Users' Mathboxes Mathbox for Norm Megill < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  lssat Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem lssat 34824
Description: Two subspaces in a proper subset relationship imply the existence of a 1-dim subspace less than or equal to one but not the other. (chpssati 29552 analog.) (Contributed by NM, 9-Apr-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
lssat.s 𝑆 = (LSubSp‘𝑊)
lssat.a 𝐴 = (LSAtoms‘𝑊)
Assertion
Ref Expression
lssat (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑆𝑉𝑆) ∧ 𝑈𝑉) → ∃𝑝𝐴 (𝑝𝑉 ∧ ¬ 𝑝𝑈))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑝   𝑆,𝑝   𝑈,𝑝   𝑉,𝑝   𝑊,𝑝

Proof of Theorem lssat
StepHypRef Expression
1 dfpss3 3835 . . 3 (𝑈𝑉 ↔ (𝑈𝑉 ∧ ¬ 𝑉𝑈))
21simprbi 483 . 2 (𝑈𝑉 → ¬ 𝑉𝑈)
3 ss2rab 3819 . . . . . 6 ({𝑝𝐴𝑝𝑉} ⊆ {𝑝𝐴𝑝𝑈} ↔ ∀𝑝𝐴 (𝑝𝑉𝑝𝑈))
4 iman 439 . . . . . . 7 ((𝑝𝑉𝑝𝑈) ↔ ¬ (𝑝𝑉 ∧ ¬ 𝑝𝑈))
54ralbii 3118 . . . . . 6 (∀𝑝𝐴 (𝑝𝑉𝑝𝑈) ↔ ∀𝑝𝐴 ¬ (𝑝𝑉 ∧ ¬ 𝑝𝑈))
63, 5bitr2i 265 . . . . 5 (∀𝑝𝐴 ¬ (𝑝𝑉 ∧ ¬ 𝑝𝑈) ↔ {𝑝𝐴𝑝𝑉} ⊆ {𝑝𝐴𝑝𝑈})
7 simpl1 1228 . . . . . . . 8 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑆𝑉𝑆) ∧ {𝑝𝐴𝑝𝑉} ⊆ {𝑝𝐴𝑝𝑈}) → 𝑊 ∈ LMod)
8 lssat.s . . . . . . . . . . 11 𝑆 = (LSubSp‘𝑊)
9 lssat.a . . . . . . . . . . 11 𝐴 = (LSAtoms‘𝑊)
108, 9lsatlss 34804 . . . . . . . . . 10 (𝑊 ∈ LMod → 𝐴𝑆)
11 rabss2 3826 . . . . . . . . . 10 (𝐴𝑆 → {𝑝𝐴𝑝𝑈} ⊆ {𝑝𝑆𝑝𝑈})
12 uniss 4610 . . . . . . . . . 10 ({𝑝𝐴𝑝𝑈} ⊆ {𝑝𝑆𝑝𝑈} → {𝑝𝐴𝑝𝑈} ⊆ {𝑝𝑆𝑝𝑈})
137, 10, 11, 124syl 19 . . . . . . . . 9 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑆𝑉𝑆) ∧ {𝑝𝐴𝑝𝑉} ⊆ {𝑝𝐴𝑝𝑈}) → {𝑝𝐴𝑝𝑈} ⊆ {𝑝𝑆𝑝𝑈})
14 simpl2 1230 . . . . . . . . . . 11 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑆𝑉𝑆) ∧ {𝑝𝐴𝑝𝑉} ⊆ {𝑝𝐴𝑝𝑈}) → 𝑈𝑆)
15 unimax 4625 . . . . . . . . . . 11 (𝑈𝑆 {𝑝𝑆𝑝𝑈} = 𝑈)
1614, 15syl 17 . . . . . . . . . 10 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑆𝑉𝑆) ∧ {𝑝𝐴𝑝𝑉} ⊆ {𝑝𝐴𝑝𝑈}) → {𝑝𝑆𝑝𝑈} = 𝑈)
17 eqid 2760 . . . . . . . . . . . 12 (Base‘𝑊) = (Base‘𝑊)
1817, 8lssss 19159 . . . . . . . . . . 11 (𝑈𝑆𝑈 ⊆ (Base‘𝑊))
1914, 18syl 17 . . . . . . . . . 10 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑆𝑉𝑆) ∧ {𝑝𝐴𝑝𝑉} ⊆ {𝑝𝐴𝑝𝑈}) → 𝑈 ⊆ (Base‘𝑊))
2016, 19eqsstrd 3780 . . . . . . . . 9 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑆𝑉𝑆) ∧ {𝑝𝐴𝑝𝑉} ⊆ {𝑝𝐴𝑝𝑈}) → {𝑝𝑆𝑝𝑈} ⊆ (Base‘𝑊))
