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Theorem hdmap14lem2a

Description: Prior to part 14 in Baer p. 49, line 25. TODO: fix to include F = .0. so it can be used in hdmap14lem10 . (Contributed by NM, 31-May-2015)

Ref Expression
Hypotheses hdmap14lem1a.h 𝐻 = ( LHyp ‘ 𝐾 )
hdmap14lem1a.u 𝑈 = ( ( DVecH ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 )
hdmap14lem1a.v 𝑉 = ( Base ‘ 𝑈 )
hdmap14lem1a.t · = ( ·𝑠𝑈 )
hdmap14lem1a.r 𝑅 = ( Scalar ‘ 𝑈 )
hdmap14lem1a.b 𝐵 = ( Base ‘ 𝑅 )
hdmap14lem1a.c 𝐶 = ( ( LCDual ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 )
hdmap14lem2a.e = ( ·𝑠𝐶 )
hdmap14lem1a.l 𝐿 = ( LSpan ‘ 𝐶 )
hdmap14lem2a.p 𝑃 = ( Scalar ‘ 𝐶 )
hdmap14lem2a.a 𝐴 = ( Base ‘ 𝑃 )
hdmap14lem1a.s 𝑆 = ( ( HDMap ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 )
hdmap14lem1a.k ( 𝜑 → ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) )
hdmap14lem3a.x ( 𝜑𝑋𝑉 )
hdmap14lem1a.f ( 𝜑𝐹𝐵 )
Assertion hdmap14lem2a ( 𝜑 → ∃ 𝑔𝐴 ( 𝑆 ‘ ( 𝐹 · 𝑋 ) ) = ( 𝑔 ( 𝑆𝑋 ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 hdmap14lem1a.h 𝐻 = ( LHyp ‘ 𝐾 )
2 hdmap14lem1a.u 𝑈 = ( ( DVecH ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 )
3 hdmap14lem1a.v 𝑉 = ( Base ‘ 𝑈 )
4 hdmap14lem1a.t · = ( ·𝑠𝑈 )
5 hdmap14lem1a.r 𝑅 = ( Scalar ‘ 𝑈 )
6 hdmap14lem1a.b 𝐵 = ( Base ‘ 𝑅 )
7 hdmap14lem1a.c 𝐶 = ( ( LCDual ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 )
8 hdmap14lem2a.e = ( ·𝑠𝐶 )
9 hdmap14lem1a.l 𝐿 = ( LSpan ‘ 𝐶 )
10 hdmap14lem2a.p 𝑃 = ( Scalar ‘ 𝐶 )
11 hdmap14lem2a.a 𝐴 = ( Base ‘ 𝑃 )
