ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  lmodcom GIF version

Theorem lmodcom 14318
Description: Left module vector sum is commutative. (Contributed by Gérard Lang, 25-Jun-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
lmodcom.v 𝑉 = (Base‘𝑊)
lmodcom.a + = (+g𝑊)
Assertion
Ref Expression
lmodcom ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → (𝑋 + 𝑌) = (𝑌 + 𝑋))

Proof of Theorem lmodcom
StepHypRef Expression
1 simp1 1021 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → 𝑊 ∈ LMod)
2 eqid 2229 . . . . . . . . . . 11 (Scalar‘𝑊) = (Scalar‘𝑊)
3 eqid 2229 . . . . . . . . . . 11 (Base‘(Scalar‘𝑊)) = (Base‘(Scalar‘𝑊))
4 eqid 2229 . . . . . . . . . . 11 (1r‘(Scalar‘𝑊)) = (1r‘(Scalar‘𝑊))
52, 3, 4lmod1cl 14300 . . . . . . . . . 10 (𝑊 ∈ LMod → (1r‘(Scalar‘𝑊)) ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)))
61, 5syl 14 . . . . . . . . 9 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → (1r‘(Scalar‘𝑊)) ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)))
7 eqid 2229 . . . . . . . . . 10 (+g‘(Scalar‘𝑊)) = (+g‘(Scalar‘𝑊))
82, 3, 7lmodacl 14284 . . . . . . . . 9 ((𝑊 ∈ LMod ∧ (1r‘(Scalar‘𝑊)) ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ (1r‘(Scalar‘𝑊)) ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊))) → ((1r‘(Scalar‘𝑊))(+g‘(Scalar‘𝑊))(1r‘(Scalar‘𝑊))) ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)))
91, 6, 6, 8syl3anc 1271 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → ((1r‘(Scalar‘𝑊))(+g‘(Scalar‘𝑊))(1r‘(Scalar‘𝑊))) ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)))
10 simp2 1022 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → 𝑋𝑉)
11 simp3 1023 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → 𝑌𝑉)
12 lmodcom.v . . . . . . . . 9 𝑉 = (Base‘𝑊)
13 lmodcom.a . . . . . . . . 9 + = (+g𝑊)
14 eqid 2229 . . . . . . . . 9 ( ·𝑠𝑊) = ( ·𝑠𝑊)
1512, 13, 2, 14, 3lmodvsdi 14296 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ LMod ∧ (((1r‘(Scalar‘𝑊))(+g‘(Scalar‘𝑊))(1r‘(Scalar‘𝑊))) ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉)) → (((1r‘(Scalar‘𝑊))(+g‘(Scalar‘𝑊))(1r‘(Scalar‘𝑊)))( ·𝑠𝑊)(𝑋 + 𝑌)) = ((((1r‘(Scalar‘𝑊))(+g‘(Scalar‘𝑊))(1r‘(Scalar‘𝑊)))( ·𝑠𝑊)𝑋) + (((1r‘(Scalar‘𝑊))(+g‘(Scalar‘𝑊))(1r‘(Scalar‘𝑊)))( ·𝑠𝑊)𝑌)))