2113, 20sstrd 3754 . . . . . . . 8 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑆𝑉𝑆) ∧ {𝑝𝐴𝑝𝑉} ⊆ {𝑝𝐴𝑝𝑈}) → {𝑝𝐴𝑝𝑈} ⊆ (Base‘𝑊))
22 uniss 4610 . . . . . . . . 9 ({𝑝𝐴𝑝𝑉} ⊆ {𝑝𝐴𝑝𝑈} → {𝑝𝐴𝑝𝑉} ⊆ {𝑝𝐴𝑝𝑈})
2322adantl 473 . . . . . . . 8 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑆𝑉𝑆) ∧ {𝑝𝐴𝑝𝑉} ⊆ {𝑝𝐴𝑝𝑈}) → {𝑝𝐴𝑝𝑉} ⊆ {𝑝𝐴𝑝𝑈})
24 eqid 2760 . . . . . . . . 9 (LSpan‘𝑊) = (LSpan‘𝑊)
2517, 24lspss 19206 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ LMod ∧ {𝑝𝐴𝑝𝑈} ⊆ (Base‘𝑊) ∧ {𝑝𝐴𝑝𝑉} ⊆ {𝑝𝐴𝑝𝑈}) → ((LSpan‘𝑊)‘ {𝑝𝐴𝑝𝑉}) ⊆ ((LSpan‘𝑊)‘ {𝑝𝐴𝑝𝑈}))
267, 21, 23, 25syl3anc 1477 . . . . . . 7 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑆𝑉𝑆) ∧ {𝑝𝐴𝑝𝑉} ⊆ {𝑝𝐴𝑝𝑈}) → ((LSpan‘𝑊)‘ {𝑝𝐴𝑝𝑉}) ⊆ ((LSpan‘𝑊)‘ {𝑝𝐴𝑝𝑈}))
27 simpl3 1232 . . . . . . . 8 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑆𝑉𝑆) ∧ {𝑝𝐴𝑝𝑉} ⊆ {𝑝𝐴𝑝𝑈}) → 𝑉𝑆)
288, 24, 9lssats 34820 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑉𝑆) → 𝑉 = ((LSpan‘𝑊)‘ {𝑝𝐴𝑝𝑉}))
297, 27, 28syl2anc 696 . . . . . . 7 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑆𝑉𝑆) ∧ {𝑝𝐴𝑝𝑉} ⊆ {𝑝𝐴𝑝𝑈}) → 𝑉 = ((LSpan‘𝑊)‘ {𝑝𝐴𝑝𝑉}))
308, 24, 9lssats 34820 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑆) → 𝑈 = ((LSpan‘𝑊)‘ {𝑝𝐴𝑝𝑈}))
317, 14, 30syl2anc 696 . . . . . . 7 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑆𝑉𝑆) ∧ {𝑝𝐴𝑝𝑉} ⊆ {𝑝𝐴𝑝𝑈}) → 𝑈 = ((LSpan‘𝑊)‘ {𝑝𝐴𝑝𝑈}))
3226, 29, 313sstr4d 3789 . . . . . 6 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑆𝑉𝑆) ∧ {𝑝𝐴𝑝𝑉} ⊆ {𝑝𝐴𝑝𝑈}) → 𝑉𝑈)
3332ex 449 . . . . 5 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑆𝑉𝑆) → ({𝑝𝐴𝑝𝑉} ⊆ {𝑝𝐴𝑝𝑈} → 𝑉𝑈))
346, 33syl5bi 232 . . . 4 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑆𝑉𝑆) → (∀𝑝𝐴 ¬ (𝑝𝑉 ∧ ¬ 𝑝𝑈) → 𝑉𝑈))
3534con3dimp 456 . . 3 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑆𝑉𝑆) ∧ ¬ 𝑉𝑈) → ¬ ∀𝑝𝐴 ¬ (𝑝𝑉 ∧ ¬ 𝑝𝑈))
36 dfrex2 3134 . . 3 (∃𝑝𝐴 (𝑝𝑉 ∧ ¬ 𝑝𝑈) ↔ ¬ ∀𝑝𝐴 ¬ (𝑝𝑉 ∧ ¬ 𝑝𝑈))
3735, 36sylibr 224 . 2 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑆𝑉𝑆) ∧ ¬ 𝑉𝑈) → ∃𝑝𝐴 (𝑝𝑉 ∧ ¬ 𝑝𝑈))
382, 37sylan2 492 1 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈𝑆𝑉𝑆) ∧ 𝑈𝑉) → ∃𝑝𝐴 (𝑝𝑉 ∧ ¬ 𝑝𝑈))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 383  w3a 1072   = wceq 1632  wcel 2139  wral 3050  wrex 3051  {crab 3054  wss 3715  wpss 3716   cuni 4588  cfv 6049  Basecbs 16079  LModclmod 19085  LSubSpclss 19154  LSpanclspn 19193  LSAtomsclsa 34782
