Metamath Proof Explorer


Theorem ocvfval

Description: The orthocomplement operation. (Contributed by NM, 7-Oct-2011) (Revised by Mario Carneiro, 13-Oct-2015)

Ref Expression
Hypotheses ocvfval.v โŠข ๐‘‰ = ( Base โ€˜ ๐‘Š )
ocvfval.i โŠข , = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š )
ocvfval.f โŠข ๐น = ( Scalar โ€˜ ๐‘Š )
ocvfval.z โŠข 0 = ( 0g โ€˜ ๐น )
ocvfval.o โŠข โŠฅ = ( ocv โ€˜ ๐‘Š )
Assertion ocvfval ( ๐‘Š โˆˆ ๐‘‹ โ†’ โŠฅ = ( ๐‘  โˆˆ ๐’ซ ๐‘‰ โ†ฆ { ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ โˆฃ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘  ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) = 0 } ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ocvfval.v โŠข ๐‘‰ = ( Base โ€˜ ๐‘Š )
2 ocvfval.i โŠข , = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š )
3 ocvfval.f โŠข ๐น = ( Scalar โ€˜ ๐‘Š )
4 ocvfval.z โŠข 0 = ( 0g โ€˜ ๐น )
5 ocvfval.o โŠข โŠฅ = ( ocv โ€˜ ๐‘Š )
6 elex โŠข ( ๐‘Š โˆˆ ๐‘‹ โ†’ ๐‘Š โˆˆ V )
7 fveq2 โŠข ( โ„Ž = ๐‘Š โ†’ ( Base โ€˜ โ„Ž ) = ( Base โ€˜ ๐‘Š ) )
8 7 1 eqtr4di โŠข ( โ„Ž = ๐‘Š โ†’ ( Base โ€˜ โ„Ž ) = ๐‘‰ )
9 8 pweqd โŠข ( โ„Ž = ๐‘Š โ†’ ๐’ซ ( Base โ€˜ โ„Ž ) = ๐’ซ ๐‘‰ )
10 fveq2 โŠข ( โ„Ž = ๐‘Š โ†’ ( ยท๐‘– โ€˜ โ„Ž ) = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) )
11 10 2 eqtr4di โŠข ( โ„Ž = ๐‘Š โ†’ ( ยท๐‘– โ€˜ โ„Ž ) = , )
12 11 oveqd โŠข ( โ„Ž = ๐‘Š โ†’ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ โ„Ž ) ๐‘ฆ ) = ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) )
13 fveq2 โŠข ( โ„Ž = ๐‘Š โ†’ ( Scalar โ€˜ โ„Ž ) = ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) )
14 13 3 eqtr4di โŠข ( โ„Ž = ๐‘Š โ†’ ( Scalar โ€˜ โ„Ž ) = ๐น )
15 14 fveq2d โŠข ( โ„Ž = ๐‘Š โ†’ ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ โ„Ž ) ) = ( 0g โ€˜ ๐น ) )
16 15 4 eqtr4di โŠข ( โ„Ž = ๐‘Š โ†’ ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ โ„Ž ) ) = 0 )
17 12 16 eqeq12d โŠข ( โ„Ž = ๐‘Š โ†’ ( ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ โ„Ž ) ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ โ„Ž ) ) โ†” ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) = 0 ) )
18 17 ralbidv โŠข ( โ„Ž = ๐‘Š โ†’ ( โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘  ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ โ„Ž ) ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ โ„Ž ) ) โ†” โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘  ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) = 0 ) )
19 8 18 rabeqbidv โŠข ( โ„Ž = ๐‘Š โ†’ { ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ โ„Ž ) โˆฃ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘  ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ โ„Ž ) ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ โ„Ž ) ) } = { ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ โˆฃ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘  ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) = 0 } )
20 9 19 mpteq12dv โŠข ( โ„Ž = ๐‘Š โ†’ ( ๐‘  โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ โ„Ž ) โ†ฆ { ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ โ„Ž ) โˆฃ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘  ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ โ„Ž ) ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ โ„Ž ) ) } ) = ( ๐‘  โˆˆ ๐’ซ ๐‘‰ โ†ฆ { ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ โˆฃ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘  ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) = 0 } ) )
21 df-ocv โŠข ocv = ( โ„Ž โˆˆ V โ†ฆ ( ๐‘  โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ โ„Ž ) โ†ฆ { ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ โ„Ž ) โˆฃ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘  ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ โ„Ž ) ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ โ„Ž ) ) } ) )
22 eqid โŠข ( ๐‘  โˆˆ ๐’ซ ๐‘‰ โ†ฆ { ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ โˆฃ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘  ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) = 0 } ) = ( ๐‘  โˆˆ ๐’ซ ๐‘‰ โ†ฆ { ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ โˆฃ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘  ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) = 0 } )
23 1 fvexi โŠข ๐‘‰ โˆˆ V
24 ssrab2 โŠข { ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ โˆฃ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘  ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) = 0 } โІ ๐‘‰
25 23 24 elpwi2 โŠข { ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ โˆฃ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘  ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) = 0 } โˆˆ ๐’ซ ๐‘‰
26 25 a1i โŠข ( ๐‘  โˆˆ ๐’ซ ๐‘‰ โ†’ { ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ โˆฃ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘  ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) = 0 } โˆˆ ๐’ซ ๐‘‰ )
27 22 26 fmpti โŠข ( ๐‘  โˆˆ ๐’ซ ๐‘‰ โ†ฆ { ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ โˆฃ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘  ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) = 0 } ) : ๐’ซ ๐‘‰ โŸถ ๐’ซ ๐‘‰
28 23 pwex โŠข ๐’ซ ๐‘‰ โˆˆ V
29 fex2 โŠข ( ( ( ๐‘  โˆˆ ๐’ซ ๐‘‰ โ†ฆ { ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ โˆฃ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘  ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) = 0 } ) : ๐’ซ ๐‘‰ โŸถ ๐’ซ ๐‘‰ โˆง ๐’ซ ๐‘‰ โˆˆ V โˆง ๐’ซ ๐‘‰ โˆˆ V ) โ†’ ( ๐‘  โˆˆ ๐’ซ ๐‘‰ โ†ฆ { ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ โˆฃ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘  ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) = 0 } ) โˆˆ V )
30 27 28 28 29 mp3an โŠข ( ๐‘  โˆˆ ๐’ซ ๐‘‰ โ†ฆ { ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ โˆฃ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘  ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) = 0 } ) โˆˆ V
31 20 21 30 fvmpt โŠข ( ๐‘Š โˆˆ V โ†’ ( ocv โ€˜ ๐‘Š ) = ( ๐‘  โˆˆ ๐’ซ ๐‘‰ โ†ฆ { ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ โˆฃ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘  ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) = 0 } ) )
32 6 31 syl โŠข ( ๐‘Š โˆˆ ๐‘‹ โ†’ ( ocv โ€˜ ๐‘Š ) = ( ๐‘  โˆˆ ๐’ซ ๐‘‰ โ†ฆ { ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ โˆฃ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘  ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) = 0 } ) )
33 5 32 eqtrid โŠข ( ๐‘Š โˆˆ ๐‘‹ โ†’ โŠฅ = ( ๐‘  โˆˆ ๐’ซ ๐‘‰ โ†ฆ { ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ โˆฃ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘  ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) = 0 } ) )