161, 9, 10, 11, 15syl13anc 1273 . . . . . . 7 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → (((1r‘(Scalar‘𝑊))(+g‘(Scalar‘𝑊))(1r‘(Scalar‘𝑊)))( ·𝑠𝑊)(𝑋 + 𝑌)) = ((((1r‘(Scalar‘𝑊))(+g‘(Scalar‘𝑊))(1r‘(Scalar‘𝑊)))( ·𝑠𝑊)𝑋) + (((1r‘(Scalar‘𝑊))(+g‘(Scalar‘𝑊))(1r‘(Scalar‘𝑊)))( ·𝑠𝑊)𝑌)))
1712, 13lmodvacl 14287 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → (𝑋 + 𝑌) ∈ 𝑉)
1812, 13, 2, 14, 3, 7lmodvsdir 14297 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ LMod ∧ ((1r‘(Scalar‘𝑊)) ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ (1r‘(Scalar‘𝑊)) ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ (𝑋 + 𝑌) ∈ 𝑉)) → (((1r‘(Scalar‘𝑊))(+g‘(Scalar‘𝑊))(1r‘(Scalar‘𝑊)))( ·𝑠𝑊)(𝑋 + 𝑌)) = (((1r‘(Scalar‘𝑊))( ·𝑠𝑊)(𝑋 + 𝑌)) + ((1r‘(Scalar‘𝑊))( ·𝑠𝑊)(𝑋 + 𝑌))))
191, 6, 6, 17, 18syl13anc 1273 . . . . . . 7 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → (((1r‘(Scalar‘𝑊))(+g‘(Scalar‘𝑊))(1r‘(Scalar‘𝑊)))( ·𝑠𝑊)(𝑋 + 𝑌)) = (((1r‘(Scalar‘𝑊))( ·𝑠𝑊)(𝑋 + 𝑌)) + ((1r‘(Scalar‘𝑊))( ·𝑠𝑊)(𝑋 + 𝑌))))
2016, 19eqtr3d 2264 . . . . . 6 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → ((((1r‘(Scalar‘𝑊))(+g‘(Scalar‘𝑊))(1r‘(Scalar‘𝑊)))( ·𝑠𝑊)𝑋) + (((1r‘(Scalar‘𝑊))(+g‘(Scalar‘𝑊))(1r‘(Scalar‘𝑊)))( ·𝑠𝑊)𝑌)) = (((1r‘(Scalar‘𝑊))( ·𝑠𝑊)(𝑋 + 𝑌)) + ((1r‘(Scalar‘𝑊))( ·𝑠𝑊)(𝑋 + 𝑌))))
2112, 13, 2, 14, 3, 7lmodvsdir 14297 . . . . . . . . 9 ((𝑊 ∈ LMod ∧ ((1r‘(Scalar‘𝑊)) ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ (1r‘(Scalar‘𝑊)) ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑋𝑉)) → (((1r‘(Scalar‘𝑊))(+g‘(Scalar‘𝑊))(1r‘(Scalar‘𝑊)))( ·𝑠𝑊)𝑋) = (((1r‘(Scalar‘𝑊))( ·𝑠𝑊)𝑋) + ((1r‘(Scalar‘𝑊))( ·𝑠𝑊)𝑋)))
221, 6, 6, 10, 21syl13anc 1273 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → (((1r‘(Scalar‘𝑊))(+g‘(Scalar‘𝑊))(1r‘(Scalar‘𝑊)))( ·𝑠𝑊)𝑋) = (((1r‘(Scalar‘𝑊))( ·𝑠𝑊)𝑋) + ((1r‘(Scalar‘𝑊))( ·𝑠𝑊)𝑋)))
2312, 2, 14, 4lmodvs1 14301 . . . . . . . . . 10 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉) → ((1r‘(Scalar‘𝑊))( ·𝑠𝑊)𝑋) = 𝑋)
241, 10, 23syl2anc 411 . . . . . . . . 9 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → ((1r‘(Scalar‘𝑊))( ·𝑠𝑊)𝑋) = 𝑋)
2524, 24oveq12d 6028 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → (((1r‘(Scalar‘𝑊))( ·𝑠𝑊)𝑋) + ((1r‘(Scalar‘𝑊))( ·𝑠𝑊)𝑋)) = (𝑋 + 𝑋))
2622, 25eqtrd 2262 . . . . . . 7 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → (((1r‘(Scalar‘𝑊))(+g‘(Scalar‘𝑊))(1r‘(Scalar‘𝑊)))( ·𝑠𝑊)𝑋) = (𝑋 + 𝑋))