12 hdmap14lem1a.s 𝑆 = ( ( HDMap ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 )
13 hdmap14lem1a.k ( 𝜑 → ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) )
14 hdmap14lem3a.x ( 𝜑𝑋𝑉 )
15 hdmap14lem1a.f ( 𝜑𝐹𝐵 )
16 fvoveq1 ( 𝐹 = ( 0g𝑅 ) → ( 𝑆 ‘ ( 𝐹 · 𝑋 ) ) = ( 𝑆 ‘ ( ( 0g𝑅 ) · 𝑋 ) ) )
17 16 eqeq1d ( 𝐹 = ( 0g𝑅 ) → ( ( 𝑆 ‘ ( 𝐹 · 𝑋 ) ) = ( 𝑔 ( 𝑆𝑋 ) ) ↔ ( 𝑆 ‘ ( ( 0g𝑅 ) · 𝑋 ) ) = ( 𝑔 ( 𝑆𝑋 ) ) ) )
18 17 rexbidv ( 𝐹 = ( 0g𝑅 ) → ( ∃ 𝑔𝐴 ( 𝑆 ‘ ( 𝐹 · 𝑋 ) ) = ( 𝑔 ( 𝑆𝑋 ) ) ↔ ∃ 𝑔𝐴 ( 𝑆 ‘ ( ( 0g𝑅 ) · 𝑋 ) ) = ( 𝑔 ( 𝑆𝑋 ) ) ) )
19 difss ( 𝐴 ∖ { ( 0g𝑃 ) } ) ⊆ 𝐴
20 13 adantr ( ( 𝜑𝐹 ≠ ( 0g𝑅 ) ) → ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) )
21 14 adantr ( ( 𝜑𝐹 ≠ ( 0g𝑅 ) ) → 𝑋𝑉 )
22 15 adantr ( ( 𝜑𝐹 ≠ ( 0g𝑅 ) ) → 𝐹𝐵 )
23 eqid ( 0g𝑅 ) = ( 0g𝑅 )
24 simpr ( ( 𝜑𝐹 ≠ ( 0g𝑅 ) ) → 𝐹 ≠ ( 0g𝑅 ) )
25 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 20 21 22 23 24 hdmap14lem1a ( ( 𝜑𝐹 ≠ ( 0g𝑅 ) ) → ( 𝐿 ‘ { ( 𝑆𝑋 ) } ) = ( 𝐿 ‘ { ( 𝑆 ‘ ( 𝐹 · 𝑋 ) ) } ) )
26 25 eqcomd ( ( 𝜑𝐹 ≠ ( 0g𝑅 ) ) → ( 𝐿 ‘ { ( 𝑆 ‘ ( 𝐹 · 𝑋 ) ) } ) = ( 𝐿 ‘ { ( 𝑆𝑋 ) } ) )
27 eqid ( Base ‘ 𝐶 ) = ( Base ‘ 𝐶 )
28 eqid ( 0g𝑃 ) = ( 0g𝑃 )
29 1 7 13 lcdlvec ( 𝜑𝐶 ∈ LVec )
30 1 2 13 dvhlmod ( 𝜑𝑈 ∈ LMod )
31 3 5 4 6 lmodvscl ( ( 𝑈 ∈ LMod ∧ 𝐹𝐵𝑋𝑉 ) → ( 𝐹 · 𝑋 ) ∈ 𝑉 )
32 30 15 14 31 syl3anc ( 𝜑 → ( 𝐹 · 𝑋 ) ∈ 𝑉 )
33 1 2 3 7 27 12 13 32 hdmapcl ( 𝜑 → ( 𝑆 ‘ ( 𝐹 · 𝑋 ) ) ∈ ( Base ‘ 𝐶 ) )
34 1 2 3 7 27 12 13 14 hdmapcl ( 𝜑 → ( 𝑆𝑋 ) ∈ ( Base ‘ 𝐶 ) )
35 27 10 11 28 8 9 29 33 34 lspsneq ( 𝜑 → ( ( 𝐿 ‘ { ( 𝑆 ‘ ( 𝐹 · 𝑋 ) ) } ) = ( 𝐿 ‘ { ( 𝑆𝑋 ) } ) ↔ ∃ 𝑔 ∈ ( 𝐴 ∖ { ( 0g𝑃 ) } ) ( 𝑆 ‘ ( 𝐹 · 𝑋 ) ) = ( 𝑔 ( 𝑆𝑋 ) ) ) )
