MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  lmhmlsp Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem lmhmlsp 19262
Description: Homomorphisms preserve spans. (Contributed by Stefan O'Rear, 1-Jan-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
lmhmlsp.v 𝑉 = (Base‘𝑆)
lmhmlsp.k 𝐾 = (LSpan‘𝑆)
lmhmlsp.l 𝐿 = (LSpan‘𝑇)
Assertion
Ref Expression
lmhmlsp ((𝐹 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝑈𝑉) → (𝐹 “ (𝐾𝑈)) = (𝐿‘(𝐹𝑈)))

Proof of Theorem lmhmlsp
StepHypRef Expression
1 lmhmlsp.v . . . . . 6 𝑉 = (Base‘𝑆)
2 eqid 2771 . . . . . 6 (Base‘𝑇) = (Base‘𝑇)
31, 2lmhmf 19247 . . . . 5 (𝐹 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) → 𝐹:𝑉⟶(Base‘𝑇))
43adantr 466 . . . 4 ((𝐹 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝑈𝑉) → 𝐹:𝑉⟶(Base‘𝑇))
54ffund 6188 . . 3 ((𝐹 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝑈𝑉) → Fun 𝐹)
6 lmhmlmod1 19246 . . . . 5 (𝐹 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) → 𝑆 ∈ LMod)
76adantr 466 . . . 4 ((𝐹 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝑈𝑉) → 𝑆 ∈ LMod)
8 lmhmlmod2 19245 . . . . . . 7 (𝐹 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) → 𝑇 ∈ LMod)
98adantr 466 . . . . . 6 ((𝐹 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝑈𝑉) → 𝑇 ∈ LMod)
10 imassrn 5617 . . . . . . 7 (𝐹𝑈) ⊆ ran 𝐹
114frnd 6191 . . . . . . 7 ((𝐹 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝑈𝑉) → ran 𝐹 ⊆ (Base‘𝑇))
1210, 11syl5ss 3763 . . . . . 6 ((𝐹 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝑈𝑉) → (𝐹𝑈) ⊆ (Base‘𝑇))
13 eqid 2771 . . . . . . 7 (LSubSp‘𝑇) = (LSubSp‘𝑇)
14 lmhmlsp.l . . . . . . 7 𝐿 = (LSpan‘𝑇)
152, 13, 14lspcl 19189 . . . . . 6 ((𝑇 ∈ LMod ∧ (𝐹𝑈) ⊆ (Base‘𝑇)) → (𝐿‘(𝐹𝑈)) ∈ (LSubSp‘𝑇))
169, 12, 15syl2anc 573 . . . . 5 ((𝐹 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝑈𝑉) → (𝐿‘(𝐹𝑈)) ∈ (LSubSp‘𝑇))
17 eqid 2771 . . . . . 6 (LSubSp‘𝑆) = (LSubSp‘𝑆)
1817, 13lmhmpreima 19261 . . . . 5 ((𝐹 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ (𝐿‘(𝐹𝑈)) ∈ (LSubSp‘𝑇)) → (𝐹 “ (𝐿‘(𝐹𝑈))) ∈ (LSubSp‘𝑆))
1916, 18syldan 579 . . . 4 ((𝐹 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝑈𝑉) → (𝐹 “ (𝐿‘(𝐹𝑈))) ∈ (LSubSp‘𝑆))
20 incom 3956 . . . . . . 7 (dom 𝐹𝑈) = (𝑈 ∩ dom 𝐹)
21 simpr 471 . . . . . . . . 9 ((𝐹 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝑈𝑉) → 𝑈𝑉)
224fdmd 6193 . . . . . . . . 9 ((𝐹 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝑈𝑉) → dom 𝐹 = 𝑉)
2321, 22sseqtr4d 3791 . . . . . . . 8 ((𝐹 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝑈𝑉) → 𝑈 ⊆ dom 𝐹)
24 df-ss 3737 . . . . . . . 8 (𝑈 ⊆ dom 𝐹 ↔ (𝑈 ∩ dom 𝐹) = 𝑈)
