English
If for a submodule p and a family f_i of duals there exists x ∈ p with f_i x ≠ 0 for all i, then there exists x ∈ p with all f_i x ≠ 0.
Русский
Если существует x ∈ p, такой что f_i x ≠ 0 для всех i, то существует x ∈ p, для которого f_i x ≠ 0 для всех i.
LaTeX
$$$$ \\exists x \\in p, \\forall i, f_i x \\neq 0. $$$$
Lean4
/-- A convenience variation of `Module.Dual.exists_forall_ne_zero_of_forall_exists` where we are
concerned only about behaviour on a fixed submodule. -/
theorem exists_forall_mem_ne_zero_of_forall_exists (p : Submodule K M) (f : ι → Dual K M)
(h : ∀ i, ∃ x ∈ p, f i x ≠ 0) : ∃ x ∈ p, ∀ i, f i x ≠ 0 :=
by
let f' (i : ι) : Dual K p := (f i).domRestrict p
replace h (i : ι) : ∃ x : p, f' i x ≠ 0 := by obtain ⟨x, hxp, hx₀⟩ := h i; exact ⟨⟨x, hxp⟩, hx₀⟩
obtain ⟨⟨x, hxp⟩, hx₀⟩ := exists_forall_ne_zero_of_forall_exists f' h
exact ⟨x, hxp, hx₀⟩