Metamath Proof Explorer


Theorem mapdpglem6

Description: Lemma for mapdpg . Baer p. 45, line 4: "If g were 0, then t would be in (Fy)*..." (Contributed by NM, 18-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‘„ )
mapdpglem4.g0 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘” = 0 )
Assertion mapdpglem6 ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ก โˆˆ ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘Œ } ) ) )

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 mapdpglem4.g0 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘” = 0 )
30 1 7 8 lcdlmod โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ LMod )
31 eqid โŠข ( LSubSp โ€˜ ๐‘ˆ ) = ( LSubSp โ€˜ ๐‘ˆ )
32 eqid โŠข ( LSubSp โ€˜ ๐ถ ) = ( LSubSp โ€˜ ๐ถ )
33 1 3 8 dvhlmod โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ˆ โˆˆ LMod )
34 4 31 6 lspsncl โŠข ( ( ๐‘ˆ โˆˆ LMod โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ ) โ†’ ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘Œ } ) โˆˆ ( LSubSp โ€˜ ๐‘ˆ ) )
35 33 10 34 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘Œ } ) โˆˆ ( LSubSp โ€˜ ๐‘ˆ ) )
36 1 2 3 31 7 32 8 35 mapdcl2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘Œ } ) ) โˆˆ ( LSubSp โ€˜ ๐ถ ) )
37 29 oveq1d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘” ยท ๐บ ) = ( 0 ยท ๐บ ) )
38 eqid โŠข ( 0g โ€˜ ๐ถ ) = ( 0g โ€˜ ๐ถ )
39 1 3 15 24 7 13 17 38 8 19 lcd0vs โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 0 ยท ๐บ ) = ( 0g โ€˜ ๐ถ ) )
40 37 39 eqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘” ยท ๐บ ) = ( 0g โ€˜ ๐ถ ) )
41 38 32 lss0cl โŠข ( ( ๐ถ โˆˆ LMod โˆง ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘Œ } ) ) โˆˆ ( LSubSp โ€˜ ๐ถ ) ) โ†’ ( 0g โ€˜ ๐ถ ) โˆˆ ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘Œ } ) ) )
42 30 36 41 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 0g โ€˜ ๐ถ ) โˆˆ ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘Œ } ) ) )
43 40 42 eqeltrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘” ยท ๐บ ) โˆˆ ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘Œ } ) ) )
44 18 32 lssvsubcl โŠข ( ( ( ๐ถ โˆˆ LMod โˆง ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘Œ } ) ) โˆˆ ( LSubSp โ€˜ ๐ถ ) ) โˆง ( ( ๐‘” ยท ๐บ ) โˆˆ ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘Œ } ) ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘Œ } ) ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘” ยท ๐บ ) ๐‘… ๐‘ง ) โˆˆ ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘Œ } ) ) )
45 30 36 43 26 44 syl22anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘” ยท ๐บ ) ๐‘… ๐‘ง ) โˆˆ ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘Œ } ) ) )
46 27 45 eqeltrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ก โˆˆ ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘Œ } ) ) )