Metamath Proof Explorer


Theorem prjspnssbas

Description: A projective point spans a subset of the (nonzero) affine points. (Contributed by SN, 17-Jan-2025)

Ref Expression
Hypotheses prjspnssbas.p โŠข ๐‘ƒ = ( ๐‘ โ„™๐•ฃ๐• ๐•›n ๐พ )
prjspnssbas.w โŠข ๐‘Š = ( ๐พ freeLMod ( 0 ... ๐‘ ) )
prjspnssbas.b โŠข ๐ต = ( ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆ– { ( 0g โ€˜ ๐‘Š ) } )
prjspnssbas.n โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•0 )
prjspnssbas.k โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐พ โˆˆ DivRing )
Assertion prjspnssbas ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โŠ† ๐’ซ ๐ต )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 prjspnssbas.p โŠข ๐‘ƒ = ( ๐‘ โ„™๐•ฃ๐• ๐•›n ๐พ )
2 prjspnssbas.w โŠข ๐‘Š = ( ๐พ freeLMod ( 0 ... ๐‘ ) )
3 prjspnssbas.b โŠข ๐ต = ( ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆ– { ( 0g โ€˜ ๐‘Š ) } )
4 prjspnssbas.n โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•0 )
5 prjspnssbas.k โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐พ โˆˆ DivRing )
6 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€˜ ๐พ ) ๐‘ฅ = ( ๐‘™ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) 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€˜ ๐พ ) ๐‘ฅ = ( ๐‘™ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ) }
7 eqid โŠข ( Base โ€˜ ๐พ ) = ( Base โ€˜ ๐พ )
8 eqid โŠข ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š )
9 6 2 3 7 8 prjspnval2 โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐พ โˆˆ DivRing ) โ†’ ( ๐‘ โ„™๐•ฃ๐• ๐•›n ๐พ ) = ( ๐ต / { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) โˆง โˆƒ ๐‘™ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐พ ) ๐‘ฅ = ( ๐‘™ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ) } ) )
10 4 5 9 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ โ„™๐•ฃ๐• ๐•›n ๐พ ) = ( ๐ต / { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) โˆง โˆƒ ๐‘™ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐พ ) ๐‘ฅ = ( ๐‘™ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ) } ) )
11 1 10 eqtrid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ = ( ๐ต / { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) โˆง โˆƒ ๐‘™ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐พ ) ๐‘ฅ = ( ๐‘™ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ) } ) )
12 6 2 3 7 8 5 prjspner 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€˜ ๐พ ) ๐‘ฅ = ( ๐‘™ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ) } Er ๐ต )
13 12 qsss โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ต / { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) โˆง โˆƒ ๐‘™ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐พ ) ๐‘ฅ = ( ๐‘™ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ) } ) โŠ† ๐’ซ ๐ต )
14 11 13 eqsstrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โŠ† ๐’ซ ๐ต )