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1871  ax-4 1886  ax-5 1988  ax-6 2054  ax-7 2090  ax-8 2141  ax-9 2148  ax-10 2168  ax-11 2183  ax-12 2196  ax-13 2391  ax-ext 2740  ax-rep 4923  ax-sep 4933  ax-nul 4941  ax-pow 4992  ax-pr 5055  ax-un 7115  ax-cnex 10204  ax-resscn 10205  ax-1cn 10206  ax-icn 10207  ax-addcl 10208  ax-addrcl 10209  ax-mulcl 10210  ax-mulrcl 10211  ax-mulcom 10212  ax-addass 10213  ax-mulass 10214  ax-distr 10215  ax-i2m1 10216  ax-1ne0 10217  ax-1rid 10218  ax-rnegex 10219  ax-rrecex 10220  ax-cnre 10221  ax-pre-lttri 10222  ax-pre-lttrn 10223  ax-pre-ltadd 10224  ax-pre-mulgt0 10225
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1635  df-ex 1854  df-nf 1859  df-sb 2047  df-eu 2611  df-mo 2612  df-clab 2747  df-cleq 2753  df-clel 2756  df-nfc 2891  df-ne 2933  df-nel 3036  df-ral 3055  df-rex 3056  df-reu 3057  df-rmo 3058  df-rab 3059  df-v 3342  df-sbc 3577  df-csb 3675  df-dif 3718  df-un 3720  df-in 3722  df-ss 3729  df-pss 3731  df-nul 4059  df-if 4231  df-pw 4304  df-sn 4322  df-pr 4324  df-tp 4326  df-op 4328  df-uni 4589  df-int 4628  df-iun 4674  df-br 4805  df-opab 4865  df-mpt 4882  df-tr 4905  df-id 5174  df-eprel 5179  df-po 5187  df-so 5188  df-fr 5225  df-we 5227  df-xp 5272  df-rel 5273  df-cnv 5274  df-co 5275  df-dm 5276  df-rn 5277  df-res 5278  df-ima 5279  df-pred 5841  df-ord 5887  df-on 5888  df-lim 5889  df-suc 5890  df-iota 6012  df-fun 6051  df-fn 6052  df-f 6053  df-f1 6054  df-fo 6055  df-f1o 6056  df-fv 6057  df-riota 6775  df-ov 6817  df-oprab 6818  df-mpt2 6819  df-om 7232  df-1st 7334  df-2nd 7335  df-wrecs 7577  df-recs 7638  df-rdg 7676  df-er 7913  df-en 8124  df-dom 8125  df-sdom 8126  df-pnf 10288  df-mnf 10289  df-xr 10290  df-ltxr 10291  df-le 10292  df-sub 10480  df-neg 10481  df-nn 11233  df-2 11291  df-ndx 16082  df-slot 16083  df-base 16085  df-sets 16086  df-plusg 16176  df-0g 16324  df-mgm 17463  df-sgrp 17505  df-mnd 17516  df-grp 17646  df-minusg 17647  df-sbg 17648  df-mgp 18710  df-ur 18722  df-ring 18769  df-lmod 19087  df-lss 19155  df-lsp 19194  df-lsatoms 34784
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator