๐‘ˆ )
dochsnkr2.d โŠข ๐ท = ( Scalar โ€˜ ๐‘ˆ )
dochsnkr2.r โŠข ๐‘… = ( Base โ€˜ ๐ท )
dochsnkr2.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‘‹ ) ) ) )
dochsnkr2.k โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐พ โˆˆ HL โˆง ๐‘Š โˆˆ ๐ป ) )
dochsnkr2.x โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ( ๐‘‰ โˆ– { 0 } ) )
Assertion dochsnkr2cl ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ( ( โŠฅ โ€˜ ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) ) โˆ– { 0 } ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dochsnkr2.h โŠข ๐ป = ( LHyp โ€˜ ๐พ )
2 dochsnkr2.o โŠข โŠฅ = ( ( ocH โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š )
3 dochsnkr2.u โŠข ๐‘ˆ = ( ( DVecH โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š )
4 dochsnkr2.v โŠข ๐‘‰ = ( Base โ€˜ ๐‘ˆ )
5 dochsnkr2.z โŠข 0 = ( 0g โ€˜ ๐‘ˆ )
6 dochsnkr2.a โŠข + = ( +g โ€˜ ๐‘ˆ )
7 dochsnkr2.t โŠข ยท = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ˆ )
8 dochsnkr2.l โŠข ๐ฟ = ( LKer โ€˜ ๐‘ˆ )
9 dochsnkr2.d โŠข ๐ท = ( Scalar โ€˜ ๐‘ˆ )
10 dochsnkr2.r โŠข ๐‘… = ( Base โ€˜ ๐ท )
11 dochsnkr2.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‘‹ ) ) ) )
12 dochsnkr2.k โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐พ โˆˆ HL โˆง ๐‘Š โˆˆ ๐ป ) )
13 dochsnkr2.x โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ( ๐‘‰ โˆ– { 0 } ) )
14 1 3 12 dvhlmod โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ˆ โˆˆ LMod )
15 13 eldifad โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ๐‘‰ )
16 eqid โŠข ( LSpan โ€˜ ๐‘ˆ ) = ( LSpan โ€˜ ๐‘ˆ )
17 4 16 lspsnid โŠข ( ( ๐‘ˆ โˆˆ LMod โˆง ๐‘‹ โˆˆ ๐‘‰ ) โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ( ( LSpan โ€˜ ๐‘ˆ ) โ€˜ { ๐‘‹ } ) )
18 14 15 17 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ( ( LSpan โ€˜ ๐‘ˆ ) โ€˜ { ๐‘‹ } ) )
19 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 dochsnkr2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) = ( โŠฅ โ€˜ { ๐‘‹ } ) )
20 15 snssd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ { ๐‘‹ } โŠ† ๐‘‰ )
21 1 3 2 4 16 12 20 dochocsp โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โŠฅ โ€˜ ( ( LSpan โ€˜ ๐‘ˆ ) โ€˜ { ๐‘‹ } ) ) = ( โŠฅ โ€˜ { ๐‘‹ } ) )
22 19 21 eqtr4d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) = ( โŠฅ โ€˜ ( ( LSpan โ€˜ ๐‘ˆ ) โ€˜ { ๐‘‹ } ) ) )
23 22 fveq2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โŠฅ โ€˜ ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) ) = ( โŠฅ โ€˜ ( โŠฅ โ€˜ ( ( LSpan โ€˜ ๐‘ˆ ) โ€˜ { ๐‘‹ } ) ) ) )
24 eqid โŠข ( ( DIsoH โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š ) = ( ( DIsoH โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š )
25 1 3 4 16 24 dihlsprn โŠข ( ( ( ๐พ โˆˆ HL โˆง ๐‘Š โˆˆ ๐ป ) โˆง ๐‘‹ โˆˆ ๐‘‰ ) โ†’ ( ( LSpan โ€˜ ๐‘ˆ ) โ€˜ { ๐‘‹ } ) โˆˆ ran ( ( DIsoH โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š ) )
26 12 15 25 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( LSpan โ€˜ ๐‘ˆ ) โ€˜ { ๐‘‹ } ) โˆˆ ran ( ( DIsoH โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š ) )
27 1 24 2 dochoc โŠข ( ( ( ๐พ โˆˆ HL โˆง ๐‘Š โˆˆ ๐ป ) โˆง ( ( LSpan โ€˜ ๐‘ˆ ) โ€˜ { ๐‘‹ } ) โˆˆ ran ( ( DIsoH โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ( โŠฅ โ€˜ ( โŠฅ โ€˜ ( ( LSpan โ€˜ ๐‘ˆ ) โ€˜ { ๐‘‹ } ) ) ) = ( ( LSpan โ€˜ ๐‘ˆ ) โ€˜ { ๐‘‹ } ) )
28 12 26 27 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โŠฅ โ€˜ ( โŠฅ โ€˜ ( ( LSpan โ€˜ ๐‘ˆ ) โ€˜ { ๐‘‹ } ) ) ) = ( ( LSpan โ€˜ ๐‘ˆ ) โ€˜ { ๐‘‹ } ) )
29 23 28 eqtr2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( LSpan โ€˜ ๐‘ˆ ) โ€˜ { ๐‘‹ } ) = ( โŠฅ โ€˜ ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) ) )
30 18 29 eleqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) ) )
31 eldifsni โŠข ( ๐‘‹ โˆˆ ( ๐‘‰ โˆ– { 0 } ) โ†’ ๐‘‹ โ‰  0 )
32 13 31 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โ‰  0 )
33 eldifsn โŠข ( ๐‘‹ โˆˆ ( ( โŠฅ โ€˜ ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) ) โˆ– { 0 } ) โ†” ( ๐‘‹ โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) ) โˆง ๐‘‹ โ‰  0 ) )
34 30 32 33 sylanbrc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ( ( โŠฅ โ€˜ ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) ) โˆ– { 0 } ) )