Theorem hgmapvvlem1 42738

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 41925	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ LMod)
5		hdmapglem6.r	. . . . . 6 ⊢ 𝑅 = (Scalar‘𝑈)
6	5	lmodring 21026	. . . . 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 3920	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)
12	1, 2, 5, 8, 9, 3, 11	hgmapcl 42704	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐺‘𝑋) ∈ 𝐵)
13	1, 2, 5, 8, 9, 3, 12	hgmapcl 42704	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐺‘(𝐺‘𝑋)) ∈ 𝐵)
14		hdmapglem6.y	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ (𝐵 ∖ { 0 }))
15	14	eldifad 3920	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝐵)
16	1, 2, 5, 8, 9, 3, 15	hgmapcl 42704	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐺‘𝑌) ∈ 𝐵)
17	1, 2, 3	dvhlvec 41924	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ LVec)
18	5	lvecdrng 21263	. . . . . 6 ⊢ (𝑈 ∈ LVec → 𝑅 ∈ DivRing)
19	17, 18	syl 18	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ DivRing)
20		eldifsni 4763	. . . . . . 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 42719	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((𝐺‘𝑌) = 0 ↔ 𝑌 = 0 ))
24	23	necon3bid 3005	. . . . . 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 20894	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ (𝐺‘𝑌) ∈ 𝐵 ∧ (𝐺‘𝑌) ≠ 0 ) → (𝑁‘(𝐺‘𝑌)) ∈ 𝐵)
28	19, 16, 25, 27	syl3anc 1398	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑁‘(𝐺‘𝑌)) ∈ 𝐵)
29		hdmapglem6.t	. . . . 5 ⊢ × = (.r‘𝑅)
30	8, 29	ringass 20366	. . . 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 1399	. . 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 20898	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ DivRing ∧ (𝐺‘𝑌) ∈ 𝐵 ∧ (𝐺‘𝑌) ≠ 0 ) → ((𝐺‘𝑌) × (𝑁‘(𝐺‘𝑌))) = 1 )
34	19, 16, 25, 33	syl3anc 1398	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝐺‘𝑌) × (𝑁‘(𝐺‘𝑌))) = 1 )
35	34	oveq2d 7439	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝐺‘(𝐺‘𝑋)) × ((𝐺‘𝑌) × (𝑁‘(𝐺‘𝑌)))) = ((𝐺‘(𝐺‘𝑋)) × 1 ))
36	8, 29, 32	ringridm 20385	. . . 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 2806	. 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 6892	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐺‘(𝑌 × (𝐺‘𝑋))) = (𝐺‘ 1 ))
41	1, 2, 5, 8, 29, 9, 3, 15, 12	hgmapmul 42710	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐺‘(𝑌 × (𝐺‘𝑋))) = ((𝐺‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐺‘𝑌)))
42	40, 41	eqtr3d 2803	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐺‘ 1 ) = ((𝐺‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐺‘𝑌)))
43		hdmapglem6.cd	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((𝑆‘𝐷)‘𝐶) = 1 )
44	43	fveq2d 6892	. . . . . 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 2766	. . . . . . 7 ⊢ (+g‘𝑈) = (+g‘𝑈)
49		eqid 2766	. . . . . . 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 42737	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐺‘((𝑆‘𝐷)‘𝐶)) = ((𝑆‘𝐶)‘𝐷))
55	44, 54	eqtr3d 2803	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐺‘ 1 ) = ((𝑆‘𝐶)‘𝐷))
56	42, 55	eqtr3d 2803	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝐺‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐺‘𝑌)) = ((𝑆‘𝐶)‘𝐷))
57	39, 43	eqtr4d 2804	. . . . 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 42736	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑋 × (𝐺‘𝑌)) = ((𝑆‘𝐶)‘𝐷))
59	56, 58	eqtr4d 2804	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝐺‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐺‘𝑌)) = (𝑋 × (𝐺‘𝑌)))
60	59	oveq1d 7438	. 2 ⊢ (𝜑 → (((𝐺‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐺‘𝑌)) × (𝑁‘(𝐺‘𝑌))) = ((𝑋 × (𝐺‘𝑌)) × (𝑁‘(𝐺‘𝑌))))
61	8, 29	ringass 20366	. . . 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 1399	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝑋 × (𝐺‘𝑌)) × (𝑁‘(𝐺‘𝑌))) = (𝑋 × ((𝐺‘𝑌) × (𝑁‘(𝐺‘𝑌)))))
63	34	oveq2d 7439	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑋 × ((𝐺‘𝑌) × (𝑁‘(𝐺‘𝑌)))) = (𝑋 × 1 ))
64	8, 29, 32	ringridm 20385	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (𝑋 × 1 ) = 𝑋)
65	7, 11, 64	syl2anc 596	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑋 × 1 ) = 𝑋)
66	62, 63, 65	3eqtrd 2805	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝑋 × (𝐺‘𝑌)) × (𝑁‘(𝐺‘𝑌))) = 𝑋)
67	38, 60, 66	3eqtrd 2805	1 ⊢ (𝜑 → (𝐺‘(𝐺‘𝑋)) = 𝑋)