2712, 13, 2, 14, 3, 7lmodvsdir 14297 . . . . . . . . 9 ((𝑊 ∈ LMod ∧ ((1r‘(Scalar‘𝑊)) ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ (1r‘(Scalar‘𝑊)) ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑌𝑉)) → (((1r‘(Scalar‘𝑊))(+g‘(Scalar‘𝑊))(1r‘(Scalar‘𝑊)))( ·𝑠𝑊)𝑌) = (((1r‘(Scalar‘𝑊))( ·𝑠𝑊)𝑌) + ((1r‘(Scalar‘𝑊))( ·𝑠𝑊)𝑌)))
281, 6, 6, 11, 27syl13anc 1273 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → (((1r‘(Scalar‘𝑊))(+g‘(Scalar‘𝑊))(1r‘(Scalar‘𝑊)))( ·𝑠𝑊)𝑌) = (((1r‘(Scalar‘𝑊))( ·𝑠𝑊)𝑌) + ((1r‘(Scalar‘𝑊))( ·𝑠𝑊)𝑌)))
2912, 2, 14, 4lmodvs1 14301 . . . . . . . . . 10 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑌𝑉) → ((1r‘(Scalar‘𝑊))( ·𝑠𝑊)𝑌) = 𝑌)
301, 11, 29syl2anc 411 . . . . . . . . 9 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → ((1r‘(Scalar‘𝑊))( ·𝑠𝑊)𝑌) = 𝑌)
3130, 30oveq12d 6028 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → (((1r‘(Scalar‘𝑊))( ·𝑠𝑊)𝑌) + ((1r‘(Scalar‘𝑊))( ·𝑠𝑊)𝑌)) = (𝑌 + 𝑌))
3228, 31eqtrd 2262 . . . . . . 7 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → (((1r‘(Scalar‘𝑊))(+g‘(Scalar‘𝑊))(1r‘(Scalar‘𝑊)))( ·𝑠𝑊)𝑌) = (𝑌 + 𝑌))
3326, 32oveq12d 6028 . . . . . 6 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → ((((1r‘(Scalar‘𝑊))(+g‘(Scalar‘𝑊))(1r‘(Scalar‘𝑊)))( ·𝑠𝑊)𝑋) + (((1r‘(Scalar‘𝑊))(+g‘(Scalar‘𝑊))(1r‘(Scalar‘𝑊)))( ·𝑠𝑊)𝑌)) = ((𝑋 + 𝑋) + (𝑌 + 𝑌)))
3412, 2, 14, 4lmodvs1 14301 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑋 + 𝑌) ∈ 𝑉) → ((1r‘(Scalar‘𝑊))( ·𝑠𝑊)(𝑋 + 𝑌)) = (𝑋 + 𝑌))
351, 17, 34syl2anc 411 . . . . . . 7 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → ((1r‘(Scalar‘𝑊))( ·𝑠𝑊)(𝑋 + 𝑌)) = (𝑋 + 𝑌))
3635, 35oveq12d 6028 . . . . . 6 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → (((1r‘(Scalar‘𝑊))( ·𝑠𝑊)(𝑋 + 𝑌)) + ((1r‘(Scalar‘𝑊))( ·𝑠𝑊)(𝑋 + 𝑌))) = ((𝑋 + 𝑌) + (𝑋 + 𝑌)))
3720, 33, 363eqtr3d 2270 . . . . 5 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → ((𝑋 + 𝑋) + (𝑌 + 𝑌)) = ((𝑋 + 𝑌) + (𝑋 + 𝑌)))
3812, 13lmodvacl 14287 . . . . . . 7 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑋𝑉) → (𝑋 + 𝑋) ∈ 𝑉)
391, 10, 10, 38syl3anc 1271 . . . . . 6 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → (𝑋 + 𝑋) ∈ 𝑉)
4012, 13lmodass 14288 . . . . . 6 ((𝑊 ∈ LMod ∧ ((𝑋 + 𝑋) ∈ 𝑉𝑌𝑉𝑌𝑉)) → (((𝑋 + 𝑋) + 𝑌) + 𝑌) = ((𝑋 + 𝑋) + (𝑌 + 𝑌)))
411, 39, 11, 11, 40syl13anc 1273 . . . . 5 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → (((𝑋 + 𝑋) + 𝑌) + 𝑌) = ((𝑋 + 𝑋) + (𝑌 + 𝑌)))
4212, 13lmodass 14288 . . . . . 6 ((𝑊 ∈ LMod ∧ ((𝑋 + 𝑌) ∈ 𝑉𝑋𝑉𝑌𝑉)) → (((𝑋 + 𝑌) + 𝑋) + 𝑌) = ((𝑋 + 𝑌) + (𝑋 + 𝑌)))
