MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  idlmhm Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem idlmhm 20887
Description: The identity function on a module is linear. (Contributed by Stefan O'Rear, 4-Sep-2015.)
Hypothesis
Ref Expression
idlmhm.b 𝐡 = (Baseβ€˜π‘€)
Assertion
Ref Expression
idlmhm (𝑀 ∈ LMod β†’ ( I β†Ύ 𝐡) ∈ (𝑀 LMHom 𝑀))

Proof of Theorem idlmhm
Dummy variables π‘₯ 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 idlmhm.b . 2 𝐡 = (Baseβ€˜π‘€)
2 eqid 2726 . 2 ( ·𝑠 β€˜π‘€) = ( ·𝑠 β€˜π‘€)
3 eqid 2726 . 2 (Scalarβ€˜π‘€) = (Scalarβ€˜π‘€)
4 eqid 2726 . 2 (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) = (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))
5 id 22 . 2 (𝑀 ∈ LMod β†’ 𝑀 ∈ LMod)
6 eqidd 2727 . 2 (𝑀 ∈ LMod β†’ (Scalarβ€˜π‘€) = (Scalarβ€˜π‘€))
7 lmodgrp 20711 . . 3 (𝑀 ∈ LMod β†’ 𝑀 ∈ Grp)
81idghm 19154 . . 3 (𝑀 ∈ Grp β†’ ( I β†Ύ 𝐡) ∈ (𝑀 GrpHom 𝑀))
97, 8syl 17 . 2 (𝑀 ∈ LMod β†’ ( I β†Ύ 𝐡) ∈ (𝑀 GrpHom 𝑀))
101, 3, 2, 4lmodvscl 20722 . . . . 5 ((𝑀 ∈ LMod ∧ π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ∧ 𝑦 ∈ 𝐡) β†’ (π‘₯( ·𝑠 β€˜π‘€)𝑦) ∈ 𝐡)
11103expb 1117 . . . 4 ((𝑀 ∈ LMod ∧ (π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ∧ 𝑦 ∈ 𝐡)) β†’ (π‘₯( ·𝑠 β€˜π‘€)𝑦) ∈ 𝐡)
12 fvresi 7166 . . . 4 ((π‘₯( ·𝑠 β€˜π‘€)𝑦) ∈ 𝐡 β†’ (( I β†Ύ 𝐡)β€˜(π‘₯( ·𝑠 β€˜π‘€)𝑦)) = (π‘₯( ·𝑠 β€˜π‘€)𝑦))
1311, 12syl 17 . . 3 ((𝑀 ∈ LMod ∧ (π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ∧ 𝑦 ∈ 𝐡)) β†’ (( I β†Ύ 𝐡)β€˜(π‘₯( ·𝑠 β€˜π‘€)𝑦)) = (π‘₯( ·𝑠 β€˜π‘€)𝑦))
14 fvresi 7166 . . . . 5 (𝑦 ∈ 𝐡 β†’ (( I β†Ύ 𝐡)β€˜π‘¦) = 𝑦)
1514ad2antll 726 . . . 4 ((𝑀 ∈ LMod ∧ (π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ∧ 𝑦 ∈ 𝐡)) β†’ (( I β†Ύ 𝐡)β€˜π‘¦) = 𝑦)
1615oveq2d 7420 . . 3 ((𝑀 ∈ LMod ∧ (π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ∧ 𝑦 ∈ 𝐡)) β†’ (π‘₯( ·𝑠 β€˜π‘€)(( I β†Ύ 𝐡)β€˜π‘¦)) = (π‘₯( ·𝑠 β€˜π‘€)𝑦))
1713, 16eqtr4d 2769 . 2 ((𝑀 ∈ LMod ∧ (π‘₯ ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ∧ 𝑦 ∈ 𝐡)) β†’ (( I β†Ύ 𝐡)β€˜(π‘₯( ·𝑠 β€˜π‘€)𝑦)) = (π‘₯( ·𝑠 β€˜π‘€)(( I β†Ύ 𝐡)β€˜π‘¦)))
181, 2, 2, 3, 3, 4, 5, 5, 6, 9, 17islmhmd 20885 1 (𝑀 ∈ LMod β†’ ( I β†Ύ 𝐡) ∈ (𝑀 LMHom 𝑀))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1533   ∈ wcel 2098   I cid 5566   β†Ύ cres 5671  β€˜cfv 6536  (class class class)co 7404  Basecbs 17151  Scalarcsca 17207   ·𝑠 cvsca 17208  Grpcgrp 18861   GrpHom cghm 19136  LModclmod 20704   LMHom clmhm 20865
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2163  ax-ext 2697  ax-rep 5278  ax-sep 5292  ax-nul 5299  ax-pow 5356  ax-pr 5420  ax-un 7721
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2528  df-eu 2557  df-clab 2704  df-cleq 2718  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2935  df-ral 3056  df-rex 3065  df-reu 3371  df-rab 3427  df-v 3470  df-sbc 3773  df-csb 3889  df-dif 3946  df-un 3948  df-in 3950  df-ss 3960  df-nul 4318  df-if 4524  df-pw 4599  df-sn 4624  df-pr 4626  df-op 4630  df-uni 4903  df-iun 4992  df-br 5142  df-opab 5204  df-mpt 5225  df-id 5567  df-xp 5675  df-rel 5676  df-cnv 5677  df-co 5678  df-dm 5679  df-rn 5680  df-res 5681  df-ima 5682  df-iota 6488  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-ov 7407  df-oprab 7408  df-mpo 7409  df-mgm 18571  df-sgrp 18650  df-mnd 18666  df-grp 18864  df-ghm 19137  df-lmod 20706  df-lmhm 20868
This theorem is referenced by:  idnmhm  24622  mendring  42493
  Copyright terms: Public domain W3C validator