Metamath Proof Explorer


Theorem ocvlss

Description: The orthocomplement of a subset is a linear subspace of the pre-Hilbert space. (Contributed by Mario Carneiro, 13-Oct-2015)

Ref Expression
Hypotheses ocvss.v V = Base W
ocvss.o ˙ = ocv W
ocvlss.l L = LSubSp W
Assertion ocvlss W PreHil S V ˙ S L

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ocvss.v V = Base W
2 ocvss.o ˙ = ocv W
3 ocvlss.l L = LSubSp W
4 1 2 ocvss ˙ S V
5 4 a1i W PreHil S V ˙ S V
6 simpr W PreHil S V S V
7 phllmod W PreHil W LMod
8 7 adantr W PreHil S V W LMod
9 eqid 0 W = 0 W
10 1 9 lmod0vcl W LMod 0 W V
11 8 10 syl W PreHil S V 0 W V
12 simpll W PreHil S V x S W PreHil
13 6 sselda W PreHil S V x S x V
14 eqid Scalar W = Scalar W
15 eqid 𝑖 W = 𝑖 W
16 eqid 0 Scalar W = 0 Scalar W
17 14 15 1 16 9 ip0l W PreHil x V 0 W 𝑖 W x = 0 Scalar W
18 12 13 17 syl2anc W PreHil S V x S 0 W 𝑖 W x = 0 Scalar W
19 18 ralrimiva W PreHil S V x S 0 W 𝑖 W x = 0 Scalar W
20 1 15 14 16 2 elocv 0 W ˙ S S V 0 W V x S 0 W 𝑖 W x = 0 Scalar W
21 6 11 19 20 syl3anbrc W PreHil S V 0 W ˙ S
22 21 ne0d W PreHil S V ˙ S
23 6 adantr W PreHil S V r Base Scalar W y ˙ S z ˙ S S V
24 8 adantr W PreHil S V r Base Scalar W y ˙ S z ˙ S W LMod
25 simpr1 W PreHil S V r Base Scalar W y ˙ S z ˙ S r Base Scalar W
26 simpr2 W PreHil S V r Base Scalar W y ˙ S z ˙ S y ˙ S
27 4 26 sseldi W PreHil S V r Base Scalar W y ˙ S z ˙ S y V
28 eqid W = W
29 eqid Base Scalar W = Base Scalar W
30 1 14 28 29 lmodvscl W LMod r Base Scalar W y V r W y V
31 24 25 27 30 syl3anc W PreHil S V r Base Scalar W y ˙ S z ˙ S r W y V
32 simpr3 W PreHil S V r Base Scalar W y ˙ S z ˙ S z ˙ S
33 4 32 sseldi W PreHil S V r Base Scalar W y ˙ S z ˙ S z V
34 eqid + W = + W
35 1 34 lmodvacl W LMod r W y V z V r W y + W z V
36 24 31 33 35 syl3anc W PreHil S V r Base Scalar W y ˙ S z ˙ S r W y + W z V
37 12 adantlr W PreHil S V r Base Scalar W y ˙ S z ˙ S x S W PreHil
38 31 adantr W PreHil S V r Base Scalar W y ˙ S z ˙ S x S r W y V
39 33 adantr W PreHil S V r Base Scalar W y ˙ S z ˙ S x S z V
40 13 adantlr W PreHil S V r Base Scalar W y ˙ S z ˙ S x S x V
41 eqid + Scalar W = + Scalar W
42 14 15 1 34 41 ipdir W PreHil r W y V z V x V r W y + W z 𝑖 W x = r W y 𝑖 W x + Scalar W z 𝑖 W x
43 37 38 39 40 42 syl13anc W PreHil S V r Base Scalar W y ˙ S z ˙ S x S r W y + W z 𝑖 W x = r W y 𝑖 W x + Scalar W z 𝑖 W x
44 25 adantr W PreHil S V r Base Scalar W y ˙ S z ˙ S x S r Base Scalar W
45 27 adantr W PreHil S V r Base Scalar W y ˙ S z ˙ S x S y V
46 eqid Scalar W = Scalar W
47 14 15 1 29 28 46 ipass W PreHil r Base Scalar W y V x V r W y 𝑖 W x = r Scalar W y 𝑖 W x
48 37 44 45 40 47 syl13anc W PreHil S V r Base Scalar W y ˙ S z ˙ S x S r W y 𝑖 W x = r Scalar W y 𝑖 W x
49 1 15 14 16 2 ocvi y ˙ S x S y 𝑖 W x = 0 Scalar W
50 26 49 sylan W PreHil S V r Base Scalar W y ˙ S z ˙ S x S y 𝑖 W x = 0 Scalar W
51 50 oveq2d W PreHil S V r Base Scalar W y ˙ S z ˙ S x S r Scalar W y 𝑖 W x = r Scalar W 0 Scalar W
52 24 adantr W PreHil S V r Base Scalar W y ˙ S z ˙ S x S W LMod
53 14 lmodring W LMod Scalar W Ring
54 52 53 syl W PreHil S V r Base Scalar W y ˙ S z ˙ S x S Scalar W Ring
55 29 46 16 ringrz Scalar W Ring r Base Scalar W r Scalar W 0 Scalar W = 0 Scalar W
56 54 44 55 syl2anc W PreHil S V r Base Scalar W y ˙ S z ˙ S x S r Scalar W 0 Scalar W = 0 Scalar W
57 48 51 56 3eqtrd W PreHil S V r Base Scalar W y ˙ S z ˙ S x S r W y 𝑖 W x = 0 Scalar W
58 1 15 14 16 2 ocvi z ˙ S x S z 𝑖 W x = 0 Scalar W
59 32 58 sylan W PreHil S V r Base Scalar W y ˙ S z ˙ S x S z 𝑖 W x = 0 Scalar W
60 57 59 oveq12d W PreHil S V r Base Scalar W y ˙ S z ˙ S x S r W y 𝑖 W x + Scalar W z 𝑖 W x = 0 Scalar W + Scalar W 0 Scalar W
61 14 lmodfgrp W LMod Scalar W Grp
62 29 16 grpidcl Scalar W Grp 0 Scalar W Base Scalar W
63 29 41 16 grplid Scalar W Grp 0 Scalar W Base Scalar W 0 Scalar W + Scalar W 0 Scalar W = 0 Scalar W
64 62 63 mpdan Scalar W Grp 0 Scalar W + Scalar W 0 Scalar W = 0 Scalar W
65 52 61 64 3syl W PreHil S V r Base Scalar W y ˙ S z ˙ S x S 0 Scalar W + Scalar W 0 Scalar W = 0 Scalar W
66 43 60 65 3eqtrd W PreHil S V r Base Scalar W y ˙ S z ˙ S x S r W y + W z 𝑖 W x = 0 Scalar W
67 66 ralrimiva W PreHil S V r Base Scalar W y ˙ S z ˙ S x S r W y + W z 𝑖 W x = 0 Scalar W
68 1 15 14 16 2 elocv r W y + W z ˙ S S V r W y + W z V x S r W y + W z 𝑖 W x = 0 Scalar W
69 23 36 67 68 syl3anbrc W PreHil S V r Base Scalar W y ˙ S z ˙ S r W y + W z ˙ S
70 69 ralrimivvva W PreHil S V r Base Scalar W y ˙ S z ˙ S r W y + W z ˙ S
71 14 29 1 34 28 3 islss ˙ S L ˙ S V ˙ S r Base Scalar W y ˙ S z ˙ S r W y + W z ˙ S
72 5 22 70 71 syl3anbrc W PreHil S V ˙ S L