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

Theorem clmmulg 22947
Description: The group multiple function matches the scalar multiplication function. (Contributed by Mario Carneiro, 15-Oct-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
clmmulg.1 𝑉 = (Base‘𝑊)
clmmulg.2 = (.g𝑊)
clmmulg.3 · = ( ·𝑠𝑊)
Assertion
Ref Expression
clmmulg ((𝑊 ∈ ℂMod ∧ 𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵𝑉) → (𝐴 𝐵) = (𝐴 · 𝐵))

Proof of Theorem clmmulg
Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 oveq1 6697 . . . . 5 (𝑥 = 0 → (𝑥 𝐵) = (0 𝐵))
2 oveq1 6697 . . . . 5 (𝑥 = 0 → (𝑥 · 𝐵) = (0 · 𝐵))
31, 2eqeq12d 2666 . . . 4 (𝑥 = 0 → ((𝑥 𝐵) = (𝑥 · 𝐵) ↔ (0 𝐵) = (0 · 𝐵)))
4 oveq1 6697 . . . . 5 (𝑥 = 𝑦 → (𝑥 𝐵) = (𝑦 𝐵))
5 oveq1 6697 . . . . 5 (𝑥 = 𝑦 → (𝑥 · 𝐵) = (𝑦 · 𝐵))
64, 5eqeq12d 2666 . . . 4 (𝑥 = 𝑦 → ((𝑥 𝐵) = (𝑥 · 𝐵) ↔ (𝑦 𝐵) = (𝑦 · 𝐵)))
7 oveq1 6697 . . . . 5 (𝑥 = (𝑦 + 1) → (𝑥 𝐵) = ((𝑦 + 1) 𝐵))
8 oveq1 6697 . . . . 5 (𝑥 = (𝑦 + 1) → (𝑥 · 𝐵) = ((𝑦 + 1) · 𝐵))
97, 8eqeq12d 2666 . . . 4 (𝑥 = (𝑦 + 1) → ((𝑥 𝐵) = (𝑥 · 𝐵) ↔ ((𝑦 + 1) 𝐵) = ((𝑦 + 1) · 𝐵)))
10 oveq1 6697 . . . . 5 (𝑥 = -𝑦 → (𝑥 𝐵) = (-𝑦 𝐵))
11 oveq1 6697 . . . . 5 (𝑥 = -𝑦 → (𝑥 · 𝐵) = (-𝑦 · 𝐵))
1210, 11eqeq12d 2666 . . . 4 (𝑥 = -𝑦 → ((𝑥 𝐵) = (𝑥 · 𝐵) ↔ (-𝑦 𝐵) = (-𝑦 · 𝐵)))
13 oveq1 6697 . . . . 5 (𝑥 = 𝐴 → (𝑥 𝐵) = (𝐴 𝐵))
14 oveq1 6697 . . . . 5 (𝑥 = 𝐴 → (𝑥 · 𝐵) = (𝐴 · 𝐵))
1513, 14eqeq12d 2666 . . . 4 (𝑥 = 𝐴 → ((𝑥 𝐵) = (𝑥 · 𝐵) ↔ (𝐴 𝐵) = (𝐴 · 𝐵)))
16 clmmulg.1 . . . . . . 7 𝑉 = (Base‘𝑊)
17 eqid 2651 . . . . . . 7 (0g𝑊) = (0g𝑊)
18 clmmulg.2 . . . . . . 7 = (.g𝑊)
1916, 17, 18mulg0 17593 . . . . . 6 (𝐵𝑉 → (0 𝐵) = (0g𝑊))
2019adantl 481 . . . . 5 ((𝑊 ∈ ℂMod ∧ 𝐵𝑉) → (0 𝐵) = (0g𝑊))
21 eqid 2651 . . . . . 6 (Scalar‘𝑊) = (Scalar‘𝑊)
22 clmmulg.3 . . . . . 6 · = ( ·𝑠𝑊)
2316, 21, 22, 17clm0vs 22941 . . . . 5 ((𝑊 ∈ ℂMod ∧ 𝐵𝑉) → (0 · 𝐵) = (0g𝑊))
2420, 23eqtr4d 2688 . . . 4 ((𝑊 ∈ ℂMod ∧ 𝐵𝑉) → (0 𝐵) = (0 · 𝐵))
25 oveq1 6697 . . . . . 6 ((𝑦 𝐵) = (𝑦 · 𝐵) → ((𝑦 𝐵)(+g𝑊)𝐵) = ((𝑦 · 𝐵)(+g𝑊)𝐵))
26 clmgrp 22914 . . . . . . . . . 10 (𝑊 ∈ ℂMod → 𝑊 ∈ Grp)
27 grpmnd 17476 . . . . . . . . . 10 (𝑊 ∈ Grp → 𝑊 ∈ Mnd)
2826, 27syl 17 . . . . . . . . 9 (𝑊 ∈ ℂMod → 𝑊 ∈ Mnd)
