Metamath Proof Explorer


Theorem mapdpglem26

Description: Lemma for mapdpg . Baer p. 45 line 14: "Consequently there exist numbers u,v in G neither of which is 0 such that y = uy'' and..." (We scope $d u ph locally to avoid clashes with later substitutions into ph .) (Contributed by NM, 22-Mar-2015)

Ref Expression
Hypotheses mapdpg.h โŠข ๐ป = ( LHyp โ€˜ ๐พ )
mapdpg.m โŠข ๐‘€ = ( ( mapd โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š )
mapdpg.u โŠข ๐‘ˆ = ( ( DVecH โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š )
mapdpg.v โŠข ๐‘‰ = ( Base โ€˜ ๐‘ˆ )
mapdpg.s โŠข โˆ’ = ( -g โ€˜ ๐‘ˆ )
mapdpg.z โŠข 0 = ( 0g โ€˜ ๐‘ˆ )
mapdpg.n โŠข ๐‘ = ( LSpan โ€˜ ๐‘ˆ )
mapdpg.c โŠข ๐ถ = ( ( LCDual โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š )
mapdpg.f โŠข ๐น = ( Base โ€˜ ๐ถ )
mapdpg.r โŠข ๐‘… = ( -g โ€˜ ๐ถ )
mapdpg.j โŠข ๐ฝ = ( LSpan โ€˜ ๐ถ )
mapdpg.k โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐พ โˆˆ HL โˆง ๐‘Š โˆˆ ๐ป ) )
mapdpg.x โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ( ๐‘‰ โˆ– { 0 } ) )
mapdpg.y โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Œ โˆˆ ( ๐‘‰ โˆ– { 0 } ) )
mapdpg.g โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐บ โˆˆ ๐น )
mapdpg.ne โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘‹ } ) โ‰  ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘Œ } ) )
mapdpg.e โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ) = ( ๐ฝ โ€˜ { ๐บ } ) )
mapdpgem25.h1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โ„Ž โˆˆ ๐น โˆง ( ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘Œ } ) ) = ( ๐ฝ โ€˜ { โ„Ž } ) โˆง ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘ โ€˜ { ( ๐‘‹ โˆ’ ๐‘Œ ) } ) ) = ( ๐ฝ โ€˜ { ( ๐บ ๐‘… โ„Ž ) } ) ) ) )
mapdpgem25.i1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘– โˆˆ ๐น โˆง ( ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘Œ } ) ) = ( ๐ฝ โ€˜ { ๐‘– } ) โˆง ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘ โ€˜ { ( ๐‘‹ โˆ’ ๐‘Œ ) } ) ) = ( ๐ฝ โ€˜ { ( ๐บ ๐‘… ๐‘– ) } ) ) ) )
mapdpglem26.a โŠข ๐ด = ( Scalar โ€˜ ๐‘ˆ )
mapdpglem26.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐ด )
mapdpglem26.t โŠข ยท = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐ถ )
mapdpglem26.o โŠข ๐‘‚ = ( 0g โ€˜ ๐ด )
Assertion mapdpglem26 ( ๐œ‘ โ†’ โˆƒ ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต โˆ– { ๐‘‚ } ) โ„Ž = ( ๐‘ข ยท ๐‘– ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mapdpg.h โŠข ๐ป = ( LHyp โ€˜ ๐พ )
2 mapdpg.m โŠข ๐‘€ = ( ( mapd โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š )
3 mapdpg.u โŠข ๐‘ˆ = ( ( DVecH โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š )
4 mapdpg.v โŠข ๐‘‰ = ( Base โ€˜ ๐‘ˆ )
5 mapdpg.s โŠข โˆ’ = ( -g โ€˜ ๐‘ˆ )
6 mapdpg.z โŠข 0 = ( 0g โ€˜ ๐‘ˆ )
7 mapdpg.n โŠข ๐‘ = ( LSpan โ€˜ ๐‘ˆ )
8 mapdpg.c โŠข ๐ถ = ( ( LCDual โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š )
9 mapdpg.f โŠข ๐น = ( Base โ€˜ ๐ถ )
10 mapdpg.r โŠข ๐‘… = ( -g โ€˜ ๐ถ )
11 mapdpg.j โŠข ๐ฝ = ( LSpan โ€˜ ๐ถ )
12 mapdpg.k โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐พ โˆˆ HL โˆง ๐‘Š โˆˆ ๐ป ) )
13 mapdpg.x โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ( ๐‘‰ โˆ– { 0 } ) )
14 mapdpg.y โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Œ โˆˆ ( ๐‘‰ โˆ– { 0 } ) )
15 mapdpg.g โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐บ โˆˆ ๐น )
