Theorem 0lmhm 20302

Description: The constant zero linear function between two modules. (Contributed by Stefan O'Rear, 5-Sep-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
0lmhm.z	⊢ 0 = (0g‘𝑁)
0lmhm.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑀)
0lmhm.s	⊢ 𝑆 = (Scalar‘𝑀)
0lmhm.t	⊢ 𝑇 = (Scalar‘𝑁)

Assertion

Ref	Expression
0lmhm	⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑁 ∈ LMod ∧ 𝑆 = 𝑇) → (𝐵 × { 0 }) ∈ (𝑀 LMHom 𝑁))

Proof of Theorem 0lmhm

Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		0lmhm.b	. 2 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑀)
2		eqid 2738	. 2 ⊢ ( ·𝑠 ‘𝑀) = ( ·𝑠 ‘𝑀)
3		eqid 2738	. 2 ⊢ ( ·𝑠 ‘𝑁) = ( ·𝑠 ‘𝑁)
4		0lmhm.s	. 2 ⊢ 𝑆 = (Scalar‘𝑀)
5		0lmhm.t	. 2 ⊢ 𝑇 = (Scalar‘𝑁)
6		eqid 2738	. 2 ⊢ (Base‘𝑆) = (Base‘𝑆)
7		simp1 1135	. 2 ⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑁 ∈ LMod ∧ 𝑆 = 𝑇) → 𝑀 ∈ LMod)
8		simp2 1136	. 2 ⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑁 ∈ LMod ∧ 𝑆 = 𝑇) → 𝑁 ∈ LMod)
9		simp3 1137	. . 3 ⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑁 ∈ LMod ∧ 𝑆 = 𝑇) → 𝑆 = 𝑇)
10	9	eqcomd 2744	. 2 ⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑁 ∈ LMod ∧ 𝑆 = 𝑇) → 𝑇 = 𝑆)
11		lmodgrp 20130	. . . 4 ⊢ (𝑀 ∈ LMod → 𝑀 ∈ Grp)
12		lmodgrp 20130	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ LMod → 𝑁 ∈ Grp)
13		0lmhm.z	. . . . 5 ⊢ 0 = (0g‘𝑁)
14	13, 1	0ghm 18848	. . . 4 ⊢ ((𝑀 ∈ Grp ∧ 𝑁 ∈ Grp) → (𝐵 × { 0 }) ∈ (𝑀 GrpHom 𝑁))
15	11, 12, 14	syl2an 596	. . 3 ⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑁 ∈ LMod) → (𝐵 × { 0 }) ∈ (𝑀 GrpHom 𝑁))
16	15	3adant3 1131	. 2 ⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑁 ∈ LMod ∧ 𝑆 = 𝑇) → (𝐵 × { 0 }) ∈ (𝑀 GrpHom 𝑁))
17		simpl2 1191	. . . 4 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑁 ∈ LMod ∧ 𝑆 = 𝑇) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑆) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) → 𝑁 ∈ LMod)
18		simprl 768	. . . . 5 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑁 ∈ LMod ∧ 𝑆 = 𝑇) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑆) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) → 𝑥 ∈ (Base‘𝑆))
19		simpl3 1192	. . . . . 6 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑁 ∈ LMod ∧ 𝑆 = 𝑇) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑆) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) → 𝑆 = 𝑇)
20	19	fveq2d 6778	. . . . 5 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑁 ∈ LMod ∧ 𝑆 = 𝑇) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑆) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) → (Base‘𝑆) = (Base‘𝑇))
21	18, 20	eleqtrd 2841	. . . 4 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑁 ∈ LMod ∧ 𝑆 = 𝑇) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑆) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) → 𝑥 ∈ (Base‘𝑇))
22		eqid 2738	. . . . 5 ⊢ (Base‘𝑇) = (Base‘𝑇)
23	5, 3, 22, 13	lmodvs0 20157	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ LMod ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝑇)) → (𝑥( ·𝑠 ‘𝑁) 0 ) = 0 )
24	17, 21, 23	syl2anc 584	. . 3 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑁 ∈ LMod ∧ 𝑆 = 𝑇) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑆) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) → (𝑥( ·𝑠 ‘𝑁) 0 ) = 0 )
25	13	fvexi 6788	. . . . . 6 ⊢ 0 ∈ V
26	25	fvconst2 7079	. . . . 5 ⊢ (𝑦 ∈ 𝐵 → ((𝐵 × { 0 })‘𝑦) = 0 )
27	26	oveq2d 7291	. . . 4 ⊢ (𝑦 ∈ 𝐵 → (𝑥( ·𝑠 ‘𝑁)((𝐵 × { 0 })‘𝑦)) = (𝑥( ·𝑠 ‘𝑁) 0 ))
28	27	ad2antll 726	. . 3 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑁 ∈ LMod ∧ 𝑆 = 𝑇) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑆) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) → (𝑥( ·𝑠 ‘𝑁)((𝐵 × { 0 })‘𝑦)) = (𝑥( ·𝑠 ‘𝑁) 0 ))
29		simpl1 1190	. . . . 5 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑁 ∈ LMod ∧ 𝑆 = 𝑇) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑆) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) → 𝑀 ∈ LMod)
30		simprr 770	. . . . 5 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑁 ∈ LMod ∧ 𝑆 = 𝑇) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑆) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) → 𝑦 ∈ 𝐵)
31	1, 4, 2, 6	lmodvscl 20140	. . . . 5 ⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝑆) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → (𝑥( ·𝑠 ‘𝑀)𝑦) ∈ 𝐵)
32	29, 18, 30, 31	syl3anc 1370	. . . 4 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑁 ∈ LMod ∧ 𝑆 = 𝑇) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑆) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) → (𝑥( ·𝑠 ‘𝑀)𝑦) ∈ 𝐵)
33	25	fvconst2 7079	. . . 4 ⊢ ((𝑥( ·𝑠 ‘𝑀)𝑦) ∈ 𝐵 → ((𝐵 × { 0 })‘(𝑥( ·𝑠 ‘𝑀)𝑦)) = 0 )
34	32, 33	syl 17	. . 3 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑁 ∈ LMod ∧ 𝑆 = 𝑇) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑆) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) → ((𝐵 × { 0 })‘(𝑥( ·𝑠 ‘𝑀)𝑦)) = 0 )
35	24, 28, 34	3eqtr4rd 2789	. 2 ⊢ (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑁 ∈ LMod ∧ 𝑆 = 𝑇) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑆) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) → ((𝐵 × { 0 })‘(𝑥( ·𝑠 ‘𝑀)𝑦)) = (𝑥( ·𝑠 ‘𝑁)((𝐵 × { 0 })‘𝑦)))
36	1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 16, 35	islmhmd 20301	1 ⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑁 ∈ LMod ∧ 𝑆 = 𝑇) → (𝐵 × { 0 }) ∈ (𝑀 LMHom 𝑁))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 396   ∧ w3a 1086   = wceq 1539   ∈ wcel 2106  {csn 4561   × cxp 5587  ‘cfv 6433  (class class class)co 7275  Basecbs 16912  Scalarcsca 16965   ·_𝑠 cvsca 16966  0_gc0g 17150  Grpcgrp 18577   GrpHom cghm 18831  LModclmod 20123   LMHom clmhm 20281

