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Theorem lsppratlem3

Description: Lemma for lspprat . In the first case of lsppratlem1 , since x e/ ( N(/) ) , also Y e. ( N{ x } ) , and since y e. ( N{ X , Y } ) C_ ( N{ X , x } ) and y e/ ( N{ x } ) , we have X e. ( N{ x , y } ) as desired. (Contributed by NM, 29-Aug-2014)

Ref Expression
Hypotheses lspprat.v ⊢ V = Base W
lspprat.s ⊢ S = LSubSp ⁡ W
lspprat.n ⊢ N = LSpan ⁡ W
lspprat.w ⊢ φ → W ∈ LVec
lspprat.u ⊢ φ → U ∈ S
lspprat.x ⊢ φ → X ∈ V
lspprat.y ⊢ φ → Y ∈ V
lspprat.p ⊢ φ → U ⊂ N ⁡ X Y
lsppratlem1.o ⊢ 0 ˙ = 0 W
lsppratlem1.x2 ⊢ φ → x ∈ U ∖ 0 ˙
lsppratlem1.y2 ⊢ φ → y ∈ U ∖ N ⁡ x
lsppratlem3.x3 ⊢ φ → x ∈ N ⁡ Y
Assertion lsppratlem3 ⊢ φ → X ∈ N ⁡ x y ∧ Y ∈ N ⁡ x y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lspprat.v ⊢ V = Base W
2 lspprat.s ⊢ S = LSubSp ⁡ W
3 lspprat.n ⊢ N = LSpan ⁡ W
4 lspprat.w ⊢ φ → W ∈ LVec
5 lspprat.u ⊢ φ → U ∈ S
6 lspprat.x ⊢ φ → X ∈ V
7 lspprat.y ⊢ φ → Y ∈ V
8 lspprat.p ⊢ φ → U ⊂ N ⁡ X Y
9 lsppratlem1.o ⊢ 0 ˙ = 0 W
10 lsppratlem1.x2 ⊢ φ → x ∈ U ∖ 0 ˙
11 lsppratlem1.y2 ⊢ φ → y ∈ U ∖ N ⁡ x
12 lsppratlem3.x3 ⊢ φ → x ∈ N ⁡ Y
13 lveclmod ⊢ W ∈ LVec → W ∈ LMod
14 4 13 syl ⊢ φ → W ∈ LMod
15 7 snssd ⊢ φ → Y ⊆ V
16 1 3 lspssv ⊢ W ∈ LMod ∧ Y ⊆ V → N ⁡ Y ⊆ V
17 14 15 16 syl2anc ⊢ φ → N ⁡ Y ⊆ V
18 17 12 sseldd ⊢ φ → x ∈ V
19 18 snssd ⊢ φ → x ⊆ V
20 8 pssssd ⊢ φ → U ⊆ N ⁡ X Y
21 6 snssd ⊢ φ → X ⊆ V
22 19 21 unssd ⊢ φ → x ∪ X ⊆ V
23 1 2 3 lspcl ⊢ W ∈ LMod ∧ x ∪ X ⊆ V → N ⁡ x ∪ X ∈ S
24 14 22 23 syl2anc ⊢ φ → N ⁡ x ∪ X ∈ S
25 df-pr ⊢ X Y = X ∪ Y
26 1 3 lspssid ⊢ W ∈ LMod ∧ x ∪ X ⊆ V → x ∪ X ⊆ N ⁡ x ∪ X
27 14 22 26 syl2anc ⊢ φ → x ∪ X ⊆ N ⁡ x ∪ X
28 27 unssbd ⊢ φ → X ⊆ N ⁡ x ∪ X
29 ssun1 ⊢ x ⊆ x ∪ X
30 29 a1i ⊢ φ → x ⊆ x ∪ X
