MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ip2di Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ip2di 21677
Description: Distributive law for inner product. (Contributed by NM, 17-Apr-2008.) (Revised by Mario Carneiro, 7-Oct-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
phlsrng.f 𝐹 = (Scalar‘𝑊)
phllmhm.h , = (·𝑖𝑊)
phllmhm.v 𝑉 = (Base‘𝑊)
ipdir.g + = (+g𝑊)
ipdir.p = (+g𝐹)
ip2di.1 (𝜑𝑊 ∈ PreHil)
ip2di.2 (𝜑𝐴𝑉)
ip2di.3 (𝜑𝐵𝑉)
ip2di.4 (𝜑𝐶𝑉)
ip2di.5 (𝜑𝐷𝑉)
Assertion
Ref Expression
ip2di (𝜑 → ((𝐴 + 𝐵) , (𝐶 + 𝐷)) = (((𝐴 , 𝐶) (𝐵 , 𝐷)) ((𝐴 , 𝐷) (𝐵 , 𝐶))))

Proof of Theorem ip2di
StepHypRef Expression
1 ip2di.1 . . 3 (𝜑𝑊 ∈ PreHil)
2 ip2di.2 . . 3 (𝜑𝐴𝑉)
3 ip2di.3 . . 3 (𝜑𝐵𝑉)
4 phllmod 21666 . . . . 5 (𝑊 ∈ PreHil → 𝑊 ∈ LMod)
51, 4syl 17 . . . 4 (𝜑𝑊 ∈ LMod)
6 ip2di.4 . . . 4 (𝜑𝐶𝑉)
7 ip2di.5 . . . 4 (𝜑𝐷𝑉)
8 phllmhm.v . . . . 5 𝑉 = (Base‘𝑊)
9 ipdir.g . . . . 5 + = (+g𝑊)
108, 9lmodvacl 20890 . . . 4 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐶𝑉𝐷𝑉) → (𝐶 + 𝐷) ∈ 𝑉)
115, 6, 7, 10syl3anc 1370 . . 3 (𝜑 → (𝐶 + 𝐷) ∈ 𝑉)
12 phlsrng.f . . . 4 𝐹 = (Scalar‘𝑊)
13 phllmhm.h . . . 4 , = (·𝑖𝑊)
14 ipdir.p . . . 4 = (+g𝐹)
1512, 13, 8, 9, 14ipdir 21675 . . 3 ((𝑊 ∈ PreHil ∧ (𝐴𝑉𝐵𝑉 ∧ (𝐶 + 𝐷) ∈ 𝑉)) → ((𝐴 + 𝐵) , (𝐶 + 𝐷)) = ((𝐴 , (𝐶 + 𝐷)) (𝐵 , (𝐶 + 𝐷))))
161, 2, 3, 11, 15syl13anc 1371 . 2 (𝜑 → ((𝐴 + 𝐵) , (𝐶 + 𝐷)) = ((𝐴 , (𝐶 + 𝐷)) (𝐵 , (𝐶 + 𝐷))))
1712, 13, 8, 9, 14ipdi 21676 . . . 4 ((𝑊 ∈ PreHil ∧ (𝐴𝑉𝐶𝑉𝐷𝑉)) → (𝐴 , (𝐶 + 𝐷)) = ((𝐴 , 𝐶) (𝐴 , 𝐷)))
181, 2, 6, 7, 17syl13anc 1371 . . 3 (𝜑 → (𝐴 , (𝐶 + 𝐷)) = ((𝐴 , 𝐶) (𝐴 , 𝐷)))
1912, 13, 8, 9, 14ipdi 21676 . . . . 5 ((𝑊 ∈ PreHil ∧ (𝐵𝑉𝐶𝑉𝐷𝑉)) → (𝐵 , (𝐶 + 𝐷)) = ((𝐵 , 𝐶) (𝐵 , 𝐷)))
201, 3, 6, 7, 19syl13anc 1371 . . . 4 (𝜑 → (𝐵 , (𝐶 + 𝐷)) = ((𝐵 , 𝐶) (𝐵 , 𝐷)))
2112phlsrng 21667 . . . . . 6 (𝑊 ∈ PreHil → 𝐹 ∈ *-Ring)
22 srngring 20864 . . . . . 6 (𝐹 ∈ *-Ring → 𝐹 ∈ Ring)
23 ringcmn 20296 . . . . . 6 (𝐹 ∈ Ring → 𝐹 ∈ CMnd)
241, 21, 22, 234syl 19 . . . . 5 (𝜑𝐹 ∈ CMnd)
25 eqid 2735 . . . . . . 7 (Base‘𝐹) = (Base‘𝐹)
2612, 13, 8, 25ipcl 21669 . . . . . 6 ((𝑊 ∈ PreHil ∧ 𝐵𝑉𝐶𝑉) → (𝐵 , 𝐶) ∈ (Base‘𝐹))
