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

Theorem lssintcl 19012
Description: The intersection of a nonempty set of subspaces is a subspace. (Contributed by NM, 8-Dec-2013.) (Revised by Mario Carneiro, 19-Jun-2014.)
Hypothesis
Ref Expression
lssintcl.s 𝑆 = (LSubSp‘𝑊)
Assertion
Ref Expression
lssintcl ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐴𝑆𝐴 ≠ ∅) → 𝐴𝑆)

Proof of Theorem lssintcl
Dummy variables 𝑎 𝑏 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eqidd 2652 . 2 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐴𝑆𝐴 ≠ ∅) → (Scalar‘𝑊) = (Scalar‘𝑊))
2 eqidd 2652 . 2 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐴𝑆𝐴 ≠ ∅) → (Base‘(Scalar‘𝑊)) = (Base‘(Scalar‘𝑊)))
3 eqidd 2652 . 2 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐴𝑆𝐴 ≠ ∅) → (Base‘𝑊) = (Base‘𝑊))
4 eqidd 2652 . 2 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐴𝑆𝐴 ≠ ∅) → (+g𝑊) = (+g𝑊))
5 eqidd 2652 . 2 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐴𝑆𝐴 ≠ ∅) → ( ·𝑠𝑊) = ( ·𝑠𝑊))
6 lssintcl.s . . 3 𝑆 = (LSubSp‘𝑊)
76a1i 11 . 2 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐴𝑆𝐴 ≠ ∅) → 𝑆 = (LSubSp‘𝑊))
8 intssuni2 4534 . . . 4 ((𝐴𝑆𝐴 ≠ ∅) → 𝐴 𝑆)
983adant1 1099 . . 3 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐴𝑆𝐴 ≠ ∅) → 𝐴 𝑆)
10 eqid 2651 . . . . . . 7 (Base‘𝑊) = (Base‘𝑊)
1110, 6lssss 18985 . . . . . 6 (𝑦𝑆𝑦 ⊆ (Base‘𝑊))
12 selpw 4198 . . . . . 6 (𝑦 ∈ 𝒫 (Base‘𝑊) ↔ 𝑦 ⊆ (Base‘𝑊))
1311, 12sylibr 224 . . . . 5 (𝑦𝑆𝑦 ∈ 𝒫 (Base‘𝑊))
1413ssriv 3640 . . . 4 𝑆 ⊆ 𝒫 (Base‘𝑊)
15 sspwuni 4643 . . . 4 (𝑆 ⊆ 𝒫 (Base‘𝑊) ↔ 𝑆 ⊆ (Base‘𝑊))
1614, 15mpbi 220 . . 3 𝑆 ⊆ (Base‘𝑊)
179, 16syl6ss 3648 . 2 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐴𝑆𝐴 ≠ ∅) → 𝐴 ⊆ (Base‘𝑊))
18 simpl1 1084 . . . . . 6 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐴𝑆𝐴 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐴) → 𝑊 ∈ LMod)
19 simp2 1082 . . . . . . 7 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐴𝑆𝐴 ≠ ∅) → 𝐴𝑆)
2019sselda 3636 . . . . . 6 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐴𝑆𝐴 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐴) → 𝑦𝑆)
21 eqid 2651 . . . . . . 7 (0g𝑊) = (0g𝑊)
2221, 6lss0cl 18995 . . . . . 6 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑦𝑆) → (0g𝑊) ∈ 𝑦)
2318, 20, 22syl2anc 694 . . . . 5 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐴𝑆𝐴 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐴) → (0g𝑊) ∈ 𝑦)
2423ralrimiva 2995 . . . 4 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐴𝑆𝐴 ≠ ∅) → ∀𝑦𝐴 (0g𝑊) ∈ 𝑦)
25 fvex 6239 . . . . 5 (0g𝑊) ∈ V
2625elint2 4514 . . . 4 ((0g𝑊) ∈ 𝐴 ↔ ∀𝑦𝐴 (0g𝑊) ∈ 𝑦)
