Theorem hgmapvvlem1 43183

Description: Involution property of scalar sigma map. Line 10 in [Baer] p. 111, t sigma squared = t. Our 𝐸, 𝐶, 𝐷, 𝑌, 𝑋 correspond to Baer's w, h, k, s, t. (Contributed by NM, 13-Jun-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
hdmapglem6.h	⊢ 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
hdmapglem6.e	⊢ 𝐸 = ⟨( I ↾ (Base‘𝐾)), ( I ↾ ((LTrn‘𝐾)‘𝑊))⟩
hdmapglem6.o	⊢ 𝑂 = ((ocH‘𝐾)‘𝑊)
hdmapglem6.u	⊢ 𝑈 = ((DVecH‘𝐾)‘𝑊)
hdmapglem6.v	⊢ 𝑉 = (Base‘𝑈)
hdmapglem6.q	⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝑈)
hdmapglem6.r	⊢ 𝑅 = (Scalar‘𝑈)
hdmapglem6.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
hdmapglem6.t	⊢ × = (.r‘𝑅)
hdmapglem6.z	⊢ 0 = (0g‘𝑅)
hdmapglem6.i	⊢ 1 = (1r‘𝑅)
hdmapglem6.n	⊢ 𝑁 = (invr‘𝑅)
hdmapglem6.s	⊢ 𝑆 = ((HDMap‘𝐾)‘𝑊)
hdmapglem6.g	⊢ 𝐺 = ((HGMap‘𝐾)‘𝑊)
hdmapglem6.k	⊢ (𝜑 → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))
hdmapglem6.x	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (𝐵 ∖ { 0 }))
hdmapglem6.c	⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ (𝑂‘{𝐸}))
hdmapglem6.d	⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ (𝑂‘{𝐸}))
hdmapglem6.cd	⊢ (𝜑 → ((𝑆‘𝐷)‘𝐶) = 1 )
hdmapglem6.y	⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ (𝐵 ∖ { 0 }))
hdmapglem6.yx	⊢ (𝜑 → (𝑌 × (𝐺‘𝑋)) = 1 )

Assertion

Ref	Expression
hgmapvvlem1	⊢ (𝜑 → (𝐺‘(𝐺‘𝑋)) = 𝑋)