431, 17, 10, 11, 42syl13anc 1273 . . . . 5 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → (((𝑋 + 𝑌) + 𝑋) + 𝑌) = ((𝑋 + 𝑌) + (𝑋 + 𝑌)))
4437, 41, 433eqtr4d 2272 . . . 4 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → (((𝑋 + 𝑋) + 𝑌) + 𝑌) = (((𝑋 + 𝑌) + 𝑋) + 𝑌))
45 lmodgrp 14279 . . . . . 6 (𝑊 ∈ LMod → 𝑊 ∈ Grp)
461, 45syl 14 . . . . 5 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → 𝑊 ∈ Grp)
4712, 13lmodvacl 14287 . . . . . 6 ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑋 + 𝑋) ∈ 𝑉𝑌𝑉) → ((𝑋 + 𝑋) + 𝑌) ∈ 𝑉)
481, 39, 11, 47syl3anc 1271 . . . . 5 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → ((𝑋 + 𝑋) + 𝑌) ∈ 𝑉)
4912, 13lmodvacl 14287 . . . . . 6 ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑋 + 𝑌) ∈ 𝑉𝑋𝑉) → ((𝑋 + 𝑌) + 𝑋) ∈ 𝑉)
501, 17, 10, 49syl3anc 1271 . . . . 5 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → ((𝑋 + 𝑌) + 𝑋) ∈ 𝑉)
5112, 13grprcan 13591 . . . . 5 ((𝑊 ∈ Grp ∧ (((𝑋 + 𝑋) + 𝑌) ∈ 𝑉 ∧ ((𝑋 + 𝑌) + 𝑋) ∈ 𝑉𝑌𝑉)) → ((((𝑋 + 𝑋) + 𝑌) + 𝑌) = (((𝑋 + 𝑌) + 𝑋) + 𝑌) ↔ ((𝑋 + 𝑋) + 𝑌) = ((𝑋 + 𝑌) + 𝑋)))
5246, 48, 50, 11, 51syl13anc 1273 . . . 4 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → ((((𝑋 + 𝑋) + 𝑌) + 𝑌) = (((𝑋 + 𝑌) + 𝑋) + 𝑌) ↔ ((𝑋 + 𝑋) + 𝑌) = ((𝑋 + 𝑌) + 𝑋)))
5344, 52mpbid 147 . . 3 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → ((𝑋 + 𝑋) + 𝑌) = ((𝑋 + 𝑌) + 𝑋))
5412, 13lmodass 14288 . . . 4 ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑋𝑉𝑋𝑉𝑌𝑉)) → ((𝑋 + 𝑋) + 𝑌) = (𝑋 + (𝑋 + 𝑌)))
551, 10, 10, 11, 54syl13anc 1273 . . 3 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → ((𝑋 + 𝑋) + 𝑌) = (𝑋 + (𝑋 + 𝑌)))
5612, 13lmodass 14288 . . . 4 ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑋𝑉𝑌𝑉𝑋𝑉)) → ((𝑋 + 𝑌) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑌 + 𝑋)))
571, 10, 11, 10, 56syl13anc 1273 . . 3 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → ((𝑋 + 𝑌) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑌 + 𝑋)))
5853, 55, 573eqtr3d 2270 . 2 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → (𝑋 + (𝑋 + 𝑌)) = (𝑋 + (𝑌 + 𝑋)))
5912, 13lmodvacl 14287 . . . 4 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑌𝑉𝑋𝑉) → (𝑌 + 𝑋) ∈ 𝑉)
60593com23 1233 . . 3 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → (𝑌 + 𝑋) ∈ 𝑉)
6112, 13lmodlcan 14289 . . 3 ((𝑊 ∈ LMod ∧ ((𝑋 + 𝑌) ∈ 𝑉 ∧ (𝑌 + 𝑋) ∈ 𝑉𝑋𝑉)) → ((𝑋 + (𝑋 + 𝑌)) = (𝑋 + (𝑌 + 𝑋)) ↔ (𝑋 + 𝑌) = (𝑌 + 𝑋)))
