Metamath Proof Explorer


Theorem lfl1dim2N

Description: Equivalent expressions for a 1-dim subspace (ray) of functionals. TODO: delete this if not useful; lfl1dim may be more compatible with lspsn . (Contributed by NM, 24-Oct-2014) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Hypotheses lfl1dim.v โŠข ๐‘‰ = ( Base โ€˜ ๐‘Š )
lfl1dim.d โŠข ๐ท = ( Scalar โ€˜ ๐‘Š )
lfl1dim.f โŠข ๐น = ( LFnl โ€˜ ๐‘Š )
lfl1dim.l โŠข ๐ฟ = ( LKer โ€˜ ๐‘Š )
lfl1dim.k โŠข ๐พ = ( Base โ€˜ ๐ท )
lfl1dim.t โŠข ยท = ( .r โ€˜ ๐ท )
lfl1dim.w โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Š โˆˆ LVec )
lfl1dim.g โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐บ โˆˆ ๐น )
Assertion lfl1dim2N ( ๐œ‘ โ†’ { ๐‘” โˆˆ ๐น โˆฃ ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) โІ ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) } = { ๐‘” โˆˆ ๐น โˆฃ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ ๐พ ๐‘” = ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐‘‰ ร— { ๐‘˜ } ) ) } )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lfl1dim.v โŠข ๐‘‰ = ( Base โ€˜ ๐‘Š )
2 lfl1dim.d โŠข ๐ท = ( Scalar โ€˜ ๐‘Š )
3 lfl1dim.f โŠข ๐น = ( LFnl โ€˜ ๐‘Š )
4 lfl1dim.l โŠข ๐ฟ = ( LKer โ€˜ ๐‘Š )
5 lfl1dim.k โŠข ๐พ = ( Base โ€˜ ๐ท )
6 lfl1dim.t โŠข ยท = ( .r โ€˜ ๐ท )
7 lfl1dim.w โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Š โˆˆ LVec )
8 lfl1dim.g โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐บ โˆˆ ๐น )
9 lveclmod โŠข ( ๐‘Š โˆˆ LVec โ†’ ๐‘Š โˆˆ LMod )
10 7 9 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Š โˆˆ LMod )
11 eqid โŠข ( 0g โ€˜ ๐ท ) = ( 0g โ€˜ ๐ท )
12 2 5 11 lmod0cl โŠข ( ๐‘Š โˆˆ LMod โ†’ ( 0g โ€˜ ๐ท ) โˆˆ ๐พ )
13 10 12 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 0g โ€˜ ๐ท ) โˆˆ ๐พ )
14 13 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ๐‘” = ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) โ†’ ( 0g โ€˜ ๐ท ) โˆˆ ๐พ )
15 simpr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ๐‘” = ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) โ†’ ๐‘” = ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) )
16 10 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ๐‘” = ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) โ†’ ๐‘Š โˆˆ LMod )
17 8 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ๐‘” = ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) โ†’ ๐บ โˆˆ ๐น )
18 1 2 3 5 6 11 16 17 lfl0sc โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ๐‘” = ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) โ†’ ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) = ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) )
19 15 18 eqtr4d โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ๐‘” = ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) โ†’ ๐‘” = ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) )
20 sneq โŠข ( ๐‘˜ = ( 0g โ€˜ ๐ท ) โ†’ { ๐‘˜ } = { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } )
21 20 xpeq2d โŠข ( ๐‘˜ = ( 0g โ€˜ ๐ท ) โ†’ ( ๐‘‰ ร— { ๐‘˜ } ) = ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) )
22 21 oveq2d โŠข ( ๐‘˜ = ( 0g โ€˜ ๐ท ) โ†’ ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐‘‰ ร— { ๐‘˜ } ) ) = ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) )
23 22 rspceeqv โŠข ( ( ( 0g โ€˜ ๐ท ) โˆˆ ๐พ โˆง ๐‘” = ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ ๐พ ๐‘” = ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐‘‰ ร— { ๐‘˜ } ) ) )
24 14 19 23 syl2anc โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ๐‘” = ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ ๐พ ๐‘” = ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐‘‰ ร— { ๐‘˜ } ) ) )
25 24 a1d โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ๐‘” = ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) โ†’ ( ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) โІ ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) โ†’ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ ๐พ ๐‘” = ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐‘‰ ร— { ๐‘˜ } ) ) ) )
26 13 ad3antrrr โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ๐บ = ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) โˆง ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) โІ ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ( 0g โ€˜ ๐ท ) โˆˆ ๐พ )
27 10 ad3antrrr โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ๐บ = ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) โˆง ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) โІ ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ๐‘Š โˆˆ LMod )
28 simpllr โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ๐บ = ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) โˆง ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) โІ ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ๐‘” โˆˆ ๐น )
29 1 3 4 27 28 lkrssv โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ๐บ = ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) โˆง ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) โІ ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) โІ ๐‘‰ )
30 10 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โ†’ ๐‘Š โˆˆ LMod )
31 8 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โ†’ ๐บ โˆˆ ๐น )
32 2 11 1 3 4 lkr0f โŠข ( ( ๐‘Š โˆˆ LMod โˆง ๐บ โˆˆ ๐น ) โ†’ ( ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) = ๐‘‰ โ†” ๐บ = ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) )
33 30 31 32 syl2anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โ†’ ( ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) = ๐‘‰ โ†” ๐บ = ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) )
34 33 biimpar โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ๐บ = ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) โ†’ ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) = ๐‘‰ )
35 34 sseq1d โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ๐บ = ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) โ†’ ( ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) โІ ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) โ†” ๐‘‰ โІ ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) ) )