Proof of Theorem hgmapvvlem1

Step	Hyp	Ref	Expression
1		hdmapglem6.h	. . . . . 6 ⊢ 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
2		hdmapglem6.u	. . . . . 6 ⊢ 𝑈 = ((DVecH‘𝐾)‘𝑊)
3		hdmapglem6.k	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))
4	1, 2, 3	dvhlmod 42370	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ LMod)
5		hdmapglem6.r	. . . . . 6 ⊢ 𝑅 = (Scalar‘𝑈)
6	5	lmodring 21176	. . . . 5 ⊢ (𝑈 ∈ LMod → 𝑅 ∈ Ring)
7	4, 6	syl 18	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ Ring)
8		hdmapglem6.b	. . . . 5 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
9		hdmapglem6.g	. . . . 5 ⊢ 𝐺 = ((HGMap‘𝐾)‘𝑊)
10		hdmapglem6.x	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (𝐵 ∖ { 0 }))
11	10	eldifad 4054	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)
12	1, 2, 5, 8, 9, 3, 11	hgmapcl 43149	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐺‘𝑋) ∈ 𝐵)
13	1, 2, 5, 8, 9, 3, 12	hgmapcl 43149	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐺‘(𝐺‘𝑋)) ∈ 𝐵)
14		hdmapglem6.y	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ (𝐵 ∖ { 0 }))
15	14	eldifad 4054	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝐵)
16	1, 2, 5, 8, 9, 3, 15	hgmapcl 43149	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐺‘𝑌) ∈ 𝐵)
17	1, 2, 3	dvhlvec 42369	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ LVec)
18	5	lvecdrng 21413	. . . . . 6 ⊢ (𝑈 ∈ LVec → 𝑅 ∈ DivRing)
19	17, 18	syl 18	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ DivRing)
20		eldifsni 4753	. . . . . . 7 ⊢ (𝑌 ∈ (𝐵 ∖ { 0 }) → 𝑌 ≠ 0 )
21	14, 20	syl 18	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ≠ 0 )
22		hdmapglem6.z	. . . . . . . 8 ⊢ 0 = (0g‘𝑅)
23	1, 2, 5, 8, 22, 9, 3, 15	hgmapeq0 43164	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((𝐺‘𝑌) = 0 ↔ 𝑌 = 0 ))
24	23	necon3bid 3003	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((𝐺‘𝑌) ≠ 0 ↔ 𝑌 ≠ 0 ))
25	21, 24	mpbird 260	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐺‘𝑌) ≠ 0 )
26		hdmapglem6.n	. . . . . 6 ⊢ 𝑁 = (invr‘𝑅)
27	8, 22, 26	drnginvrcl 21044	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ (𝐺‘𝑌) ∈ 𝐵 ∧ (𝐺‘𝑌) ≠ 0 ) → (𝑁‘(𝐺‘𝑌)) ∈ 𝐵)
28	19, 16, 25, 27	syl3anc 1399	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑁‘(𝐺‘𝑌)) ∈ 𝐵)
29		hdmapglem6.t	. . . . 5 ⊢ × = (.r‘𝑅)
30	8, 29	ringass 20513	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ ((𝐺‘(𝐺‘𝑋)) ∈ 𝐵 ∧ (𝐺‘𝑌) ∈ 𝐵 ∧ (𝑁‘(𝐺‘𝑌)) ∈ 𝐵)) → (((𝐺‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐺‘𝑌)) × (𝑁‘(𝐺‘𝑌))) = ((𝐺‘(𝐺‘𝑋)) × ((𝐺‘𝑌) × (𝑁‘(𝐺‘𝑌)))))
31	7, 13, 16, 28, 30	syl13anc 1400	. . 3 ⊢ (𝜑 → (((𝐺‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐺‘𝑌)) × (𝑁‘(𝐺‘𝑌))) = ((𝐺‘(𝐺‘𝑋)) × ((𝐺‘𝑌) × (𝑁‘(𝐺‘𝑌)))))
32		hdmapglem6.i	. . . . . 6 ⊢ 1 = (1r‘𝑅)
33	8, 22, 29, 32, 26	drnginvrr 21048	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ (𝐺‘𝑌) ∈ 𝐵 ∧ (𝐺‘𝑌) ≠ 0 ) → ((𝐺‘𝑌) × (𝑁‘(𝐺‘𝑌))) = 1 )
34	19, 16, 25, 33	syl3anc 1399	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝐺‘𝑌) × (𝑁‘(𝐺‘𝑌))) = 1 )
35	34	oveq2d 7462	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝐺‘(𝐺‘𝑋)) × ((𝐺‘𝑌) × (𝑁‘(𝐺‘𝑌)))) = ((𝐺‘(𝐺‘𝑋)) × 1 ))
36	8, 29, 32	ringridm 20532	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝐺‘(𝐺‘𝑋)) ∈ 𝐵) → ((𝐺‘(𝐺‘𝑋)) × 1 ) = (𝐺‘(𝐺‘𝑋)))
