Metamath Proof Explorer


Theorem hvmapval

Description: Value of map from nonzero vectors to nonzero functionals in the closed kernel dual space. (Contributed by NM, 23-Mar-2015)

Ref Expression
Hypotheses hvmapval.h โŠข ๐ป = ( LHyp โ€˜ ๐พ )
hvmapval.u โŠข ๐‘ˆ = ( ( DVecH โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š )
hvmapval.o โŠข ๐‘‚ = ( ( ocH โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š )
hvmapval.v โŠข ๐‘‰ = ( Base โ€˜ ๐‘ˆ )
hvmapval.p โŠข + = ( +g โ€˜ ๐‘ˆ )
hvmapval.t โŠข ยท = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ˆ )
hvmapval.z โŠข 0 = ( 0g โ€˜ ๐‘ˆ )
hvmapval.s โŠข ๐‘† = ( Scalar โ€˜ ๐‘ˆ )
hvmapval.r โŠข ๐‘… = ( Base โ€˜ ๐‘† )
hvmapval.m โŠข ๐‘€ = ( ( HVMap โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š )
hvmapval.k โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐พ โˆˆ ๐ด โˆง ๐‘Š โˆˆ ๐ป ) )
hvmapval.x โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ( ๐‘‰ โˆ– { 0 } ) )
Assertion hvmapval ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘€ โ€˜ ๐‘‹ ) = ( ๐‘ฃ โˆˆ ๐‘‰ โ†ฆ ( โ„ฉ ๐‘— โˆˆ ๐‘… โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( ๐‘‚ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ๐‘ฃ = ( ๐‘ก + ( ๐‘— ยท ๐‘‹ ) ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 hvmapval.h โŠข ๐ป = ( LHyp โ€˜ ๐พ )
2 hvmapval.u โŠข ๐‘ˆ = ( ( DVecH โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š )
3 hvmapval.o โŠข ๐‘‚ = ( ( ocH โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š )
4 hvmapval.v โŠข ๐‘‰ = ( Base โ€˜ ๐‘ˆ )
5 hvmapval.p โŠข + = ( +g โ€˜ ๐‘ˆ )
6 hvmapval.t โŠข ยท = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ˆ )
7 hvmapval.z โŠข 0 = ( 0g โ€˜ ๐‘ˆ )
8 hvmapval.s โŠข ๐‘† = ( Scalar โ€˜ ๐‘ˆ )
9 hvmapval.r โŠข ๐‘… = ( Base โ€˜ ๐‘† )
10 hvmapval.m โŠข ๐‘€ = ( ( HVMap โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š )
11 hvmapval.k โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐พ โˆˆ ๐ด โˆง ๐‘Š โˆˆ ๐ป ) )
12 hvmapval.x โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ( ๐‘‰ โˆ– { 0 } ) )
13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 hvmapfval โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘€ = ( ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐‘‰ โˆ– { 0 } ) โ†ฆ ( ๐‘ฃ โˆˆ ๐‘‰ โ†ฆ ( โ„ฉ ๐‘— โˆˆ ๐‘… โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( ๐‘‚ โ€˜ { ๐‘ฅ } ) ๐‘ฃ = ( ๐‘ก + ( ๐‘— ยท ๐‘ฅ ) ) ) ) ) )
14 13 fveq1d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘€ โ€˜ ๐‘‹ ) = ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐‘‰ โˆ– { 0 } ) โ†ฆ ( ๐‘ฃ โˆˆ ๐‘‰ โ†ฆ ( โ„ฉ ๐‘— โˆˆ ๐‘… โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( ๐‘‚ โ€˜ { ๐‘ฅ } ) ๐‘ฃ = ( ๐‘ก + ( ๐‘— ยท ๐‘ฅ ) ) ) ) ) โ€˜ ๐‘‹ ) )
15 4 fvexi โŠข ๐‘‰ โˆˆ V
16 15 mptex โŠข ( ๐‘ฃ โˆˆ ๐‘‰ โ†ฆ ( โ„ฉ ๐‘— โˆˆ ๐‘… โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( ๐‘‚ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ๐‘ฃ = ( ๐‘ก + ( ๐‘— ยท ๐‘‹ ) ) ) ) โˆˆ V
17 sneq โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘‹ โ†’ { ๐‘ฅ } = { ๐‘‹ } )
18 17 fveq2d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘‹ โ†’ ( ๐‘‚ โ€˜ { ๐‘ฅ } ) = ( ๐‘‚ โ€˜ { ๐‘‹ } ) )
19 oveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘‹ โ†’ ( ๐‘— ยท ๐‘ฅ ) = ( ๐‘— ยท ๐‘‹ ) )