2523, 24sylib 208 . . . . . . 7 ((𝐹 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝑈𝑉) → (𝑈 ∩ dom 𝐹) = 𝑈)
2620, 25syl5req 2818 . . . . . 6 ((𝐹 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝑈𝑉) → 𝑈 = (dom 𝐹𝑈))
27 dminss 5687 . . . . . 6 (dom 𝐹𝑈) ⊆ (𝐹 “ (𝐹𝑈))
2826, 27syl6eqss 3804 . . . . 5 ((𝐹 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝑈𝑉) → 𝑈 ⊆ (𝐹 “ (𝐹𝑈)))
292, 14lspssid 19198 . . . . . . 7 ((𝑇 ∈ LMod ∧ (𝐹𝑈) ⊆ (Base‘𝑇)) → (𝐹𝑈) ⊆ (𝐿‘(𝐹𝑈)))
309, 12, 29syl2anc 573 . . . . . 6 ((𝐹 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝑈𝑉) → (𝐹𝑈) ⊆ (𝐿‘(𝐹𝑈)))
31 imass2 5641 . . . . . 6 ((𝐹𝑈) ⊆ (𝐿‘(𝐹𝑈)) → (𝐹 “ (𝐹𝑈)) ⊆ (𝐹 “ (𝐿‘(𝐹𝑈))))
3230, 31syl 17 . . . . 5 ((𝐹 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝑈𝑉) → (𝐹 “ (𝐹𝑈)) ⊆ (𝐹 “ (𝐿‘(𝐹𝑈))))
3328, 32sstrd 3762 . . . 4 ((𝐹 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝑈𝑉) → 𝑈 ⊆ (𝐹 “ (𝐿‘(𝐹𝑈))))
34 lmhmlsp.k . . . . 5 𝐾 = (LSpan‘𝑆)
3517, 34lspssp 19201 . . . 4 ((𝑆 ∈ LMod ∧ (𝐹 “ (𝐿‘(𝐹𝑈))) ∈ (LSubSp‘𝑆) ∧ 𝑈 ⊆ (𝐹 “ (𝐿‘(𝐹𝑈)))) → (𝐾𝑈) ⊆ (𝐹 “ (𝐿‘(𝐹𝑈))))
367, 19, 33, 35syl3anc 1476 . . 3 ((𝐹 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝑈𝑉) → (𝐾𝑈) ⊆ (𝐹 “ (𝐿‘(𝐹𝑈))))
37 funimass2 6111 . . 3 ((Fun 𝐹 ∧ (𝐾𝑈) ⊆ (𝐹 “ (𝐿‘(𝐹𝑈)))) → (𝐹 “ (𝐾𝑈)) ⊆ (𝐿‘(𝐹𝑈)))
385, 36, 37syl2anc 573 . 2 ((𝐹 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝑈𝑉) → (𝐹 “ (𝐾𝑈)) ⊆ (𝐿‘(𝐹𝑈)))
391, 17, 34lspcl 19189 . . . . 5 ((𝑆 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑉) → (𝐾𝑈) ∈ (LSubSp‘𝑆))
407, 21, 39syl2anc 573 . . . 4 ((𝐹 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝑈𝑉) → (𝐾𝑈) ∈ (LSubSp‘𝑆))
4117, 13lmhmima 19260 . . . 4 ((𝐹 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ (𝐾𝑈) ∈ (LSubSp‘𝑆)) → (𝐹 “ (𝐾𝑈)) ∈ (LSubSp‘𝑇))
4240, 41syldan 579 . . 3 ((𝐹 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝑈𝑉) → (𝐹 “ (𝐾𝑈)) ∈ (LSubSp‘𝑇))
431, 34lspssid 19198 . . . . 5 ((𝑆 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑉) → 𝑈 ⊆ (𝐾𝑈))
447, 21, 43syl2anc 573 . . . 4 ((𝐹 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝑈𝑉) → 𝑈 ⊆ (𝐾𝑈))
45 imass2 5641 . . . 4 (𝑈 ⊆ (𝐾𝑈) → (𝐹𝑈) ⊆ (𝐹 “ (𝐾𝑈)))
4644, 45syl 17 . . 3 ((𝐹 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝑈𝑉) → (𝐹𝑈) ⊆ (𝐹 “ (𝐾𝑈)))
4713, 14lspssp 19201 . . 3 ((𝑇 ∈ LMod ∧ (𝐹 “ (𝐾𝑈)) ∈ (LSubSp‘𝑇) ∧ (𝐹𝑈) ⊆ (𝐹 “ (𝐾𝑈))) → (𝐿‘(𝐹𝑈)) ⊆ (𝐹 “ (𝐾𝑈)))
489, 42, 46, 47syl3anc 1476 . 2 ((𝐹 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝑈𝑉) → (𝐿‘(𝐹𝑈)) ⊆ (𝐹 “ (𝐾𝑈)))
