Metamath Proof Explorer


Theorem mapdpglem18

Description: Lemma for mapdpg . Baer p. 45, line 7: "Then y =/= 0..." (Contributed by NM, 20-Mar-2015)

Ref Expression
Hypotheses mapdpglem.h โŠข ๐ป = ( LHyp โ€˜ ๐พ )
mapdpglem.m โŠข ๐‘€ = ( ( mapd โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š )
mapdpglem.u โŠข ๐‘ˆ = ( ( DVecH โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š )
mapdpglem.v โŠข ๐‘‰ = ( Base โ€˜ ๐‘ˆ )
mapdpglem.s โŠข โˆ’ = ( -g โ€˜ ๐‘ˆ )
mapdpglem.n โŠข ๐‘ = ( LSpan โ€˜ ๐‘ˆ )
mapdpglem.c โŠข ๐ถ = ( ( LCDual โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š )
mapdpglem.k โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐พ โˆˆ HL โˆง ๐‘Š โˆˆ ๐ป ) )
mapdpglem.x โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ๐‘‰ )
mapdpglem.y โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ )
mapdpglem1.p โŠข โŠ• = ( LSSum โ€˜ ๐ถ )
mapdpglem2.j โŠข ๐ฝ = ( LSpan โ€˜ ๐ถ )
mapdpglem3.f โŠข ๐น = ( Base โ€˜ ๐ถ )
mapdpglem3.te โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ก โˆˆ ( ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ) โŠ• ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘Œ } ) ) ) )
mapdpglem3.a โŠข ๐ด = ( Scalar โ€˜ ๐‘ˆ )
mapdpglem3.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐ด )
mapdpglem3.t โŠข ยท = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐ถ )
mapdpglem3.r โŠข ๐‘… = ( -g โ€˜ ๐ถ )
mapdpglem3.g โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐บ โˆˆ ๐น )
mapdpglem3.e โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ) = ( ๐ฝ โ€˜ { ๐บ } ) )
mapdpglem4.q โŠข ๐‘„ = ( 0g โ€˜ ๐‘ˆ )
mapdpglem.ne โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘‹ } ) โ‰  ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘Œ } ) )
mapdpglem4.jt โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘ โ€˜ { ( ๐‘‹ โˆ’ ๐‘Œ ) } ) ) = ( ๐ฝ โ€˜ { ๐‘ก } ) )
mapdpglem4.z โŠข 0 = ( 0g โ€˜ ๐ด )
mapdpglem4.g4 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘” โˆˆ ๐ต )
mapdpglem4.z4 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ง โˆˆ ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘Œ } ) ) )
mapdpglem4.t4 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ก = ( ( ๐‘” ยท ๐บ ) ๐‘… ๐‘ง ) )
mapdpglem4.xn โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โ‰  ๐‘„ )
mapdpglem12.yn โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Œ โ‰  ๐‘„ )
mapdpglem17.ep โŠข ๐ธ = ( ( ( invr โ€˜ ๐ด ) โ€˜ ๐‘” ) ยท ๐‘ง )
Assertion mapdpglem18 ( ๐œ‘ โ†’ ๐ธ โ‰  ( 0g โ€˜ ๐ถ ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mapdpglem.h โŠข ๐ป = ( LHyp โ€˜ ๐พ )
2 mapdpglem.m โŠข ๐‘€ = ( ( mapd โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š )
3 mapdpglem.u โŠข ๐‘ˆ = ( ( DVecH โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š )
4 mapdpglem.v โŠข ๐‘‰ = ( Base โ€˜ ๐‘ˆ )
5 mapdpglem.s โŠข โˆ’ = ( -g โ€˜ ๐‘ˆ )
6 mapdpglem.n โŠข ๐‘ = ( LSpan โ€˜ ๐‘ˆ )
7 mapdpglem.c โŠข ๐ถ = ( ( LCDual โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š )
8 mapdpglem.k โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐พ โˆˆ HL โˆง ๐‘Š โˆˆ ๐ป ) )
9 mapdpglem.x โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ๐‘‰ )
10 mapdpglem.y โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ )
11 mapdpglem1.p โŠข โŠ• = ( LSSum โ€˜ ๐ถ )
12 mapdpglem2.j โŠข ๐ฝ = ( LSpan โ€˜ ๐ถ )
13 mapdpglem3.f โŠข ๐น = ( Base โ€˜ ๐ถ )
14 mapdpglem3.te โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ก โˆˆ ( ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ) โŠ• ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘Œ } ) ) ) )
15 mapdpglem3.a โŠข ๐ด = ( Scalar โ€˜ ๐‘ˆ )
16 mapdpglem3.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐ด )
17 mapdpglem3.t โŠข ยท = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐ถ )
18 mapdpglem3.r โŠข ๐‘… = ( -g โ€˜ ๐ถ )
19 mapdpglem3.g โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐บ โˆˆ ๐น )
20 mapdpglem3.e โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ) = ( ๐ฝ โ€˜ { ๐บ } ) )
21 mapdpglem4.q โŠข ๐‘„ = ( 0g โ€˜ ๐‘ˆ )
22 mapdpglem.ne โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘‹ } ) โ‰  ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘Œ } ) )
23 mapdpglem4.jt โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘ โ€˜ { ( ๐‘‹ โˆ’ ๐‘Œ ) } ) ) = ( ๐ฝ โ€˜ { ๐‘ก } ) )
24 mapdpglem4.z โŠข 0 = ( 0g โ€˜ ๐ด )
25 mapdpglem4.g4 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘” โˆˆ ๐ต )
26 mapdpglem4.z4 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ง โˆˆ ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘Œ } ) ) )
27 mapdpglem4.t4 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ก = ( ( ๐‘” ยท ๐บ ) ๐‘… ๐‘ง ) )
28 mapdpglem4.xn โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โ‰  ๐‘„ )
29 mapdpglem12.yn โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Œ โ‰  ๐‘„ )
30 mapdpglem17.ep โŠข ๐ธ = ( ( ( invr โ€˜ ๐ด ) โ€˜ ๐‘” ) ยท ๐‘ง )
31 1 3 8 dvhlvec โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ˆ โˆˆ LVec )
32 15 lvecdrng โŠข ( ๐‘ˆ โˆˆ LVec โ†’ ๐ด โˆˆ DivRing )
33 31 32 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ DivRing )
34 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 mapdpglem11 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘” โ‰  0 )
35 eqid โŠข ( invr โ€˜ ๐ด ) = ( invr โ€˜ ๐ด )
36 16 24 35 drnginvrn0 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ DivRing โˆง ๐‘” โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘” โ‰  0 ) โ†’ ( ( invr โ€˜ ๐ด ) โ€˜ ๐‘” ) โ‰  0 )
37 33 25 34 36 syl3anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( invr โ€˜ ๐ด ) โ€˜ ๐‘” ) โ‰  0 )
38 eqid โŠข ( Scalar โ€˜ ๐ถ ) = ( Scalar โ€˜ ๐ถ )
39 eqid โŠข ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐ถ ) ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐ถ ) )
40 1 3 15 24 7 38 39 8 lcd0 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐ถ ) ) = 0 )
41 37 40 neeqtrrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( invr โ€˜ ๐ด ) โ€˜ ๐‘” ) โ‰  ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐ถ ) ) )
42 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 mapdpglem16 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ง โ‰  ( 0g โ€˜ ๐ถ ) )
43 eqid โŠข ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐ถ ) ) = ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐ถ ) )
44 eqid โŠข ( 0g โ€˜ ๐ถ ) = ( 0g โ€˜ ๐ถ )
45 1 7 8 lcdlvec โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ LVec )
46 16 24 35 drnginvrcl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ DivRing โˆง ๐‘” โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘” โ‰  0 ) โ†’ ( ( invr โ€˜ ๐ด ) โ€˜ ๐‘” ) โˆˆ ๐ต )
47 33 25 34 46 syl3anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( invr โ€˜ ๐ด ) โ€˜ ๐‘” ) โˆˆ ๐ต )
48 1 3 15 16 7 38 43 8 lcdsbase โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐ถ ) ) = ๐ต )
49 47 48 eleqtrrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( invr โ€˜ ๐ด ) โ€˜ ๐‘” ) โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐ถ ) ) )
50 eqid โŠข ( LSubSp โ€˜ ๐‘ˆ ) = ( LSubSp โ€˜ ๐‘ˆ )
51 eqid โŠข ( LSubSp โ€˜ ๐ถ ) = ( LSubSp โ€˜ ๐ถ )
52 1 3 8 dvhlmod โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ˆ โˆˆ LMod )
53 4 50 6 lspsncl โŠข ( ( ๐‘ˆ โˆˆ LMod โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ ) โ†’ ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘Œ } ) โˆˆ ( LSubSp โ€˜ ๐‘ˆ ) )
54 52 10 53 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘Œ } ) โˆˆ ( LSubSp โ€˜ ๐‘ˆ ) )
55 1 2 3 50 7 51 8 54 mapdcl2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘Œ } ) ) โˆˆ ( LSubSp โ€˜ ๐ถ ) )
56 13 51 lssss โŠข ( ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘Œ } ) ) โˆˆ ( LSubSp โ€˜ ๐ถ ) โ†’ ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘Œ } ) ) โŠ† ๐น )
57 55 56 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘Œ } ) ) โŠ† ๐น )
58 57 26 sseldd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ง โˆˆ ๐น )
59 13 17 38 43 39 44 45 49 58 lvecvsn0 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ( ( invr โ€˜ ๐ด ) โ€˜ ๐‘” ) ยท ๐‘ง ) โ‰  ( 0g โ€˜ ๐ถ ) โ†” ( ( ( invr โ€˜ ๐ด ) โ€˜ ๐‘” ) โ‰  ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐ถ ) ) โˆง ๐‘ง โ‰  ( 0g โ€˜ ๐ถ ) ) ) )
60 41 42 59 mpbir2and โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ( invr โ€˜ ๐ด ) โ€˜ ๐‘” ) ยท ๐‘ง ) โ‰  ( 0g โ€˜ ๐ถ ) )
61 60 30 44 3netr4g โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ธ โ‰  ( 0g โ€˜ ๐ถ ) )