20 19 oveq2d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘‹ โ†’ ( ๐‘ก + ( ๐‘— ยท ๐‘ฅ ) ) = ( ๐‘ก + ( ๐‘— ยท ๐‘‹ ) ) )
21 20 eqeq2d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘‹ โ†’ ( ๐‘ฃ = ( ๐‘ก + ( ๐‘— ยท ๐‘ฅ ) ) โ†” ๐‘ฃ = ( ๐‘ก + ( ๐‘— ยท ๐‘‹ ) ) ) )
22 18 21 rexeqbidv โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘‹ โ†’ ( โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( ๐‘‚ โ€˜ { ๐‘ฅ } ) ๐‘ฃ = ( ๐‘ก + ( ๐‘— ยท ๐‘ฅ ) ) โ†” โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( ๐‘‚ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ๐‘ฃ = ( ๐‘ก + ( ๐‘— ยท ๐‘‹ ) ) ) )
23 22 riotabidv โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘‹ โ†’ ( โ„ฉ ๐‘— โˆˆ ๐‘… โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( ๐‘‚ โ€˜ { ๐‘ฅ } ) ๐‘ฃ = ( ๐‘ก + ( ๐‘— ยท ๐‘ฅ ) ) ) = ( โ„ฉ ๐‘— โˆˆ ๐‘… โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( ๐‘‚ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ๐‘ฃ = ( ๐‘ก + ( ๐‘— ยท ๐‘‹ ) ) ) )
24 23 mpteq2dv โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘‹ โ†’ ( ๐‘ฃ โˆˆ ๐‘‰ โ†ฆ ( โ„ฉ ๐‘— โˆˆ ๐‘… โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( ๐‘‚ โ€˜ { ๐‘ฅ } ) ๐‘ฃ = ( ๐‘ก + ( ๐‘— ยท ๐‘ฅ ) ) ) ) = ( ๐‘ฃ โˆˆ ๐‘‰ โ†ฆ ( โ„ฉ ๐‘— โˆˆ ๐‘… โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( ๐‘‚ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ๐‘ฃ = ( ๐‘ก + ( ๐‘— ยท ๐‘‹ ) ) ) ) )
25 eqid โŠข ( ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐‘‰ โˆ– { 0 } ) โ†ฆ ( ๐‘ฃ โˆˆ ๐‘‰ โ†ฆ ( โ„ฉ ๐‘— โˆˆ ๐‘… โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( ๐‘‚ โ€˜ { ๐‘ฅ } ) ๐‘ฃ = ( ๐‘ก + ( ๐‘— ยท ๐‘ฅ ) ) ) ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐‘‰ โˆ– { 0 } ) โ†ฆ ( ๐‘ฃ โˆˆ ๐‘‰ โ†ฆ ( โ„ฉ ๐‘— โˆˆ ๐‘… โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( ๐‘‚ โ€˜ { ๐‘ฅ } ) ๐‘ฃ = ( ๐‘ก + ( ๐‘— ยท ๐‘ฅ ) ) ) ) )
26 24 25 fvmptg โŠข ( ( ๐‘‹ โˆˆ ( ๐‘‰ โˆ– { 0 } ) โˆง ( ๐‘ฃ โˆˆ ๐‘‰ โ†ฆ ( โ„ฉ ๐‘— โˆˆ ๐‘… โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( ๐‘‚ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ๐‘ฃ = ( ๐‘ก + ( ๐‘— ยท ๐‘‹ ) ) ) ) โˆˆ V ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐‘‰ โˆ– { 0 } ) โ†ฆ ( ๐‘ฃ โˆˆ ๐‘‰ โ†ฆ ( โ„ฉ ๐‘— โˆˆ ๐‘… โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( ๐‘‚ โ€˜ { ๐‘ฅ } ) ๐‘ฃ = ( ๐‘ก + ( ๐‘— ยท ๐‘ฅ ) ) ) ) ) โ€˜ ๐‘‹ ) = ( ๐‘ฃ โˆˆ ๐‘‰ โ†ฆ ( โ„ฉ ๐‘— โˆˆ ๐‘… โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( ๐‘‚ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ๐‘ฃ = ( ๐‘ก + ( ๐‘— ยท ๐‘‹ ) ) ) ) )
27 12 16 26 sylancl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐‘‰ โˆ– { 0 } ) โ†ฆ ( ๐‘ฃ โˆˆ ๐‘‰ โ†ฆ ( โ„ฉ ๐‘— โˆˆ ๐‘… โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( ๐‘‚ โ€˜ { ๐‘ฅ } ) ๐‘ฃ = ( ๐‘ก + ( ๐‘— ยท ๐‘ฅ ) ) ) ) ) โ€˜ ๐‘‹ ) = ( ๐‘ฃ โˆˆ ๐‘‰ โ†ฆ ( โ„ฉ ๐‘— โˆˆ ๐‘… โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( ๐‘‚ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ๐‘ฃ = ( ๐‘ก + ( ๐‘— ยท ๐‘‹ ) ) ) ) )
28 14 27 eqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘€ โ€˜ ๐‘‹ ) = ( ๐‘ฃ โˆˆ ๐‘‰ โ†ฆ ( โ„ฉ ๐‘— โˆˆ ๐‘… โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( ๐‘‚ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ๐‘ฃ = ( ๐‘ก + ( ๐‘— ยท ๐‘‹ ) ) ) ) )