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Theorem lsppratlem4

Description: Lemma for lspprat . In the second case of lsppratlem1 , y e. ( N{ X , Y } ) C_ ( N{ x , Y } ) and y e/ ( N{ x } ) implies Y e. ( N{ x , y } ) and thus X e. ( N{ x , Y } ) C_ ( N{ x , y } ) as well. (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
lsppratlem4.x3 ⊢ φ → X ∈ N ⁡ x Y
Assertion lsppratlem4 ⊢ 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 lsppratlem4.x3 ⊢ φ → X ∈ N ⁡ x Y
13 lveclmod ⊢ W ∈ LVec → W ∈ LMod
14 4 13 syl ⊢ φ → W ∈ LMod
15 1 2 lssss ⊢ U ∈ S → U ⊆ V
16 5 15 syl ⊢ φ → U ⊆ V
17 16 ssdifssd ⊢ φ → U ∖ 0 ˙ ⊆ V
18 17 10 sseldd ⊢ φ → x ∈ V
19 16 ssdifssd ⊢ φ → U ∖ N ⁡ x ⊆ V
20 19 11 sseldd ⊢ φ → y ∈ V
21 1 2 3 14 18 20 lspprcl ⊢ φ → N ⁡ x y ∈ S
22 df-pr ⊢ x Y = x ∪ Y
23 snsspr1 ⊢ x ⊆ x y
24 18 20 prssd ⊢ φ → x y ⊆ V
25 1 3 lspssid ⊢ W ∈ LMod ∧ x y ⊆ V → x y ⊆ N ⁡ x y
26 14 24 25 syl2anc ⊢ φ → x y ⊆ N ⁡ x y
27 23 26 sstrid ⊢ φ → x ⊆ N ⁡ x y
28 18 snssd ⊢ φ → x ⊆ V
29 8 pssssd ⊢ φ → U ⊆ N ⁡ X Y
30 1 2 3 14 18 7 lspprcl ⊢ φ → N ⁡ x Y ∈ S
31 df-pr ⊢ X Y = X ∪ Y
32 12 snssd ⊢ φ → X ⊆ N ⁡ x Y
33 snsspr2 ⊢ Y ⊆ x Y
34 18 7 prssd ⊢ φ → x Y ⊆ V
35 1 3 lspssid ⊢ W ∈ LMod ∧ x Y ⊆ V → x Y ⊆ N ⁡ x Y
36 14 34 35 syl2anc ⊢ φ → x Y ⊆ N ⁡ x Y
37 33 36 sstrid ⊢ φ → Y ⊆ N ⁡ x Y
38 32 37 unssd ⊢ φ → X ∪ Y ⊆ N ⁡ x Y
39 31 38 eqsstrid ⊢ φ → X Y ⊆ N ⁡ x Y
40 2 3 lspssp ⊢ W ∈ LMod ∧ N ⁡ x Y ∈ S ∧ X Y ⊆ N ⁡ x Y → N ⁡ X Y ⊆ N ⁡ x Y
41 14 30 39 40 syl3anc ⊢ φ → N ⁡ X Y ⊆ N ⁡ x Y
42 29 41 sstrd ⊢ φ → U ⊆ N ⁡ x Y
43 22 fveq2i ⊢ N ⁡ x Y = N ⁡ x ∪ Y
44 42 43 sseqtrdi ⊢ φ → U ⊆ N ⁡ x ∪ Y
45 44 ssdifd ⊢ φ → U ∖ N ⁡ x ⊆ N ⁡ x ∪ Y ∖ N ⁡ x
46 45 11 sseldd ⊢ φ → y ∈ N ⁡ x ∪ Y ∖ N ⁡ x
47 1 2 3 lspsolv ⊢ W ∈ LVec ∧ x ⊆ V ∧ Y ∈ V ∧ y ∈ N ⁡ x ∪ Y ∖ N ⁡ x → Y ∈ N ⁡ x ∪ y
48 4 28 7 46 47 syl13anc ⊢ φ → Y ∈ N ⁡ x ∪ y
49 df-pr ⊢ x y = x ∪ y
50 49 fveq2i ⊢ N ⁡ x y = N ⁡ x ∪ y
51 48 50 eleqtrrdi ⊢ φ → Y ∈ N ⁡ x y
52 51 snssd ⊢ φ → Y ⊆ N ⁡ x y
53 27 52 unssd ⊢ φ → x ∪ Y ⊆ N ⁡ x y
54 22 53 eqsstrid ⊢ φ → x Y ⊆ N ⁡ x y
55 2 3 lspssp ⊢ W ∈ LMod ∧ N ⁡ x y ∈ S ∧ x Y ⊆ N ⁡ x y → N ⁡ x Y ⊆ N ⁡ x y
56 14 21 54 55 syl3anc ⊢ φ → N ⁡ x Y ⊆ N ⁡ x y
57 56 12 sseldd ⊢ φ → X ∈ N ⁡ x y
58 57 51 jca ⊢ φ → X ∈ N ⁡ x y ∧ Y ∈ N ⁡ x y