271, 3, 6, 26syl3anc 1370 . . . . 5 (𝜑 → (𝐵 , 𝐶) ∈ (Base‘𝐹))
2812, 13, 8, 25ipcl 21669 . . . . . 6 ((𝑊 ∈ PreHil ∧ 𝐵𝑉𝐷𝑉) → (𝐵 , 𝐷) ∈ (Base‘𝐹))
291, 3, 7, 28syl3anc 1370 . . . . 5 (𝜑 → (𝐵 , 𝐷) ∈ (Base‘𝐹))
3025, 14cmncom 19831 . . . . 5 ((𝐹 ∈ CMnd ∧ (𝐵 , 𝐶) ∈ (Base‘𝐹) ∧ (𝐵 , 𝐷) ∈ (Base‘𝐹)) → ((𝐵 , 𝐶) (𝐵 , 𝐷)) = ((𝐵 , 𝐷) (𝐵 , 𝐶)))
3124, 27, 29, 30syl3anc 1370 . . . 4 (𝜑 → ((𝐵 , 𝐶) (𝐵 , 𝐷)) = ((𝐵 , 𝐷) (𝐵 , 𝐶)))
3220, 31eqtrd 2775 . . 3 (𝜑 → (𝐵 , (𝐶 + 𝐷)) = ((𝐵 , 𝐷) (𝐵 , 𝐶)))
3318, 32oveq12d 7449 . 2 (𝜑 → ((𝐴 , (𝐶 + 𝐷)) (𝐵 , (𝐶 + 𝐷))) = (((𝐴 , 𝐶) (𝐴 , 𝐷)) ((𝐵 , 𝐷) (𝐵 , 𝐶))))
3412, 13, 8, 25ipcl 21669 . . . 4 ((𝑊 ∈ PreHil ∧ 𝐴𝑉𝐶𝑉) → (𝐴 , 𝐶) ∈ (Base‘𝐹))
351, 2, 6, 34syl3anc 1370 . . 3 (𝜑 → (𝐴 , 𝐶) ∈ (Base‘𝐹))
3612, 13, 8, 25ipcl 21669 . . . 4 ((𝑊 ∈ PreHil ∧ 𝐴𝑉𝐷𝑉) → (𝐴 , 𝐷) ∈ (Base‘𝐹))
371, 2, 7, 36syl3anc 1370 . . 3 (𝜑 → (𝐴 , 𝐷) ∈ (Base‘𝐹))
3825, 14cmn4 19834 . . 3 ((𝐹 ∈ CMnd ∧ ((𝐴 , 𝐶) ∈ (Base‘𝐹) ∧ (𝐴 , 𝐷) ∈ (Base‘𝐹)) ∧ ((𝐵 , 𝐷) ∈ (Base‘𝐹) ∧ (𝐵 , 𝐶) ∈ (Base‘𝐹))) → (((𝐴 , 𝐶) (𝐴 , 𝐷)) ((𝐵 , 𝐷) (𝐵 , 𝐶))) = (((𝐴 , 𝐶) (𝐵 , 𝐷)) ((𝐴 , 𝐷) (𝐵 , 𝐶))))
3924, 35, 37, 29, 27, 38syl122anc 1378 . 2 (𝜑 → (((𝐴 , 𝐶) (𝐴 , 𝐷)) ((𝐵 , 𝐷) (𝐵 , 𝐶))) = (((𝐴 , 𝐶) (𝐵 , 𝐷)) ((𝐴 , 𝐷) (𝐵 , 𝐶))))
4016, 33, 393eqtrd 2779 1 (𝜑 → ((𝐴 + 𝐵) , (𝐶 + 𝐷)) = (((𝐴 , 𝐶) (𝐵 , 𝐷)) ((𝐴 , 𝐷) (𝐵 , 𝐶))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4   = wceq 1537  wcel 2106  cfv 6563  (class class class)co 7431  Basecbs 17245  +gcplusg 17298  Scalarcsca 17301  ·𝑖cip 17303  CMndccmn 19813  Ringcrg 20251  *-Ringcsr 20856  LModclmod 20875  PreHilcphl 21660
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1792  ax-4 1806  ax-5 1908  ax-6 1965  ax-7 2005  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2139  ax-11 2155  ax-12 2175  ax-ext 2706  ax-rep 5285  ax-sep 5302  ax-nul 5312  ax-pow 5371  ax-pr 5438  ax-un 7754  ax-cnex 11209  ax-resscn 11210  ax-1cn 11211  ax-icn 11212  ax-addcl 11213  ax-addrcl 11214  ax-mulcl 11215  ax-mulrcl 11216  ax-mulcom 11217  ax-addass 11218  ax-mulass 11219  ax-distr 11220  ax-i2m1 11221  ax-1ne0 11222  ax-1rid 11223  ax-rnegex 11224  ax-rrecex 11225  ax-cnre 11226  ax-pre-lttri 11227  ax-pre-lttrn 11228  ax-pre-ltadd 11229  ax-pre-mulgt0 11230