2928ad2antrr 762 . . . . . . . 8 (((𝑊 ∈ ℂMod ∧ 𝐵𝑉) ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → 𝑊 ∈ Mnd)
30 simpr 476 . . . . . . . 8 (((𝑊 ∈ ℂMod ∧ 𝐵𝑉) ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → 𝑦 ∈ ℕ0)
31 simplr 807 . . . . . . . 8 (((𝑊 ∈ ℂMod ∧ 𝐵𝑉) ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → 𝐵𝑉)
32 eqid 2651 . . . . . . . . 9 (+g𝑊) = (+g𝑊)
3316, 18, 32mulgnn0p1 17599 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ Mnd ∧ 𝑦 ∈ ℕ0𝐵𝑉) → ((𝑦 + 1) 𝐵) = ((𝑦 𝐵)(+g𝑊)𝐵))
3429, 30, 31, 33syl3anc 1366 . . . . . . 7 (((𝑊 ∈ ℂMod ∧ 𝐵𝑉) ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → ((𝑦 + 1) 𝐵) = ((𝑦 𝐵)(+g𝑊)𝐵))
35 simpll 805 . . . . . . . . 9 (((𝑊 ∈ ℂMod ∧ 𝐵𝑉) ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → 𝑊 ∈ ℂMod)
36 eqid 2651 . . . . . . . . . . . 12 (Base‘(Scalar‘𝑊)) = (Base‘(Scalar‘𝑊))
3721, 36clmzss 22924 . . . . . . . . . . 11 (𝑊 ∈ ℂMod → ℤ ⊆ (Base‘(Scalar‘𝑊)))
3837ad2antrr 762 . . . . . . . . . 10 (((𝑊 ∈ ℂMod ∧ 𝐵𝑉) ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → ℤ ⊆ (Base‘(Scalar‘𝑊)))
39 nn0z 11438 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℤ)
4039adantl 481 . . . . . . . . . 10 (((𝑊 ∈ ℂMod ∧ 𝐵𝑉) ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → 𝑦 ∈ ℤ)
4138, 40sseldd 3637 . . . . . . . . 9 (((𝑊 ∈ ℂMod ∧ 𝐵𝑉) ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → 𝑦 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)))
42 1zzd 11446 . . . . . . . . . 10 (((𝑊 ∈ ℂMod ∧ 𝐵𝑉) ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → 1 ∈ ℤ)
4338, 42sseldd 3637 . . . . . . . . 9 (((𝑊 ∈ ℂMod ∧ 𝐵𝑉) ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → 1 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)))
4416, 21, 22, 36, 32clmvsdir 22937 . . . . . . . . 9 ((𝑊 ∈ ℂMod ∧ (𝑦 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 1 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝐵𝑉)) → ((𝑦 + 1) · 𝐵) = ((𝑦 · 𝐵)(+g𝑊)(1 · 𝐵)))
4535, 41, 43, 31, 44syl13anc 1368 . . . . . . . 8 (((𝑊 ∈ ℂMod ∧ 𝐵𝑉) ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → ((𝑦 + 1) · 𝐵) = ((𝑦 · 𝐵)(+g𝑊)(1 · 𝐵)))
4616, 22clmvs1 22939 . . . . . . . . . 10 ((𝑊 ∈ ℂMod ∧ 𝐵𝑉) → (1 · 𝐵) = 𝐵)