2724, 26sylibr 224 . . 3 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐴𝑆𝐴 ≠ ∅) → (0g𝑊) ∈ 𝐴)
28 ne0i 3954 . . 3 ((0g𝑊) ∈ 𝐴 𝐴 ≠ ∅)
2927, 28syl 17 . 2 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐴𝑆𝐴 ≠ ∅) → 𝐴 ≠ ∅)
3020adantlr 751 . . . . 5 ((((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐴𝑆𝐴 ≠ ∅) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑎 𝐴𝑏 𝐴)) ∧ 𝑦𝐴) → 𝑦𝑆)
31 simplr1 1123 . . . . 5 ((((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐴𝑆𝐴 ≠ ∅) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑎 𝐴𝑏 𝐴)) ∧ 𝑦𝐴) → 𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)))
32 simplr2 1124 . . . . . 6 ((((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐴𝑆𝐴 ≠ ∅) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑎 𝐴𝑏 𝐴)) ∧ 𝑦𝐴) → 𝑎 𝐴)
33 simpr 476 . . . . . 6 ((((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐴𝑆𝐴 ≠ ∅) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑎 𝐴𝑏 𝐴)) ∧ 𝑦𝐴) → 𝑦𝐴)
34 elinti 4517 . . . . . 6 (𝑎 𝐴 → (𝑦𝐴𝑎𝑦))
3532, 33, 34sylc 65 . . . . 5 ((((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐴𝑆𝐴 ≠ ∅) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑎 𝐴𝑏 𝐴)) ∧ 𝑦𝐴) → 𝑎𝑦)
36 simplr3 1125 . . . . . 6 ((((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐴𝑆𝐴 ≠ ∅) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑎 𝐴𝑏 𝐴)) ∧ 𝑦𝐴) → 𝑏 𝐴)
37 elinti 4517 . . . . . 6 (𝑏 𝐴 → (𝑦𝐴𝑏𝑦))
3836, 33, 37sylc 65 . . . . 5 ((((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐴𝑆𝐴 ≠ ∅) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑎 𝐴𝑏 𝐴)) ∧ 𝑦𝐴) → 𝑏𝑦)
39 eqid 2651 . . . . . 6 (Scalar‘𝑊) = (Scalar‘𝑊)
40 eqid 2651 . . . . . 6 (Base‘(Scalar‘𝑊)) = (Base‘(Scalar‘𝑊))
41 eqid 2651 . . . . . 6 (+g𝑊) = (+g𝑊)
42 eqid 2651 . . . . . 6 ( ·𝑠𝑊) = ( ·𝑠𝑊)
4339, 40, 41, 42, 6lsscl 18991 . . . . 5 ((𝑦𝑆 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑎𝑦𝑏𝑦)) → ((𝑥( ·𝑠𝑊)𝑎)(+g𝑊)𝑏) ∈ 𝑦)
4430, 31, 35, 38, 43syl13anc 1368 . . . 4 ((((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐴𝑆𝐴 ≠ ∅) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑎 𝐴𝑏 𝐴)) ∧ 𝑦𝐴) → ((𝑥( ·𝑠𝑊)𝑎)(+g𝑊)𝑏) ∈ 𝑦)
4544ralrimiva 2995 . . 3 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐴𝑆𝐴 ≠ ∅) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑎 𝐴𝑏 𝐴)) → ∀𝑦𝐴 ((𝑥( ·𝑠𝑊)𝑎)(+g𝑊)𝑏) ∈ 𝑦)
46 ovex 6718 . . . 4 ((𝑥( ·𝑠𝑊)𝑎)(+g𝑊)𝑏) ∈ V
4746elint2 4514 . . 3 (((𝑥( ·𝑠𝑊)𝑎)(+g𝑊)𝑏) ∈ 𝐴 ↔ ∀𝑦𝐴 ((𝑥( ·𝑠𝑊)𝑎)(+g𝑊)𝑏) ∈ 𝑦)
4845, 47sylibr 224 . 2 (((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐴𝑆𝐴 ≠ ∅) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑎 𝐴𝑏 𝐴)) → ((𝑥( ·𝑠𝑊)𝑎)(+g𝑊)𝑏) ∈ 𝐴)