37	7, 13, 36	syl2anc 596	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝐺‘(𝐺‘𝑋)) × 1 ) = (𝐺‘(𝐺‘𝑋)))
38	31, 35, 37	3eqtrrd 2803	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐺‘(𝐺‘𝑋)) = (((𝐺‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐺‘𝑌)) × (𝑁‘(𝐺‘𝑌))))
39		hdmapglem6.yx	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝑌 × (𝐺‘𝑋)) = 1 )
40	39	fveq2d 6915	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐺‘(𝑌 × (𝐺‘𝑋))) = (𝐺‘ 1 ))
41	1, 2, 5, 8, 29, 9, 3, 15, 12	hgmapmul 43155	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐺‘(𝑌 × (𝐺‘𝑋))) = ((𝐺‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐺‘𝑌)))
42	40, 41	eqtr3d 2800	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐺‘ 1 ) = ((𝐺‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐺‘𝑌)))
43		hdmapglem6.cd	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((𝑆‘𝐷)‘𝐶) = 1 )
44	43	fveq2d 6915	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐺‘((𝑆‘𝐷)‘𝐶)) = (𝐺‘ 1 ))
45		hdmapglem6.e	. . . . . . 7 ⊢ 𝐸 = ⟨( I ↾ (Base‘𝐾)), ( I ↾ ((LTrn‘𝐾)‘𝑊))⟩
46		hdmapglem6.o	. . . . . . 7 ⊢ 𝑂 = ((ocH‘𝐾)‘𝑊)
47		hdmapglem6.v	. . . . . . 7 ⊢ 𝑉 = (Base‘𝑈)
48		eqid 2763	. . . . . . 7 ⊢ (+g‘𝑈) = (+g‘𝑈)
49		eqid 2763	. . . . . . 7 ⊢ (-g‘𝑈) = (-g‘𝑈)
50		hdmapglem6.q	. . . . . . 7 ⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝑈)
51		hdmapglem6.s	. . . . . . 7 ⊢ 𝑆 = ((HDMap‘𝐾)‘𝑊)
52		hdmapglem6.c	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ (𝑂‘{𝐸}))
53		hdmapglem6.d	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ (𝑂‘{𝐸}))
54	1, 45, 46, 2, 47, 48, 49, 50, 5, 8, 29, 22, 51, 9, 3, 52, 53, 15, 11	hdmapglem5 43182	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐺‘((𝑆‘𝐷)‘𝐶)) = ((𝑆‘𝐶)‘𝐷))
55	44, 54	eqtr3d 2800	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐺‘ 1 ) = ((𝑆‘𝐶)‘𝐷))
56	42, 55	eqtr3d 2800	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝐺‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐺‘𝑌)) = ((𝑆‘𝐶)‘𝐷))
57	39, 43	eqtr4d 2801	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑌 × (𝐺‘𝑋)) = ((𝑆‘𝐷)‘𝐶))
58	1, 45, 46, 2, 47, 48, 49, 50, 5, 8, 29, 22, 51, 9, 3, 52, 53, 15, 11, 57	hdmapinvlem4 43181	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑋 × (𝐺‘𝑌)) = ((𝑆‘𝐶)‘𝐷))
59	56, 58	eqtr4d 2801	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝐺‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐺‘𝑌)) = (𝑋 × (𝐺‘𝑌)))
60	59	oveq1d 7461	. 2 ⊢ (𝜑 → (((𝐺‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐺‘𝑌)) × (𝑁‘(𝐺‘𝑌))) = ((𝑋 × (𝐺‘𝑌)) × (𝑁‘(𝐺‘𝑌))))
61	8, 29	ringass 20513	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ (𝐺‘𝑌) ∈ 𝐵 ∧ (𝑁‘(𝐺‘𝑌)) ∈ 𝐵)) → ((𝑋 × (𝐺‘𝑌)) × (𝑁‘(𝐺‘𝑌))) = (𝑋 × ((𝐺‘𝑌) × (𝑁‘(𝐺‘𝑌)))))
62	7, 11, 16, 28, 61	syl13anc 1400	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝑋 × (𝐺‘𝑌)) × (𝑁‘(𝐺‘𝑌))) = (𝑋 × ((𝐺‘𝑌) × (𝑁‘(𝐺‘𝑌)))))
63	34	oveq2d 7462	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑋 × ((𝐺‘𝑌) × (𝑁‘(𝐺‘𝑌)))) = (𝑋 × 1 ))
64	8, 29, 32	ringridm 20532	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (𝑋 × 1 ) = 𝑋)
65	7, 11, 64	syl2anc 596	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑋 × 1 ) = 𝑋)
66	62, 63, 65	3eqtrd 2802	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝑋 × (𝐺‘𝑌)) × (𝑁‘(𝐺‘𝑌))) = 𝑋)
67	38, 60, 66	3eqtrd 2802	1 ⊢ (𝜑 → (𝐺‘(𝐺‘𝑋)) = 𝑋)