4746adantr 480 . . . . . . . . 9 (((𝑊 ∈ ℂMod ∧ 𝐵𝑉) ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → (1 · 𝐵) = 𝐵)
4847oveq2d 6706 . . . . . . . 8 (((𝑊 ∈ ℂMod ∧ 𝐵𝑉) ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → ((𝑦 · 𝐵)(+g𝑊)(1 · 𝐵)) = ((𝑦 · 𝐵)(+g𝑊)𝐵))
4945, 48eqtrd 2685 . . . . . . 7 (((𝑊 ∈ ℂMod ∧ 𝐵𝑉) ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → ((𝑦 + 1) · 𝐵) = ((𝑦 · 𝐵)(+g𝑊)𝐵))
5034, 49eqeq12d 2666 . . . . . 6 (((𝑊 ∈ ℂMod ∧ 𝐵𝑉) ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → (((𝑦 + 1) 𝐵) = ((𝑦 + 1) · 𝐵) ↔ ((𝑦 𝐵)(+g𝑊)𝐵) = ((𝑦 · 𝐵)(+g𝑊)𝐵)))
5125, 50syl5ibr 236 . . . . 5 (((𝑊 ∈ ℂMod ∧ 𝐵𝑉) ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → ((𝑦 𝐵) = (𝑦 · 𝐵) → ((𝑦 + 1) 𝐵) = ((𝑦 + 1) · 𝐵)))
5251ex 449 . . . 4 ((𝑊 ∈ ℂMod ∧ 𝐵𝑉) → (𝑦 ∈ ℕ0 → ((𝑦 𝐵) = (𝑦 · 𝐵) → ((𝑦 + 1) 𝐵) = ((𝑦 + 1) · 𝐵))))
53 fveq2 6229 . . . . . 6 ((𝑦 𝐵) = (𝑦 · 𝐵) → ((invg𝑊)‘(𝑦 𝐵)) = ((invg𝑊)‘(𝑦 · 𝐵)))
5426ad2antrr 762 . . . . . . . 8 (((𝑊 ∈ ℂMod ∧ 𝐵𝑉) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → 𝑊 ∈ Grp)
55 nnz 11437 . . . . . . . . 9 (𝑦 ∈ ℕ → 𝑦 ∈ ℤ)
5655adantl 481 . . . . . . . 8 (((𝑊 ∈ ℂMod ∧ 𝐵𝑉) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → 𝑦 ∈ ℤ)
57 simplr 807 . . . . . . . 8 (((𝑊 ∈ ℂMod ∧ 𝐵𝑉) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → 𝐵𝑉)
58 eqid 2651 . . . . . . . . 9 (invg𝑊) = (invg𝑊)
5916, 18, 58mulgneg 17607 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝐵𝑉) → (-𝑦 𝐵) = ((invg𝑊)‘(𝑦 𝐵)))
6054, 56, 57, 59syl3anc 1366 . . . . . . 7 (((𝑊 ∈ ℂMod ∧ 𝐵𝑉) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (-𝑦 𝐵) = ((invg𝑊)‘(𝑦 𝐵)))
61 simpll 805 . . . . . . . . 9 (((𝑊 ∈ ℂMod ∧ 𝐵𝑉) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → 𝑊 ∈ ℂMod)
6237ad2antrr 762 . . . . . . . . . 10 (((𝑊 ∈ ℂMod ∧ 𝐵𝑉) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ℤ ⊆ (Base‘(Scalar‘𝑊)))
6362, 56sseldd 3637 . . . . . . . . 9 (((𝑊 ∈ ℂMod ∧ 𝐵𝑉) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → 𝑦 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)))
6416, 21, 22, 58, 36, 61, 57, 63clmvsneg 22946 . . . . . . . 8 (((𝑊 ∈ ℂMod ∧ 𝐵𝑉) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((invg𝑊)‘(𝑦 · 𝐵)) = (-𝑦 · 𝐵))