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1777  df-nf 1781  df-sb 2063  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2713  df-cleq 2727  df-clel 2814  df-nfc 2890  df-ne 2939  df-nel 3045  df-ral 3060  df-rex 3069  df-rmo 3378  df-reu 3379  df-rab 3434  df-v 3480  df-sbc 3792  df-csb 3909  df-dif 3966  df-un 3968  df-in 3970  df-ss 3980  df-pss 3983  df-nul 4340  df-if 4532  df-pw 4607  df-sn 4632  df-pr 4634  df-op 4638  df-uni 4913  df-iun 4998  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5583  df-eprel 5589  df-po 5597  df-so 5598  df-fr 5641  df-we 5643  df-xp 5695  df-rel 5696  df-cnv 5697  df-co 5698  df-dm 5699  df-rn 5700  df-res 5701  df-ima 5702  df-pred 6323  df-ord 6389  df-on 6390  df-lim 6391  df-suc 6392  df-iota 6516  df-fun 6565  df-fn 6566  df-f 6567  df-f1 6568  df-fo 6569  df-f1o 6570  df-fv 6571  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-om 7888  df-1st 8013  df-2nd 8014  df-tpos 8250  df-frecs 8305  df-wrecs 8336  df-recs 8410  df-rdg 8449  df-er 8744  df-map 8867  df-en 8985  df-dom 8986  df-sdom 8987  df-pnf 11295  df-mnf 11296  df-xr 11297  df-ltxr 11298  df-le 11299  df-sub 11492  df-neg 11493  df-nn 12265  df-2 12327  df-3 12328  df-4 12329  df-5 12330  df-6 12331  df-7 12332  df-8 12333  df-sets 17198  df-slot 17216  df-ndx 17228  df-base 17246  df-plusg 17311  df-mulr 17312  df-sca 17314  df-vsca 17315  df-ip 17316  df-0g 17488  df-mgm 18666  df-sgrp 18745  df-mnd 18761  df-mhm 18809  df-grp 18967  df-minusg 18968  df-ghm 19244  df-cmn 19815  df-abl 19816  df-mgp 20153  df-ur 20200  df-ring 20253  df-oppr 20351  df-rhm 20489  df-staf 20857  df-srng 20858  df-lmod 20877  df-lmhm 21039  df-lvec 21120  df-sra 21190  df-rgmod 21191  df-phl 21662
This theorem is referenced by:  cph2di  25255
  Copyright terms: Public domain W3C validator