Metamath Proof Explorer


Theorem prjspner

Description: The relation used to define PrjSp (and indirectly PrjSpn through df-prjspn ) is an equivalence relation. This is a lemma that converts the equivalence relation used in results like prjspertr and prjspersym (see prjspnerlem ). Several theorems are covered in one thanks to the theorems around df-er . (Contributed by SN, 14-Aug-2023)

Ref Expression
Hypotheses prjspner.e โŠข โˆผ = { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) โˆง โˆƒ ๐‘™ โˆˆ ๐‘† ๐‘ฅ = ( ๐‘™ ยท ๐‘ฆ ) ) }
prjspner.w โŠข ๐‘Š = ( ๐พ freeLMod ( 0 ... ๐‘ ) )
prjspner.b โŠข ๐ต = ( ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆ– { ( 0g โ€˜ ๐‘Š ) } )
prjspner.s โŠข ๐‘† = ( Base โ€˜ ๐พ )
prjspner.x โŠข ยท = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š )
prjspner.k โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐พ โˆˆ DivRing )
Assertion prjspner ( ๐œ‘ โ†’ โˆผ Er ๐ต )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 prjspner.e โŠข โˆผ = { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) โˆง โˆƒ ๐‘™ โˆˆ ๐‘† ๐‘ฅ = ( ๐‘™ ยท ๐‘ฆ ) ) }
2 prjspner.w โŠข ๐‘Š = ( ๐พ freeLMod ( 0 ... ๐‘ ) )
3 prjspner.b โŠข ๐ต = ( ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆ– { ( 0g โ€˜ ๐‘Š ) } )
4 prjspner.s โŠข ๐‘† = ( Base โ€˜ ๐พ )
5 prjspner.x โŠข ยท = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š )
6 prjspner.k โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐พ โˆˆ DivRing )
7 ovexd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 0 ... ๐‘ ) โˆˆ V )
8 2 frlmlvec โŠข ( ( ๐พ โˆˆ DivRing โˆง ( 0 ... ๐‘ ) โˆˆ V ) โ†’ ๐‘Š โˆˆ LVec )
9 6 7 8 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Š โˆˆ LVec )
10 eqid โŠข { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) โˆง โˆƒ ๐‘™ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ๐‘ฅ = ( ๐‘™ ยท ๐‘ฆ ) ) } = { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) โˆง โˆƒ ๐‘™ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ๐‘ฅ = ( ๐‘™ ยท ๐‘ฆ ) ) }
11 eqid โŠข ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) = ( Scalar โ€˜ ๐‘Š )
12 eqid โŠข ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) = ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) )
13 10 3 11 5 12 prjsper โŠข ( ๐‘Š โˆˆ LVec โ†’ { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) โˆง โˆƒ ๐‘™ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ๐‘ฅ = ( ๐‘™ ยท ๐‘ฆ ) ) } Er ๐ต )
14 9 13 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) โˆง โˆƒ ๐‘™ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ๐‘ฅ = ( ๐‘™ ยท ๐‘ฆ ) ) } Er ๐ต )
15 1 2 3 4 5 prjspnerlem โŠข ( ๐พ โˆˆ DivRing โ†’ โˆผ = { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) โˆง โˆƒ ๐‘™ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ๐‘ฅ = ( ๐‘™ ยท ๐‘ฆ ) ) } )
16 ereq1 โŠข ( โˆผ = { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) โˆง โˆƒ ๐‘™ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ๐‘ฅ = ( ๐‘™ ยท ๐‘ฆ ) ) } โ†’ ( โˆผ Er ๐ต โ†” { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) โˆง โˆƒ ๐‘™ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ๐‘ฅ = ( ๐‘™ ยท ๐‘ฆ ) ) } Er ๐ต ) )
17 6 15 16 3syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โˆผ Er ๐ต โ†” { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) โˆง โˆƒ ๐‘™ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ๐‘ฅ = ( ๐‘™ ยท ๐‘ฆ ) ) } Er ๐ต ) )
18 14 17 mpbird โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆผ Er ๐ต )