36 35 biimpa โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ๐บ = ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) โˆง ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) โІ ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ๐‘‰ โІ ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) )
37 29 36 eqssd โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ๐บ = ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) โˆง ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) โІ ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) = ๐‘‰ )
38 2 11 1 3 4 lkr0f โŠข ( ( ๐‘Š โˆˆ LMod โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โ†’ ( ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) = ๐‘‰ โ†” ๐‘” = ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) )
39 27 28 38 syl2anc โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ๐บ = ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) โˆง ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) โІ ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ( ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) = ๐‘‰ โ†” ๐‘” = ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) )
40 37 39 mpbid โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ๐บ = ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) โˆง ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) โІ ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ๐‘” = ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) )
41 8 ad3antrrr โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ๐บ = ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) โˆง ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) โІ ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ๐บ โˆˆ ๐น )
42 1 2 3 5 6 11 27 41 lfl0sc โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ๐บ = ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) โˆง ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) โІ ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) = ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) )
43 40 42 eqtr4d โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ๐บ = ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) โˆง ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) โІ ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ๐‘” = ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) )
44 26 43 23 syl2anc โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ๐บ = ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) โˆง ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) โІ ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ ๐พ ๐‘” = ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐‘‰ ร— { ๐‘˜ } ) ) )
45 44 ex โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ๐บ = ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) โ†’ ( ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) โІ ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) โ†’ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ ๐พ ๐‘” = ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐‘‰ ร— { ๐‘˜ } ) ) ) )
46 eqid โŠข ( LSHyp โ€˜ ๐‘Š ) = ( LSHyp โ€˜ ๐‘Š )
47 7 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ( ๐‘” โ‰  ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) โˆง ๐บ โ‰  ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) ) โ†’ ๐‘Š โˆˆ LVec )
48 8 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ( ๐‘” โ‰  ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) โˆง ๐บ โ‰  ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) ) โ†’ ๐บ โˆˆ ๐น )
49 simprr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ( ๐‘” โ‰  ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) โˆง ๐บ โ‰  ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) ) โ†’ ๐บ โ‰  ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) )
50 1 2 11 46 3 4 lkrshp โŠข ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ๐บ โˆˆ ๐น โˆง ๐บ โ‰  ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) โ†’ ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) โˆˆ ( LSHyp โ€˜ ๐‘Š ) )
51 47 48 49 50 syl3anc โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ( ๐‘” โ‰  ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) โˆง ๐บ โ‰  ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) ) โ†’ ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) โˆˆ ( LSHyp โ€˜ ๐‘Š ) )
52 simplr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ( ๐‘” โ‰  ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) โˆง ๐บ โ‰  ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) ) โ†’ ๐‘” โˆˆ ๐น )
53 simprl โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ( ๐‘” โ‰  ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) โˆง ๐บ โ‰  ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) ) โ†’ ๐‘” โ‰  ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) )
54 1 2 11 46 3 4 lkrshp โŠข ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น โˆง ๐‘” โ‰  ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) โ†’ ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) โˆˆ ( LSHyp โ€˜ ๐‘Š ) )
55 47 52 53 54 syl3anc โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ( ๐‘” โ‰  ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) โˆง ๐บ โ‰  ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) ) โ†’ ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) โˆˆ ( LSHyp โ€˜ ๐‘Š ) )
56 46 47 51 55 lshpcmp โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ( ๐‘” โ‰  ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) โˆง ๐บ โ‰  ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) ) โ†’ ( ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) โІ ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) โ†” ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) = ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) ) )
57 7 ad3antrrr โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ( ๐‘” โ‰  ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) โˆง ๐บ โ‰  ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) ) โˆง ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) = ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ๐‘Š โˆˆ LVec )
58 8 ad3antrrr โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ( ๐‘” โ‰  ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) โˆง ๐บ โ‰  ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) ) โˆง ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) = ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ๐บ โˆˆ ๐น )
59 simpllr โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ( ๐‘” โ‰  ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) โˆง ๐บ โ‰  ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) ) โˆง ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) = ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ๐‘” โˆˆ ๐น )
60 simpr โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ( ๐‘” โ‰  ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) โˆง ๐บ โ‰  ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) ) โˆง ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) = ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) = ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) )
61 2 5 6 1 3 4 eqlkr2 โŠข ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐บ โˆˆ ๐น โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) = ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ ๐พ ๐‘” = ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐‘‰ ร— { ๐‘˜ } ) ) )
62 57 58 59 60 61 syl121anc โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ( ๐‘” โ‰  ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) โˆง ๐บ โ‰  ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) ) โˆง ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) = ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ ๐พ ๐‘” = ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐‘‰ ร— { ๐‘˜ } ) ) )
63 62 ex โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ( ๐‘” โ‰  ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) โˆง ๐บ โ‰  ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) ) โ†’ ( ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) = ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) โ†’ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ ๐พ ๐‘” = ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐‘‰ ร— { ๐‘˜ } ) ) ) )
64 56 63 sylbid โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ( ๐‘” โ‰  ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) โˆง ๐บ โ‰  ( ๐‘‰ ร— { ( 0g โ€˜ ๐ท ) } ) ) ) โ†’ ( ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) โІ ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) โ†’ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ ๐พ ๐‘” = ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐‘‰ ร— { ๐‘˜ } ) ) ) )
65 25 45 64 pm2.61da2ne โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โ†’ ( ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) โІ ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) โ†’ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ ๐พ ๐‘” = ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐‘‰ ร— { ๐‘˜ } ) ) ) )
66 7 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐พ ) โ†’ ๐‘Š โˆˆ LVec )
67 8 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐พ ) โ†’ ๐บ โˆˆ ๐น )
68 simpr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐พ ) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ ๐พ )
69 1 2 5 6 3 4 66 67 68 lkrscss โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐พ ) โ†’ ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) โІ ( ๐ฟ โ€˜ ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐‘‰ ร— { ๐‘˜ } ) ) ) )
70 69 ex โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โ†’ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐พ โ†’ ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) โІ ( ๐ฟ โ€˜ ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐‘‰ ร— { ๐‘˜ } ) ) ) ) )
71 fveq2 โŠข ( ๐‘” = ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐‘‰ ร— { ๐‘˜ } ) ) โ†’ ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) = ( ๐ฟ โ€˜ ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐‘‰ ร— { ๐‘˜ } ) ) ) )
72 71 sseq2d โŠข ( ๐‘” = ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐‘‰ ร— { ๐‘˜ } ) ) โ†’ ( ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) โІ ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) โ†” ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) โІ ( ๐ฟ โ€˜ ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐‘‰ ร— { ๐‘˜ } ) ) ) ) )
73 72 biimprcd โŠข ( ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) โІ ( ๐ฟ โ€˜ ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐‘‰ ร— { ๐‘˜ } ) ) ) โ†’ ( ๐‘” = ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐‘‰ ร— { ๐‘˜ } ) ) โ†’ ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) โІ ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) ) )
74 70 73 syl6 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โ†’ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐พ โ†’ ( ๐‘” = ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐‘‰ ร— { ๐‘˜ } ) ) โ†’ ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) โІ ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) ) ) )
75 74 rexlimdv โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โ†’ ( โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ ๐พ ๐‘” = ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐‘‰ ร— { ๐‘˜ } ) ) โ†’ ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) โІ ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) ) )
76 65 75 impbid โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘” โˆˆ ๐น ) โ†’ ( ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) โІ ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) โ†” โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ ๐พ ๐‘” = ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐‘‰ ร— { ๐‘˜ } ) ) ) )
77 76 rabbidva โŠข ( ๐œ‘ โ†’ { ๐‘” โˆˆ ๐น โˆฃ ( ๐ฟ โ€˜ ๐บ ) โІ ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘” ) } = { ๐‘” โˆˆ ๐น โˆฃ โˆƒ ๐‘˜ โˆˆ ๐พ ๐‘” = ( ๐บ โˆ˜f ยท ( ๐‘‰ ร— { ๐‘˜ } ) ) } )