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Theorem islindf2

Description: Property of an independent family of vectors with prior constrained domain and codomain. (Contributed by Stefan O'Rear, 26-Feb-2015)

Ref Expression
Hypotheses islindf.b ⊢ B = Base W
islindf.v ⊢ · ˙ = ⋅ W
islindf.k ⊢ K = LSpan ⁡ W
islindf.s ⊢ S = Scalar ⁡ W
islindf.n ⊢ N = Base S
islindf.z ⊢ 0 ˙ = 0 S
Assertion islindf2 ⊢ W ∈ Y ∧ I ∈ X ∧ F : I ⟶ B → F LIndF W ↔ ∀ x ∈ I ∀ k ∈ N ∖ 0 ˙ ¬ k · ˙ F ⁡ x ∈ K ⁡ F I ∖ x

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 islindf.b ⊢ B = Base W
2 islindf.v ⊢ · ˙ = ⋅ W
3 islindf.k ⊢ K = LSpan ⁡ W
4 islindf.s ⊢ S = Scalar ⁡ W
5 islindf.n ⊢ N = Base S
6 islindf.z ⊢ 0 ˙ = 0 S
7 simp1 ⊢ W ∈ Y ∧ I ∈ X ∧ F : I ⟶ B → W ∈ Y
8 simp3 ⊢ W ∈ Y ∧ I ∈ X ∧ F : I ⟶ B → F : I ⟶ B
9 simp2 ⊢ W ∈ Y ∧ I ∈ X ∧ F : I ⟶ B → I ∈ X
10 8 9 fexd ⊢ W ∈ Y ∧ I ∈ X ∧ F : I ⟶ B → F ∈ V
11 1 2 3 4 5 6 islindf ⊢ W ∈ Y ∧ F ∈ V → F LIndF W ↔ F : dom ⁡ F ⟶ B ∧ ∀ x ∈ dom ⁡ F ∀ k ∈ N ∖ 0 ˙ ¬ k · ˙ F ⁡ x ∈ K ⁡ F dom ⁡ F ∖ x
12 7 10 11 syl2anc ⊢ W ∈ Y ∧ I ∈ X ∧ F : I ⟶ B → F LIndF W ↔ F : dom ⁡ F ⟶ B ∧ ∀ x ∈ dom ⁡ F ∀ k ∈ N ∖ 0 ˙ ¬ k · ˙ F ⁡ x ∈ K ⁡ F dom ⁡ F ∖ x
13 ffdm ⊢ F : I ⟶ B → F : dom ⁡ F ⟶ B ∧ dom ⁡ F ⊆ I
14 13 simpld ⊢ F : I ⟶ B → F : dom ⁡ F ⟶ B
15 14 3ad2ant3 ⊢ W ∈ Y ∧ I ∈ X ∧ F : I ⟶ B → F : dom ⁡ F ⟶ B
16 15 biantrurd ⊢ W ∈ Y ∧ I ∈ X ∧ F : I ⟶ B → ∀ x ∈ dom ⁡ F ∀ k ∈ N ∖ 0 ˙ ¬ k · ˙ F ⁡ x ∈ K ⁡ F dom ⁡ F ∖ x ↔ F : dom ⁡ F ⟶ B ∧ ∀ x ∈ dom ⁡ F ∀ k ∈ N ∖ 0 ˙ ¬ k · ˙ F ⁡ x ∈ K ⁡ F dom ⁡ F ∖ x
17 fdm ⊢ F : I ⟶ B → dom ⁡ F = I
18 17 3ad2ant3 ⊢ W ∈ Y ∧ I ∈ X ∧ F : I ⟶ B → dom ⁡ F = I
19 18 difeq1d ⊢ W ∈ Y ∧ I ∈ X ∧ F : I ⟶ B → dom ⁡ F ∖ x = I ∖ x
20 19 imaeq2d ⊢ W ∈ Y ∧ I ∈ X ∧ F : I ⟶ B → F dom ⁡ F ∖ x = F I ∖ x
21 20 fveq2d ⊢ W ∈ Y ∧ I ∈ X ∧ F : I ⟶ B → K ⁡ F dom ⁡ F ∖ x = K ⁡ F I ∖ x
22 21 eleq2d ⊢ W ∈ Y ∧ I ∈ X ∧ F : I ⟶ B → k · ˙ F ⁡ x ∈ K ⁡ F dom ⁡ F ∖ x ↔ k · ˙ F ⁡ x ∈ K ⁡ F I ∖ x
23 22 notbid ⊢ W ∈ Y ∧ I ∈ X ∧ F : I ⟶ B → ¬ k · ˙ F ⁡ x ∈ K ⁡ F dom ⁡ F ∖ x ↔ ¬ k · ˙ F ⁡ x ∈ K ⁡ F I ∖ x
24 23 ralbidv ⊢ W ∈ Y ∧ I ∈ X ∧ F : I ⟶ B → ∀ k ∈ N ∖ 0 ˙ ¬ k · ˙ F ⁡ x ∈ K ⁡ F dom ⁡ F ∖ x ↔ ∀ k ∈ N ∖ 0 ˙ ¬ k · ˙ F ⁡ x ∈ K ⁡ F I ∖ x
25 18 24 raleqbidv ⊢ W ∈ Y ∧ I ∈ X ∧ F : I ⟶ B → ∀ x ∈ dom ⁡ F ∀ k ∈ N ∖ 0 ˙ ¬ k · ˙ F ⁡ x ∈ K ⁡ F dom ⁡ F ∖ x ↔ ∀ x ∈ I ∀ k ∈ N ∖ 0 ˙ ¬ k · ˙ F ⁡ x ∈ K ⁡ F I ∖ x
26 12 16 25 3bitr2d ⊢ W ∈ Y ∧ I ∈ X ∧ F : I ⟶ B → F LIndF W ↔ ∀ x ∈ I ∀ k ∈ N ∖ 0 ˙ ¬ k · ˙ F ⁡ x ∈ K ⁡ F I ∖ x