16 mapdpg.ne โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘‹ } ) โ‰  ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘Œ } ) )
17 mapdpg.e โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ) = ( ๐ฝ โ€˜ { ๐บ } ) )
18 mapdpgem25.h1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โ„Ž โˆˆ ๐น โˆง ( ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘Œ } ) ) = ( ๐ฝ โ€˜ { โ„Ž } ) โˆง ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘ โ€˜ { ( ๐‘‹ โˆ’ ๐‘Œ ) } ) ) = ( ๐ฝ โ€˜ { ( ๐บ ๐‘… โ„Ž ) } ) ) ) )
19 mapdpgem25.i1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘– โˆˆ ๐น โˆง ( ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘Œ } ) ) = ( ๐ฝ โ€˜ { ๐‘– } ) โˆง ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘ โ€˜ { ( ๐‘‹ โˆ’ ๐‘Œ ) } ) ) = ( ๐ฝ โ€˜ { ( ๐บ ๐‘… ๐‘– ) } ) ) ) )
20 mapdpglem26.a โŠข ๐ด = ( Scalar โ€˜ ๐‘ˆ )
21 mapdpglem26.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐ด )
22 mapdpglem26.t โŠข ยท = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐ถ )
23 mapdpglem26.o โŠข ๐‘‚ = ( 0g โ€˜ ๐ด )
24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 mapdpglem25 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐ฝ โ€˜ { โ„Ž } ) = ( ๐ฝ โ€˜ { ๐‘– } ) โˆง ( ๐ฝ โ€˜ { ( ๐บ ๐‘… โ„Ž ) } ) = ( ๐ฝ โ€˜ { ( ๐บ ๐‘… ๐‘– ) } ) ) )
25 24 simpld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ฝ โ€˜ { โ„Ž } ) = ( ๐ฝ โ€˜ { ๐‘– } ) )
26 eqid โŠข ( Scalar โ€˜ ๐ถ ) = ( Scalar โ€˜ ๐ถ )
27 eqid โŠข ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐ถ ) ) = ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐ถ ) )
28 eqid โŠข ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐ถ ) ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐ถ ) )
29 1 8 12 lcdlvec โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ LVec )
30 18 simpld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โ„Ž โˆˆ ๐น )
31 19 simpld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘– โˆˆ ๐น )
32 9 26 27 28 22 11 29 30 31 lspsneq โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐ฝ โ€˜ { โ„Ž } ) = ( ๐ฝ โ€˜ { ๐‘– } ) โ†” โˆƒ ๐‘ข โˆˆ ( ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐ถ ) ) โˆ– { ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐ถ ) ) } ) โ„Ž = ( ๐‘ข ยท ๐‘– ) ) )
33 1 3 20 21 8 26 27 12 lcdsbase โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐ถ ) ) = ๐ต )
34 1 3 20 23 8 26 28 12 lcd0 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐ถ ) ) = ๐‘‚ )
35 34 sneqd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ { ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐ถ ) ) } = { ๐‘‚ } )
36 33 35 difeq12d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐ถ ) ) โˆ– { ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐ถ ) ) } ) = ( ๐ต โˆ– { ๐‘‚ } ) )
37 36 rexeqdv โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โˆƒ ๐‘ข โˆˆ ( ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐ถ ) ) โˆ– { ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐ถ ) ) } ) โ„Ž = ( ๐‘ข ยท ๐‘– ) โ†” โˆƒ ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต โˆ– { ๐‘‚ } ) โ„Ž = ( ๐‘ข ยท ๐‘– ) ) )
38 32 37 bitrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐ฝ โ€˜ { โ„Ž } ) = ( ๐ฝ โ€˜ { ๐‘– } ) โ†” โˆƒ ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต โˆ– { ๐‘‚ } ) โ„Ž = ( ๐‘ข ยท ๐‘– ) ) )
39 25 38 mpbid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆƒ ๐‘ข โˆˆ ( ๐ต โˆ– { ๐‘‚ } ) โ„Ž = ( ๐‘ข ยท ๐‘– ) )