621, 17, 60, 10, 61syl13anc 1273 . 2 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → ((𝑋 + (𝑋 + 𝑌)) = (𝑋 + (𝑌 + 𝑋)) ↔ (𝑋 + 𝑌) = (𝑌 + 𝑋)))
6358, 62mpbid 147 1 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → (𝑋 + 𝑌) = (𝑌 + 𝑋))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  wi 4  wb 105  w3a 1002   = wceq 1395  wcel 2200  cfv 5321  (class class class)co 6010  Basecbs 13053  +gcplusg 13131  Scalarcsca 13134   ·𝑠 cvsca 13135  Grpcgrp 13554  1rcur 13943  LModclmod 14272
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 617  ax-in2 618  ax-io 714  ax-5 1493  ax-7 1494  ax-gen 1495  ax-ie1 1539  ax-ie2 1540  ax-8 1550  ax-10 1551  ax-11 1552  ax-i12 1553  ax-bndl 1555  ax-4 1556  ax-17 1572  ax-i9 1576  ax-ial 1580  ax-i5r 1581  ax-13 2202  ax-14 2203  ax-ext 2211  ax-coll 4199  ax-sep 4202  ax-pow 4259  ax-pr 4294  ax-un 4525  ax-setind 4630  ax-cnex 8106  ax-resscn 8107  ax-1cn 8108  ax-1re 8109  ax-icn 8110  ax-addcl 8111  ax-addrcl 8112  ax-mulcl 8113  ax-addcom 8115  ax-addass 8117  ax-i2m1 8120  ax-0lt1 8121  ax-0id 8123  ax-rnegex 8124  ax-pre-ltirr 8127  ax-pre-ltadd 8131
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 1004  df-tru 1398  df-fal 1401  df-nf 1507  df-sb 1809  df-eu 2080  df-mo 2081  df-clab 2216  df-cleq 2222  df-clel 2225  df-nfc 2361  df-ne 2401  df-nel 2496  df-ral 2513  df-rex 2514  df-reu 2515  df-rmo 2516  df-rab 2517  df-v 2801  df-sbc 3029  df-csb 3125  df-dif 3199  df-un 3201  df-in 3203  df-ss 3210  df-nul 3492  df-pw 3651  df-sn 3672  df-pr 3673  df-op 3675  df-uni 3889  df-int 3924  df-iun 3967  df-br 4084  df-opab 4146  df-mpt 4147  df-id 4385  df-xp 4726  df-rel 4727  df-cnv 4728  df-co 4729  df-dm 4730  df-rn 4731  df-res 4732  df-ima 4733  df-iota 5281  df-fun 5323  df-fn 5324  df-f 5325  df-f1 5326  df-fo 5327  df-f1o 5328  df-fv 5329  df-riota 5963  df-ov 6013  df-oprab 6014  df-mpo 6015  df-pnf 8199  df-mnf 8200  df-ltxr 8202  df-inn 9127  df-2 9185  df-3 9186  df-4 9187  df-5 9188  df-6 9189  df-ndx 13056  df-slot 13057  df-base 13059  df-sets 13060  df-plusg 13144  df-mulr 13145  df-sca 13147  df-vsca 13148  df-0g 13312  df-mgm 13410  df-sgrp 13456  df-mnd 13471  df-grp 13557  df-minusg 13558  df-mgp 13905  df-ur 13944  df-ring 13982  df-lmod 14274
This theorem is referenced by:  lmodabl  14319  lssvsubcl  14351  lssvancl2  14353
  Copyright terms: Public domain W3C validator