6564eqcomd 2657 . . . . . . 7 (((𝑊 ∈ ℂMod ∧ 𝐵𝑉) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (-𝑦 · 𝐵) = ((invg𝑊)‘(𝑦 · 𝐵)))
6660, 65eqeq12d 2666 . . . . . 6 (((𝑊 ∈ ℂMod ∧ 𝐵𝑉) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((-𝑦 𝐵) = (-𝑦 · 𝐵) ↔ ((invg𝑊)‘(𝑦 𝐵)) = ((invg𝑊)‘(𝑦 · 𝐵))))
6753, 66syl5ibr 236 . . . . 5 (((𝑊 ∈ ℂMod ∧ 𝐵𝑉) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((𝑦 𝐵) = (𝑦 · 𝐵) → (-𝑦 𝐵) = (-𝑦 · 𝐵)))
6867ex 449 . . . 4 ((𝑊 ∈ ℂMod ∧ 𝐵𝑉) → (𝑦 ∈ ℕ → ((𝑦 𝐵) = (𝑦 · 𝐵) → (-𝑦 𝐵) = (-𝑦 · 𝐵))))
693, 6, 9, 12, 15, 24, 52, 68zindd 11516 . . 3 ((𝑊 ∈ ℂMod ∧ 𝐵𝑉) → (𝐴 ∈ ℤ → (𝐴 𝐵) = (𝐴 · 𝐵)))
70693impia 1280 . 2 ((𝑊 ∈ ℂMod ∧ 𝐵𝑉𝐴 ∈ ℤ) → (𝐴 𝐵) = (𝐴 · 𝐵))
71703com23 1291 1 ((𝑊 ∈ ℂMod ∧ 𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵𝑉) → (𝐴 𝐵) = (𝐴 · 𝐵))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 383  w3a 1054   = wceq 1523  wcel 2030  wss 3607  cfv 5926  (class class class)co 6690  0cc0 9974  1c1 9975   + caddc 9977  -cneg 10305  cn 11058  0cn0 11330  cz 11415  Basecbs 15904  +gcplusg 15988  Scalarcsca 15991   ·𝑠 cvsca 15992  0gc0g 16147  Mndcmnd 17341  Grpcgrp 17469  invgcminusg 17470  .gcmg 17587  ℂModcclm 22908
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-inf2 8576  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  ax-addf 10053  ax-mulf 10054
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-1o 7605  df-oadd 7609  df-er 7787  df-en 7998  df-dom 7999  df-sdom 8000  df-fin 8001  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-3 11118  df-4 11119  df-5 11120  df-6 11121  df-7 11122  df-8 11123  df-9 11124  df-n0 11331  df-z 11416  df-dec 11532  df-uz 11726  df-fz 12365  df-seq 12842  df-struct 15906  df-ndx 15907  df-slot 15908  df-base 15910  df-sets 15911  df-ress 15912  df-plusg 16001  df-mulr 16002  df-starv 16003  df-tset 16007  df-ple 16008  df-ds 16011  df-unif 16012  df-0g 16149  df-mgm 17289  df-sgrp 17331  df-mnd 17342  df-grp 17472  df-minusg 17473  df-mulg 17588  df-subg 17638  df-cmn 18241  df-mgp 18536  df-ur 18548  df-ring 18595  df-cring 18596  df-subrg 18826  df-lmod 18913  df-cnfld 19795  df-clm 22909
This theorem is referenced by:  clmzlmvsca  22959  minveclem2  23243
  Copyright terms: Public domain W3C validator