491, 2, 3, 4, 5, 7, 17, 29, 48islssd 18984 1 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐴𝑆𝐴 ≠ ∅) → 𝐴𝑆)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 383  w3a 1054   = wceq 1523  wcel 2030  wne 2823  wral 2941  wss 3607  c0 3948  𝒫 cpw 4191   cuni 4468   cint 4507  cfv 5926  (class class class)co 6690  Basecbs 15904  +gcplusg 15988  Scalarcsca 15991   ·𝑠 cvsca 15992  0gc0g 16147  LModclmod 18911  LSubSpclss 18980
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1762  ax-4 1777  ax-5 1879  ax-6 1945  ax-7 1981  ax-8 2032  ax-9 2039  ax-10 2059  ax-11 2074  ax-12 2087  ax-13 2282  ax-ext 2631  ax-rep 4804  ax-sep 4814  ax-nul 4822  ax-pow 4873  ax-pr 4936  ax-un 6991  ax-cnex 10030  ax-resscn 10031  ax-1cn 10032  ax-icn 10033  ax-addcl 10034  ax-addrcl 10035  ax-mulcl 10036  ax-mulrcl 10037  ax-mulcom 10038  ax-addass 10039  ax-mulass 10040  ax-distr 10041  ax-i2m1 10042  ax-1ne0 10043  ax-1rid 10044  ax-rnegex 10045  ax-rrecex 10046  ax-cnre 10047  ax-pre-lttri 10048  ax-pre-lttrn 10049  ax-pre-ltadd 10050  ax-pre-mulgt0 10051
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1055  df-3an 1056  df-tru 1526  df-ex 1745  df-nf 1750  df-sb 1938  df-eu 2502  df-mo 2503  df-clab 2638  df-cleq 2644  df-clel 2647  df-nfc 2782  df-ne 2824  df-nel 2927  df-ral 2946  df-rex 2947  df-reu 2948  df-rmo 2949  df-rab 2950  df-v 3233  df-sbc 3469  df-csb 3567  df-dif 3610  df-un 3612  df-in 3614  df-ss 3621  df-pss 3623  df-nul 3949  df-if 4120  df-pw 4193  df-sn 4211  df-pr 4213  df-tp 4215  df-op 4217  df-uni 4469  df-int 4508  df-iun 4554  df-br 4686  df-opab 4746  df-mpt 4763  df-tr 4786  df-id 5053  df-eprel 5058  df-po 5064  df-so 5065  df-fr 5102  df-we 5104  df-xp 5149  df-rel 5150  df-cnv 5151  df-co 5152  df-dm 5153  df-rn 5154  df-res 5155  df-ima 5156  df-pred 5718  df-ord 5764  df-on 5765  df-lim 5766  df-suc 5767  df-iota 5889  df-fun 5928  df-fn 5929  df-f 5930  df-f1 5931  df-fo 5932  df-f1o 5933  df-fv 5934  df-riota 6651  df-ov 6693  df-oprab 6694  df-mpt2 6695  df-om 7108  df-1st 7210  df-2nd 7211  df-wrecs 7452  df-recs 7513  df-rdg 7551  df-er 7787  df-en 7998  df-dom 7999  df-sdom 8000  df-pnf 10114  df-mnf 10115  df-xr 10116  df-ltxr 10117  df-le 10118  df-sub 10306  df-neg 10307  df-nn 11059  df-2 11117  df-ndx 15907  df-slot 15908  df-base 15910  df-sets 15911  df-plusg 16001  df-0g 16149  df-mgm 17289  df-sgrp 17331  df-mnd 17342  df-grp 17472  df-minusg 17473  df-sbg 17474  df-mgp 18536  df-ur 18548  df-ring 18595  df-lmod 18913  df-lss 18981
This theorem is referenced by:  lssincl  19013  lssmre  19014  lspf  19022  asplss  19377  dihglblem5  36904
  Copyright terms: Public domain W3C validator