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2709  ax-rep 5209  ax-sep 5223  ax-nul 5230  ax-pow 5288  ax-pr 5352  ax-un 7588  ax-cnex 10927  ax-resscn 10928  ax-1cn 10929  ax-icn 10930  ax-addcl 10931  ax-addrcl 10932  ax-mulcl 10933  ax-mulrcl 10934  ax-mulcom 10935  ax-addass 10936  ax-mulass 10937  ax-distr 10938  ax-i2m1 10939  ax-1ne0 10940  ax-1rid 10941  ax-rnegex 10942  ax-rrecex 10943  ax-cnre 10944  ax-pre-lttri 10945  ax-pre-lttrn 10946  ax-pre-ltadd 10947  ax-pre-mulgt0 10948

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2068  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2816  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3069  df-rex 3070  df-rmo 3071  df-reu 3072  df-rab 3073  df-v 3434  df-sbc 3717  df-csb 3833  df-dif 3890  df-un 3892  df-in 3894  df-ss 3904  df-pss 3906  df-nul 4257  df-if 4460  df-pw 4535  df-sn 4562  df-pr 4564  df-op 4568  df-uni 4840  df-iun 4926  df-br 5075  df-opab 5137  df-mpt 5158  df-tr 5192  df-id 5489  df-eprel 5495  df-po 5503  df-so 5504  df-fr 5544  df-we 5546  df-xp 5595  df-rel 5596  df-cnv 5597  df-co 5598  df-dm 5599  df-rn 5600  df-res 5601  df-ima 5602  df-pred 6202  df-ord 6269  df-on 6270  df-lim 6271  df-suc 6272  df-iota 6391  df-fun 6435  df-fn 6436  df-f 6437  df-f1 6438  df-fo 6439  df-f1o 6440  df-fv 6441  df-riota 7232  df-ov 7278  df-oprab 7279  df-mpo 7280  df-om 7713  df-2nd 7832  df-frecs 8097  df-wrecs 8128  df-recs 8202  df-rdg 8241  df-er 8498  df-map 8617  df-en 8734  df-dom 8735  df-sdom 8736  df-pnf 11011  df-mnf 11012  df-xr 11013  df-ltxr 11014  df-le 11015  df-sub 11207  df-neg 11208  df-nn 11974  df-2 12036  df-sets 16865  df-slot 16883  df-ndx 16895  df-base 16913  df-plusg 16975  df-0g 17152  df-mgm 18326  df-sgrp 18375  df-mnd 18386  df-mhm 18430  df-grp 18580  df-ghm 18832  df-mgp 19721  df-ring 19785  df-lmod 20125  df-lmhm 20284

This theorem is referenced by:  0nmhm  23919  mendring  41017