4938, 48eqssd 3769 1 ((𝐹 ∈ (𝑆 LMHom 𝑇) ∧ 𝑈𝑉) → (𝐹 “ (𝐾𝑈)) = (𝐿‘(𝐹𝑈)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 382   = wceq 1631  wcel 2145  cin 3722  wss 3723  ccnv 5249  dom cdm 5250  ran crn 5251  cima 5253  Fun wfun 6024  wf 6026  cfv 6030  (class class class)co 6796  Basecbs 16064  LModclmod 19073  LSubSpclss 19142  LSpanclspn 19184   LMHom clmhm 19232
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1870  ax-4 1885  ax-5 1991  ax-6 2057  ax-7 2093  ax-8 2147  ax-9 2154  ax-10 2174  ax-11 2190  ax-12 2203  ax-13 2408  ax-ext 2751  ax-rep 4905  ax-sep 4916  ax-nul 4924  ax-pow 4975  ax-pr 5035  ax-un 7100  ax-cnex 10198  ax-resscn 10199  ax-1cn 10200  ax-icn 10201  ax-addcl 10202  ax-addrcl 10203  ax-mulcl 10204  ax-mulrcl 10205  ax-mulcom 10206  ax-addass 10207  ax-mulass 10208  ax-distr 10209  ax-i2m1 10210  ax-1ne0 10211  ax-1rid 10212  ax-rnegex 10213  ax-rrecex 10214  ax-cnre 10215  ax-pre-lttri 10216  ax-pre-lttrn 10217  ax-pre-ltadd 10218  ax-pre-mulgt0 10219
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-an 383  df-or 837  df-3or 1072  df-3an 1073  df-tru 1634  df-ex 1853  df-nf 1858  df-sb 2050  df-eu 2622  df-mo 2623  df-clab 2758  df-cleq 2764  df-clel 2767  df-nfc 2902  df-ne 2944  df-nel 3047  df-ral 3066  df-rex 3067  df-reu 3068  df-rmo 3069  df-rab 3070  df-v 3353  df-sbc 3588  df-csb 3683  df-dif 3726  df-un 3728  df-in 3730  df-ss 3737  df-pss 3739  df-nul 4064  df-if 4227  df-pw 4300  df-sn 4318  df-pr 4320  df-tp 4322  df-op 4324  df-uni 4576  df-int 4613  df-iun 4657  df-br 4788  df-opab 4848  df-mpt 4865  df-tr 4888  df-id 5158  df-eprel 5163  df-po 5171  df-so 5172  df-fr 5209  df-we 5211  df-xp 5256  df-rel 5257  df-cnv 5258  df-co 5259  df-dm 5260  df-rn 5261  df-res 5262  df-ima 5263  df-pred 5822  df-ord 5868  df-on 5869  df-lim 5870  df-suc 5871  df-iota 5993  df-fun 6032  df-fn 6033  df-f 6034  df-f1 6035  df-fo 6036  df-f1o 6037  df-fv 6038  df-riota 6757  df-ov 6799  df-oprab 6800  df-mpt2 6801  df-om 7217  df-1st 7319  df-2nd 7320  df-wrecs 7563  df-recs 7625  df-rdg 7663  df-er 7900  df-en 8114  df-dom 8115  df-sdom 8116  df-pnf 10282  df-mnf 10283  df-xr 10284  df-ltxr 10285  df-le 10286  df-sub 10474  df-neg 10475  df-nn 11227  df-2 11285  df-ndx 16067  df-slot 16068  df-base 16070  df-sets 16071  df-ress 16072  df-plusg 16162  df-0g 16310  df-mgm 17450  df-sgrp 17492  df-mnd 17503  df-grp 17633  df-minusg 17634  df-sbg 17635  df-subg 17799  df-ghm 17866  df-mgp 18698  df-ur 18710  df-ring 18757  df-lmod 19075  df-lss 19143  df-lsp 19185  df-lmhm 19235
This theorem is referenced by:  frlmup3  20356  lindfmm  20383  lmimlbs  20392  lmhmfgima  38180  lmhmfgsplit  38182
  Copyright terms: Public domain W3C validator