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2146   ≠ wne 2961   ∖ cdif 3905  {csn 4594  ⟨cop 4600   I cid 5560   ↾ cres 5668  ‘cfv 6543  (class class class)co 7423  Basecbs 17294  +_gcplusg 17335  ._rcmulr 17336  Scalarcsca 17338   ·_𝑠 cvsca 17339  0_gc0g 17517  -_gcsg 19033  1_rcur 20294  Ringcrg 20346  inv_rcinvr 20502  DivRingcdr 20864  LModclmod 21018  LVecclvec 21260  HLchlt 40165  LHypclh 40799  LTrncltrn 40916  DVecHcdvh 41893  ocHcoch 42162  HDMapchdma 42607  HGMapchg 42698

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 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2738  ax-rep 5243  ax-sep 5262  ax-nul 5274  ax-pow 5341  ax-pr 5409  ax-un 7745  ax-cnex 11174  ax-resscn 11175  ax-1cn 11176  ax-icn 11177  ax-addcl 11178  ax-addrcl 11179  ax-mulcl 11180  ax-mulrcl 11181  ax-mulcom 11182  ax-addass 11183  ax-mulass 11184  ax-distr 11185  ax-i2m1 11186  ax-1ne0 11187  ax-1rid 11188  ax-rnegex 11189  ax-rrecex 11190  ax-cnre 11191  ax-pre-lttri 11192  ax-pre-lttrn 11193  ax-pre-ltadd 11194  ax-pre-mulgt0 11195  ax-riotaBAD 39768

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 2100  df-mo 2570  df-eu 2600  df-clab 2745  df-cleq 2758  df-clel 2841  df-nfc 2915  df-ne 2962  df-nel 3068  df-ral 3083  df-rex 3093  df-rmo 3372  df-reu 3373  df-rab 3420  df-v 3460  df-sbc 3748  df-csb 3857  df-dif 3911  df-un 3913  df-in 3915  df-ss 3925  df-pss 3928  df-nul 4290  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-tp 4599  df-op 4601  df-ot 4603  df-uni 4878  df-int 4918  df-iun 4963  df-iin 4964  df-br 5115  df-opab 5179  df-mpt 5198  df-tr 5224  df-id 5561  df-eprel 5566  df-po 5574  df-so 5575  df-fr 5619  df-we 5621  df-xp 5672  df-rel 5673  df-cnv 5674  df-co 5675  df-dm 5676  df-rn 5677  df-res 5678  df-ima 5679  df-pred 6309  df-ord 6370  df-on 6371  df-lim 6372  df-suc 6373  df-iota 6499  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7380  df-ov 7426  df-oprab 7427  df-mpo 7428  df-of 7687  df-om 7872  df-1st 7995  df-2nd 7996  df-tpos 8231  df-undef 8278  df-frecs 8287  df-wrecs 8318  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-2o 8463  df-er 8703  df-map 8835  df-en 8953  df-dom 8954  df-sdom 8955  df-fin 8956  df-pnf 11263  df-mnf 11264  df-xr 11265  df-ltxr 11266  df-le 11267  df-sub 11461  df-neg 11462  df-nn 12252  df-2 12321  df-3 12322  df-4 12323  df-5 12324  df-6 12325  df-n0 12523  df-z 12610  df-uz 12881  df-fz 13554  df-struct 17232  df-sets 17249  df-slot 17267  df-ndx 17279  df-base 17295  df-ress 17316  df-plusg 17348  df-mulr 17349  df-sca 17351  df-vsca 17352  df-0g 17519  df-mre 17663  df-mrc 17664  df-acs 17666  df-proset 18375  df-poset 18394  df-plt 18409  df-lub 18425  df-glb 18426  df-join 18427  df-meet 18428  df-p0 18504  df-p1 18505  df-lat 18513  df-clat 18580  df-mgm 18723  df-sgrp 18806  df-mnd 18822  df-submnd 18873  df-grp 19034  df-minusg 19035  df-sbg 19036  df-subg 19220  df-cntz 19418  df-oppg 19447  df-lsm 19737  df-cmn 19883  df-abl 19884  df-mgp 20248  df-rng 20262  df-ur 20295  df-ring 20348  df-oppr 20452  df-dvdsr 20472  df-unit 20473  df-invr 20503  df-dvr 20516  df-nzr 20647  df-rlreg 20830  df-domn 20831  df-drng 20866  df-lmod 21020  df-lss 21090  df-lsp 21130  df-lvec 21261  df-lsatoms 39791  df-lshyp 39792  df-lcv 39834  df-lfl 39873  df-lkr 39901  df-ldual 39939  df-oposet 39991  df-ol 39993  df-oml 39994  df-covers 40081  df-ats 40082  df-atl 40113  df-cvlat 40137  df-hlat 40166  df-llines 40313  df-lplanes 40314  df-lvols 40315  df-lines 40316  df-psubsp 40318  df-pmap 40319  df-padd 40611  df-lhyp 40803  df-laut 40804  df-ldil 40919  df-ltrn 40920  df-trl 40974  df-tgrp 41558  df-tendo 41570  df-edring 41572  df-dveca 41818  df-disoa 41844  df-dvech 41894  df-dib 41954  df-dic 41988  df-dih 42044  df-doch 42163  df-djh 42210  df-lcdual 42402  df-mapd 42440  df-hvmap 42572  df-hdmap1 42608  df-hdmap 42609  df-hgmap 42699

This theorem is used by:  hgmapvvlem2  42739