36 35 adantr ( ( 𝜑𝐹 ≠ ( 0g𝑅 ) ) → ( ( 𝐿 ‘ { ( 𝑆 ‘ ( 𝐹 · 𝑋 ) ) } ) = ( 𝐿 ‘ { ( 𝑆𝑋 ) } ) ↔ ∃ 𝑔 ∈ ( 𝐴 ∖ { ( 0g𝑃 ) } ) ( 𝑆 ‘ ( 𝐹 · 𝑋 ) ) = ( 𝑔 ( 𝑆𝑋 ) ) ) )
37 26 36 mpbid ( ( 𝜑𝐹 ≠ ( 0g𝑅 ) ) → ∃ 𝑔 ∈ ( 𝐴 ∖ { ( 0g𝑃 ) } ) ( 𝑆 ‘ ( 𝐹 · 𝑋 ) ) = ( 𝑔 ( 𝑆𝑋 ) ) )
38 ssrexv ( ( 𝐴 ∖ { ( 0g𝑃 ) } ) ⊆ 𝐴 → ( ∃ 𝑔 ∈ ( 𝐴 ∖ { ( 0g𝑃 ) } ) ( 𝑆 ‘ ( 𝐹 · 𝑋 ) ) = ( 𝑔 ( 𝑆𝑋 ) ) → ∃ 𝑔𝐴 ( 𝑆 ‘ ( 𝐹 · 𝑋 ) ) = ( 𝑔 ( 𝑆𝑋 ) ) ) )
39 19 37 38 mpsyl ( ( 𝜑𝐹 ≠ ( 0g𝑅 ) ) → ∃ 𝑔𝐴 ( 𝑆 ‘ ( 𝐹 · 𝑋 ) ) = ( 𝑔 ( 𝑆𝑋 ) ) )
40 1 7 13 lcdlmod ( 𝜑𝐶 ∈ LMod )
41 10 11 28 lmod0cl ( 𝐶 ∈ LMod → ( 0g𝑃 ) ∈ 𝐴 )
42 40 41 syl ( 𝜑 → ( 0g𝑃 ) ∈ 𝐴 )
43 eqid ( 0g𝑈 ) = ( 0g𝑈 )
44 eqid ( 0g𝐶 ) = ( 0g𝐶 )
45 1 2 43 7 44 12 13 hdmapval0 ( 𝜑 → ( 𝑆 ‘ ( 0g𝑈 ) ) = ( 0g𝐶 ) )
46 3 5 4 23 43 lmod0vs ( ( 𝑈 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉 ) → ( ( 0g𝑅 ) · 𝑋 ) = ( 0g𝑈 ) )
47 30 14 46 syl2anc ( 𝜑 → ( ( 0g𝑅 ) · 𝑋 ) = ( 0g𝑈 ) )
48 47 fveq2d ( 𝜑 → ( 𝑆 ‘ ( ( 0g𝑅 ) · 𝑋 ) ) = ( 𝑆 ‘ ( 0g𝑈 ) ) )
49 27 10 8 28 44 lmod0vs ( ( 𝐶 ∈ LMod ∧ ( 𝑆𝑋 ) ∈ ( Base ‘ 𝐶 ) ) → ( ( 0g𝑃 ) ( 𝑆𝑋 ) ) = ( 0g𝐶 ) )
50 40 34 49 syl2anc ( 𝜑 → ( ( 0g𝑃 ) ( 𝑆𝑋 ) ) = ( 0g𝐶 ) )
51 45 48 50 3eqtr4d ( 𝜑 → ( 𝑆 ‘ ( ( 0g𝑅 ) · 𝑋 ) ) = ( ( 0g𝑃 ) ( 𝑆𝑋 ) ) )
52 oveq1 ( 𝑔 = ( 0g𝑃 ) → ( 𝑔 ( 𝑆𝑋 ) ) = ( ( 0g𝑃 ) ( 𝑆𝑋 ) ) )
53 52 rspceeqv ( ( ( 0g𝑃 ) ∈ 𝐴 ∧ ( 𝑆 ‘ ( ( 0g𝑅 ) · 𝑋 ) ) = ( ( 0g𝑃 ) ( 𝑆𝑋 ) ) ) → ∃ 𝑔𝐴 ( 𝑆 ‘ ( ( 0g𝑅 ) · 𝑋 ) ) = ( 𝑔 ( 𝑆𝑋 ) ) )
54 42 51 53 syl2anc ( 𝜑 → ∃ 𝑔𝐴 ( 𝑆 ‘ ( ( 0g𝑅 ) · 𝑋 ) ) = ( 𝑔 ( 𝑆𝑋 ) ) )
55 18 39 54 pm2.61ne ( 𝜑 → ∃ 𝑔𝐴 ( 𝑆 ‘ ( 𝐹 · 𝑋 ) ) = ( 𝑔 ( 𝑆𝑋 ) ) )