31 1 3 lspss ⊢ W ∈ LMod ∧ x ∪ X ⊆ V ∧ x ⊆ x ∪ X → N ⁡ x ⊆ N ⁡ x ∪ X
32 14 22 30 31 syl3anc ⊢ φ → N ⁡ x ⊆ N ⁡ x ∪ X
33 0ss ⊢ ∅ ⊆ V
34 33 a1i ⊢ φ → ∅ ⊆ V
35 uncom ⊢ ∅ ∪ Y = Y ∪ ∅
36 un0 ⊢ Y ∪ ∅ = Y
37 35 36 eqtri ⊢ ∅ ∪ Y = Y
38 37 fveq2i ⊢ N ⁡ ∅ ∪ Y = N ⁡ Y
39 12 38 eleqtrrdi ⊢ φ → x ∈ N ⁡ ∅ ∪ Y
40 10 eldifbd ⊢ φ → ¬ x ∈ 0 ˙
41 9 3 lsp0 ⊢ W ∈ LMod → N ⁡ ∅ = 0 ˙
42 14 41 syl ⊢ φ → N ⁡ ∅ = 0 ˙
43 40 42 neleqtrrd ⊢ φ → ¬ x ∈ N ⁡ ∅
44 39 43 eldifd ⊢ φ → x ∈ N ⁡ ∅ ∪ Y ∖ N ⁡ ∅
45 1 2 3 lspsolv ⊢ W ∈ LVec ∧ ∅ ⊆ V ∧ Y ∈ V ∧ x ∈ N ⁡ ∅ ∪ Y ∖ N ⁡ ∅ → Y ∈ N ⁡ ∅ ∪ x
46 4 34 7 44 45 syl13anc ⊢ φ → Y ∈ N ⁡ ∅ ∪ x
47 uncom ⊢ ∅ ∪ x = x ∪ ∅
48 un0 ⊢ x ∪ ∅ = x
49 47 48 eqtri ⊢ ∅ ∪ x = x
50 49 fveq2i ⊢ N ⁡ ∅ ∪ x = N ⁡ x
51 46 50 eleqtrdi ⊢ φ → Y ∈ N ⁡ x
52 32 51 sseldd ⊢ φ → Y ∈ N ⁡ x ∪ X
53 52 snssd ⊢ φ → Y ⊆ N ⁡ x ∪ X
54 28 53 unssd ⊢ φ → X ∪ Y ⊆ N ⁡ x ∪ X
55 25 54 eqsstrid ⊢ φ → X Y ⊆ N ⁡ x ∪ X
56 2 3 lspssp ⊢ W ∈ LMod ∧ N ⁡ x ∪ X ∈ S ∧ X Y ⊆ N ⁡ x ∪ X → N ⁡ X Y ⊆ N ⁡ x ∪ X
57 14 24 55 56 syl3anc ⊢ φ → N ⁡ X Y ⊆ N ⁡ x ∪ X
58 20 57 sstrd ⊢ φ → U ⊆ N ⁡ x ∪ X
59 58 ssdifd ⊢ φ → U ∖ N ⁡ x ⊆ N ⁡ x ∪ X ∖ N ⁡ x
60 59 11 sseldd ⊢ φ → y ∈ N ⁡ x ∪ X ∖ N ⁡ x
61 1 2 3 lspsolv ⊢ W ∈ LVec ∧ x ⊆ V ∧ X ∈ V ∧ y ∈ N ⁡ x ∪ X ∖ N ⁡ x → X ∈ N ⁡ x ∪ y
62 4 19 6 60 61 syl13anc ⊢ φ → X ∈ N ⁡ x ∪ y
63 df-pr ⊢ x y = x ∪ y
64 63 fveq2i ⊢ N ⁡ x y = N ⁡ x ∪ y
65 62 64 eleqtrrdi ⊢ φ → X ∈ N ⁡ x y
66 1 2 lssss ⊢ U ∈ S → U ⊆ V
67 5 66 syl ⊢ φ → U ⊆ V
68 67 ssdifssd ⊢ φ → U ∖ N ⁡ x ⊆ V
69 68 11 sseldd ⊢ φ → y ∈ V
70 18 69 prssd ⊢ φ → x y ⊆ V
71 snsspr1 ⊢ x ⊆ x y
72 71 a1i ⊢ φ → x ⊆ x y
73 1 3 lspss ⊢ W ∈ LMod ∧ x y ⊆ V ∧ x ⊆ x y → N ⁡ x ⊆ N ⁡ x y
74 14 70 72 73 syl3anc ⊢ φ → N ⁡ x ⊆ N ⁡ x y
75 74 51 sseldd ⊢ φ → Y ∈ N ⁡ x y
76 65 75 jca ⊢ φ → X ∈ N ⁡ x y ∧ Y ∈ N ⁡ x y