Metamath Proof Explorer


Theorem spansnss

Description: The span of the singleton of an element of a subspace is included in the subspace. (Contributed by NM, 5-Jun-2004) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Assertion spansnss ( ( ๐ด โˆˆ Sโ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ ๐ด ) โ†’ ( span โ€˜ { ๐ต } ) โІ ๐ด )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 shel โŠข ( ( ๐ด โˆˆ Sโ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ ๐ด ) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‹ )
2 elspansn โŠข ( ๐ต โˆˆ โ„‹ โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ ( span โ€˜ { ๐ต } ) โ†” โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ ๐‘ฅ = ( ๐‘ฆ ยทโ„Ž ๐ต ) ) )
3 1 2 syl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ Sโ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ ๐ด ) โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ ( span โ€˜ { ๐ต } ) โ†” โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ ๐‘ฅ = ( ๐‘ฆ ยทโ„Ž ๐ต ) ) )
4 shmulcl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ Sโ„‹ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ ๐ด ) โ†’ ( ๐‘ฆ ยทโ„Ž ๐ต ) โˆˆ ๐ด )
5 eleq1a โŠข ( ( ๐‘ฆ ยทโ„Ž ๐ต ) โˆˆ ๐ด โ†’ ( ๐‘ฅ = ( ๐‘ฆ ยทโ„Ž ๐ต ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ด ) )
6 4 5 syl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ Sโ„‹ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ ๐ด ) โ†’ ( ๐‘ฅ = ( ๐‘ฆ ยทโ„Ž ๐ต ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ด ) )
7 6 3exp โŠข ( ๐ด โˆˆ Sโ„‹ โ†’ ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ๐ต โˆˆ ๐ด โ†’ ( ๐‘ฅ = ( ๐‘ฆ ยทโ„Ž ๐ต ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ด ) ) ) )
8 7 com23 โŠข ( ๐ด โˆˆ Sโ„‹ โ†’ ( ๐ต โˆˆ ๐ด โ†’ ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ๐‘ฅ = ( ๐‘ฆ ยทโ„Ž ๐ต ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ด ) ) ) )
9 8 imp โŠข ( ( ๐ด โˆˆ Sโ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ ๐ด ) โ†’ ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ๐‘ฅ = ( ๐‘ฆ ยทโ„Ž ๐ต ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ด ) ) )
10 9 rexlimdv โŠข ( ( ๐ด โˆˆ Sโ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ ๐ด ) โ†’ ( โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ ๐‘ฅ = ( ๐‘ฆ ยทโ„Ž ๐ต ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ด ) )
11 3 10 sylbid โŠข ( ( ๐ด โˆˆ Sโ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ ๐ด ) โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ ( span โ€˜ { ๐ต } ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ด ) )
12 11 ssrdv โŠข ( ( ๐ด โˆˆ Sโ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ ๐ด ) โ†’ ( span โ€˜ { ๐ต } ) โІ ๐ด )