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

Theorem lmodcom 13674
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 999 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → 𝑊 ∈ LMod)
2 eqid 2189 . . . . . . . . . . 11 (Scalar‘𝑊) = (Scalar‘𝑊)
3 eqid 2189 . . . . . . . . . . 11 (Base‘(Scalar‘𝑊)) = (Base‘(Scalar‘𝑊))
4 eqid 2189 . . . . . . . . . . 11 (1r‘(Scalar‘𝑊)) = (1r‘(Scalar‘𝑊))
52, 3, 4lmod1cl 13656 . . . . . . . . . 10 (𝑊 ∈ LMod → (1r‘(Scalar‘𝑊)) ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)))
61, 5syl 14 . . . . . . . . 9 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → (1r‘(Scalar‘𝑊)) ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)))
7 eqid 2189 . . . . . . . . . 10 (+g‘(Scalar‘𝑊)) = (+g‘(Scalar‘𝑊))
82, 3, 7lmodacl 13640 . . . . . . . . 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 1249 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → ((1r‘(Scalar‘𝑊))(+g‘(Scalar‘𝑊))(1r‘(Scalar‘𝑊))) ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)))
10 simp2 1000 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → 𝑋𝑉)
11 simp3 1001 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → 𝑌𝑉)
12 lmodcom.v . . . . . . . . 9 𝑉 = (Base‘𝑊)
13 lmodcom.a . . . . . . . . 9 + = (+g𝑊)
14 eqid 2189 . . . . . . . . 9 ( ·𝑠𝑊) = ( ·𝑠𝑊)
1512, 13, 2, 14, 3lmodvsdi 13652 . . . . . . . 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 1251 . . . . . . 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 13643 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → (𝑋 + 𝑌) ∈ 𝑉)
1812, 13, 2, 14, 3, 7lmodvsdir 13653 . . . . . . . 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 1251 . . . . . . 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 2224 . . . . . 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 13653 . . . . . . . . 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 1251 . . . . . . . 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 13657 . . . . . . . . . 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 5918 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → (((1r‘(Scalar‘𝑊))( ·𝑠𝑊)𝑋) + ((1r‘(Scalar‘𝑊))( ·𝑠𝑊)𝑋)) = (𝑋 + 𝑋))
2622, 25eqtrd 2222 . . . . . . 7 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → (((1r‘(Scalar‘𝑊))(+g‘(Scalar‘𝑊))(1r‘(Scalar‘𝑊)))( ·𝑠𝑊)𝑋) = (𝑋 + 𝑋))
2712, 13, 2, 14, 3, 7lmodvsdir 13653 . . . . . . . . 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 1251 . . . . . . . 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 13657 . . . . . . . . . 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 5918 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → (((1r‘(Scalar‘𝑊))( ·𝑠𝑊)𝑌) + ((1r‘(Scalar‘𝑊))( ·𝑠𝑊)𝑌)) = (𝑌 + 𝑌))
3228, 31eqtrd 2222 . . . . . . 7 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → (((1r‘(Scalar‘𝑊))(+g‘(Scalar‘𝑊))(1r‘(Scalar‘𝑊)))( ·𝑠𝑊)𝑌) = (𝑌 + 𝑌))
3326, 32oveq12d 5918 . . . . . 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 13657 . . . . . . . 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 5918 . . . . . 6 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → (((1r‘(Scalar‘𝑊))( ·𝑠𝑊)(𝑋 + 𝑌)) + ((1r‘(Scalar‘𝑊))( ·𝑠𝑊)(𝑋 + 𝑌))) = ((𝑋 + 𝑌) + (𝑋 + 𝑌)))
3720, 33, 363eqtr3d 2230 . . . . 5 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → ((𝑋 + 𝑋) + (𝑌 + 𝑌)) = ((𝑋 + 𝑌) + (𝑋 + 𝑌)))
3812, 13lmodvacl 13643 . . . . . . 7 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑋𝑉) → (𝑋 + 𝑋) ∈ 𝑉)
391, 10, 10, 38syl3anc 1249 . . . . . 6 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → (𝑋 + 𝑋) ∈ 𝑉)
4012, 13lmodass 13644 . . . . . 6 ((𝑊 ∈ LMod ∧ ((𝑋 + 𝑋) ∈ 𝑉𝑌𝑉𝑌𝑉)) → (((𝑋 + 𝑋) + 𝑌) + 𝑌) = ((𝑋 + 𝑋) + (𝑌 + 𝑌)))
411, 39, 11, 11, 40syl13anc 1251 . . . . 5 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → (((𝑋 + 𝑋) + 𝑌) + 𝑌) = ((𝑋 + 𝑋) + (𝑌 + 𝑌)))
4212, 13lmodass 13644 . . . . . 6 ((𝑊 ∈ LMod ∧ ((𝑋 + 𝑌) ∈ 𝑉𝑋𝑉𝑌𝑉)) → (((𝑋 + 𝑌) + 𝑋) + 𝑌) = ((𝑋 + 𝑌) + (𝑋 + 𝑌)))
431, 17, 10, 11, 42syl13anc 1251 . . . . 5 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → (((𝑋 + 𝑌) + 𝑋) + 𝑌) = ((𝑋 + 𝑌) + (𝑋 + 𝑌)))
4437, 41, 433eqtr4d 2232 . . . 4 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → (((𝑋 + 𝑋) + 𝑌) + 𝑌) = (((𝑋 + 𝑌) + 𝑋) + 𝑌))
45 lmodgrp 13635 . . . . . 6 (𝑊 ∈ LMod → 𝑊 ∈ Grp)
461, 45syl 14 . . . . 5 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → 𝑊 ∈ Grp)
4712, 13lmodvacl 13643 . . . . . 6 ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑋 + 𝑋) ∈ 𝑉𝑌𝑉) → ((𝑋 + 𝑋) + 𝑌) ∈ 𝑉)
481, 39, 11, 47syl3anc 1249 . . . . 5 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → ((𝑋 + 𝑋) + 𝑌) ∈ 𝑉)
4912, 13lmodvacl 13643 . . . . . 6 ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑋 + 𝑌) ∈ 𝑉𝑋𝑉) → ((𝑋 + 𝑌) + 𝑋) ∈ 𝑉)
501, 17, 10, 49syl3anc 1249 . . . . 5 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → ((𝑋 + 𝑌) + 𝑋) ∈ 𝑉)
5112, 13grprcan 13004 . . . . 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 1251 . . . 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 13644 . . . 4 ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑋𝑉𝑋𝑉𝑌𝑉)) → ((𝑋 + 𝑋) + 𝑌) = (𝑋 + (𝑋 + 𝑌)))
551, 10, 10, 11, 54syl13anc 1251 . . 3 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → ((𝑋 + 𝑋) + 𝑌) = (𝑋 + (𝑋 + 𝑌)))
5612, 13lmodass 13644 . . . 4 ((𝑊 ∈ LMod ∧ (𝑋𝑉𝑌𝑉𝑋𝑉)) → ((𝑋 + 𝑌) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑌 + 𝑋)))
571, 10, 11, 10, 56syl13anc 1251 . . 3 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → ((𝑋 + 𝑌) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑌 + 𝑋)))
5853, 55, 573eqtr3d 2230 . 2 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → (𝑋 + (𝑋 + 𝑌)) = (𝑋 + (𝑌 + 𝑋)))
5912, 13lmodvacl 13643 . . . 4 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑌𝑉𝑋𝑉) → (𝑌 + 𝑋) ∈ 𝑉)
60593com23 1211 . . 3 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑋𝑉𝑌𝑉) → (𝑌 + 𝑋) ∈ 𝑉)
6112, 13lmodlcan 13645 . . 3 ((𝑊 ∈ LMod ∧ ((𝑋 + 𝑌) ∈ 𝑉 ∧ (𝑌 + 𝑋) ∈ 𝑉𝑋𝑉)) → ((𝑋 + (𝑋 + 𝑌)) = (𝑋 + (𝑌 + 𝑋)) ↔ (𝑋 + 𝑌) = (𝑌 + 𝑋)))
621, 17, 60, 10, 61syl13anc 1251 . 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 980   = wceq 1364  wcel 2160  cfv 5238  (class class class)co 5900  Basecbs 12523  +gcplusg 12600  Scalarcsca 12603   ·𝑠 cvsca 12604  Grpcgrp 12968  1rcur 13338  LModclmod 13628
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 615  ax-in2 616  ax-io 710  ax-5 1458  ax-7 1459  ax-gen 1460  ax-ie1 1504  ax-ie2 1505  ax-8 1515  ax-10 1516  ax-11 1517  ax-i12 1518  ax-bndl 1520  ax-4 1521  ax-17 1537  ax-i9 1541  ax-ial 1545  ax-i5r 1546  ax-13 2162  ax-14 2163  ax-ext 2171  ax-coll 4136  ax-sep 4139  ax-pow 4195  ax-pr 4230  ax-un 4454  ax-setind 4557  ax-cnex 7937  ax-resscn 7938  ax-1cn 7939  ax-1re 7940  ax-icn 7941  ax-addcl 7942  ax-addrcl 7943  ax-mulcl 7944  ax-addcom 7946  ax-addass 7948  ax-i2m1 7951  ax-0lt1 7952  ax-0id 7954  ax-rnegex 7955  ax-pre-ltirr 7958  ax-pre-ltadd 7962
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1472  df-sb 1774  df-eu 2041  df-mo 2042  df-clab 2176  df-cleq 2182  df-clel 2185  df-nfc 2321  df-ne 2361  df-nel 2456  df-ral 2473  df-rex 2474  df-reu 2475  df-rmo 2476  df-rab 2477  df-v 2754  df-sbc 2978  df-csb 3073  df-dif 3146  df-un 3148  df-in 3150  df-ss 3157  df-nul 3438  df-pw 3595  df-sn 3616  df-pr 3617  df-op 3619  df-uni 3828  df-int 3863  df-iun 3906  df-br 4022  df-opab 4083  df-mpt 4084  df-id 4314  df-xp 4653  df-rel 4654  df-cnv 4655  df-co 4656  df-dm 4657  df-rn 4658  df-res 4659  df-ima 4660  df-iota 5199  df-fun 5240  df-fn 5241  df-f 5242  df-f1 5243  df-fo 5244  df-f1o 5245  df-fv 5246  df-riota 5855  df-ov 5903  df-oprab 5904  df-mpo 5905  df-pnf 8029  df-mnf 8030  df-ltxr 8032  df-inn 8955  df-2 9013  df-3 9014  df-4 9015  df-5 9016  df-6 9017  df-ndx 12526  df-slot 12527  df-base 12529  df-sets 12530  df-plusg 12613  df-mulr 12614  df-sca 12616  df-vsca 12617  df-0g 12774  df-mgm 12843  df-sgrp 12888  df-mnd 12901  df-grp 12971  df-minusg 12972  df-mgp 13300  df-ur 13339  df-ring 13377  df-lmod 13630
This theorem is referenced by:  lmodabl  13675  lssvsubcl  13707  lssvancl2  13709
  Copyright terms: Public domain W3C validator