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2147   ≠ wne 2959   ∖ cdif 4048  {csn 4588  ⟨cop 4838   I cid 5550   ↾ cres 5658  ‘cfv 6561  (class class class)co 7446  Basecbs 17419  +_gcplusg 17460  ._rcmulr 17461  Scalarcsca 17463   ·_𝑠 cvsca 17464  0_gc0g 17642  -_gcsg 19178  1_rcur 20440  Ringcrg 20492  inv_rcinvr 20650  DivRingcdr 21013  LModclmod 21168  LVecclvec 21410  HLchlt 40610  LHypclh 41244  LTrncltrn 41361  DVecHcdvh 42338  ocHcoch 42607  HDMapchdma 43052  HGMapchg 43143

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5236  ax-sep 5253  ax-nul 5264  ax-pow 5332  ax-pr 5396  ax-un 7778  ax-cnex 11286  ax-resscn 11287  ax-1cn 11288  ax-icn 11289  ax-addcl 11290  ax-addrcl 11291  ax-mulcl 11292  ax-mulrcl 11293  ax-mulcom 11294  ax-addass 11295  ax-mulass 11296  ax-distr 11297  ax-i2m1 11298  ax-1ne0 11299  ax-1rid 11300  ax-rnegex 11301  ax-rrecex 11302  ax-cnre 11303  ax-pre-lttri 11304  ax-pre-lttrn 11305  ax-pre-ltadd 11306  ax-pre-mulgt0 11307  ax-riotaBAD 40213

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4839  df-ot 4862  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-iin 4957  df-br 5107  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5551  df-eprel 5556  df-po 5564  df-so 5565  df-fr 5609  df-we 5611  df-xp 5662  df-rel 5663  df-cnv 5664  df-co 5665  df-dm 5666  df-rn 5667  df-res 5668  df-ima 5669  df-pred 6325  df-ord 6386  df-on 6387  df-lim 6388  df-suc 6389  df-iota 6515  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-riota 7403  df-ov 7449  df-oprab 7450  df-mpo 7451  df-of 7720  df-om 7905  df-1st 8028  df-2nd 8029  df-tpos 8274  df-undef 8321  df-frecs 8330  df-wrecs 8361  df-recs 8410  df-rdg 8449  df-1o 8507  df-2o 8508  df-er 8748  df-map 8880  df-en 9005  df-dom 9006  df-sdom 9007  df-fin 9008  df-pnf 11375  df-mnf 11376  df-xr 11377  df-ltxr 11378  df-le 11379  df-sub 11573  df-neg 11574  df-nn 12366  df-2 12435  df-3 12436  df-4 12437  df-5 12438  df-6 12439  df-n0 12637  df-z 12724  df-uz 12996  df-fz 13670  df-struct 17357  df-sets 17374  df-slot 17392  df-ndx 17404  df-base 17420  df-ress 17441  df-plusg 17473  df-mulr 17474  df-sca 17476  df-vsca 17477  df-0g 17644  df-mre 17788  df-mrc 17789  df-acs 17791  df-proset 18500  df-poset 18519  df-plt 18534  df-lub 18550  df-glb 18551  df-join 18552  df-meet 18553  df-p0 18629  df-p1 18630  df-lat 18638  df-clat 18705  df-mgm 18848  df-sgrp 18940  df-mnd 18956  df-submnd 19011  df-grp 19179  df-minusg 19180  df-sbg 19181  df-subg 19365  df-cntz 19564  df-oppg 19593  df-lsm 19883  df-cmn 20029  df-abl 20030  df-mgp 20394  df-rng 20408  df-ur 20441  df-ring 20494  df-oppr 20600  df-dvdsr 20620  df-unit 20621  df-invr 20651  df-dvr 20664  df-nzr 20796  df-rlreg 20979  df-domn 20980  df-drng 21015  df-lmod 21170  df-lss 21240  df-lsp 21280  df-lvec 21411  df-lsatoms 40236  df-lshyp 40237  df-lcv 40279  df-lfl 40318  df-lkr 40346  df-ldual 40384  df-oposet 40436  df-ol 40438  df-oml 40439  df-covers 40526  df-ats 40527  df-atl 40558  df-cvlat 40582  df-hlat 40611  df-llines 40758  df-lplanes 40759  df-lvols 40760  df-lines 40761  df-psubsp 40763  df-pmap 40764  df-padd 41056  df-lhyp 41248  df-laut 41249  df-ldil 41364  df-ltrn 41365  df-trl 41419  df-tgrp 42003  df-tendo 42015  df-edring 42017  df-dveca 42263  df-disoa 42289  df-dvech 42339  df-dib 42399  df-dic 42433  df-dih 42489  df-doch 42608  df-djh 42655  df-lcdual 42847  df-mapd 42885  df-hvmap 43017  df-hdmap1 43053  df-hdmap 43054  df-hgmap 43144

This theorem is used by:  hgmapvvlem2  43184