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

Theorem ip2di 21185
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 = (Scalarβ€˜π‘Š)
phllmhm.h , = (Β·π‘–β€˜π‘Š)
phllmhm.v 𝑉 = (Baseβ€˜π‘Š)
ipdir.g + = (+gβ€˜π‘Š)
ipdir.p ⨣ = (+gβ€˜πΉ)
ip2di.1 (πœ‘ β†’ π‘Š ∈ PreHil)
ip2di.2 (πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ 𝑉)
ip2di.3 (πœ‘ β†’ 𝐡 ∈ 𝑉)
ip2di.4 (πœ‘ β†’ 𝐢 ∈ 𝑉)
ip2di.5 (πœ‘ β†’ 𝐷 ∈ 𝑉)
Assertion
Ref Expression
ip2di (πœ‘ β†’ ((𝐴 + 𝐡) , (𝐢 + 𝐷)) = (((𝐴 , 𝐢) ⨣ (𝐡 , 𝐷)) ⨣ ((𝐴 , 𝐷) ⨣ (𝐡 , 𝐢))))

Proof of Theorem ip2di
StepHypRef Expression
1 ip2di.1 . . 3 (πœ‘ β†’ π‘Š ∈ PreHil)
2 ip2di.2 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ 𝑉)
3 ip2di.3 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝐡 ∈ 𝑉)
4 phllmod 21174 . . . . 5 (π‘Š ∈ PreHil β†’ π‘Š ∈ LMod)
51, 4syl 17 . . . 4 (πœ‘ β†’ π‘Š ∈ LMod)
6 ip2di.4 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝐢 ∈ 𝑉)
7 ip2di.5 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝐷 ∈ 𝑉)
8 phllmhm.v . . . . 5 𝑉 = (Baseβ€˜π‘Š)
9 ipdir.g . . . . 5 + = (+gβ€˜π‘Š)
108, 9lmodvacl 20478 . . . 4 ((π‘Š ∈ LMod ∧ 𝐢 ∈ 𝑉 ∧ 𝐷 ∈ 𝑉) β†’ (𝐢 + 𝐷) ∈ 𝑉)
115, 6, 7, 10syl3anc 1371 . . 3 (πœ‘ β†’ (𝐢 + 𝐷) ∈ 𝑉)
12 phlsrng.f . . . 4 𝐹 = (Scalarβ€˜π‘Š)
13 phllmhm.h . . . 4 , = (Β·π‘–β€˜π‘Š)
14 ipdir.p . . . 4 ⨣ = (+gβ€˜πΉ)
1512, 13, 8, 9, 14ipdir 21183 . . 3 ((π‘Š ∈ PreHil ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐡 ∈ 𝑉 ∧ (𝐢 + 𝐷) ∈ 𝑉)) β†’ ((𝐴 + 𝐡) , (𝐢 + 𝐷)) = ((𝐴 , (𝐢 + 𝐷)) ⨣ (𝐡 , (𝐢 + 𝐷))))
161, 2, 3, 11, 15syl13anc 1372 . 2 (πœ‘ β†’ ((𝐴 + 𝐡) , (𝐢 + 𝐷)) = ((𝐴 , (𝐢 + 𝐷)) ⨣ (𝐡 , (𝐢 + 𝐷))))
1712, 13, 8, 9, 14ipdi 21184 . . . 4 ((π‘Š ∈ PreHil ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐢 ∈ 𝑉 ∧ 𝐷 ∈ 𝑉)) β†’ (𝐴 , (𝐢 + 𝐷)) = ((𝐴 , 𝐢) ⨣ (𝐴 , 𝐷)))
181, 2, 6, 7, 17syl13anc 1372 . . 3 (πœ‘ β†’ (𝐴 , (𝐢 + 𝐷)) = ((𝐴 , 𝐢) ⨣ (𝐴 , 𝐷)))
1912, 13, 8, 9, 14ipdi 21184 . . . . 5 ((π‘Š ∈ PreHil ∧ (𝐡 ∈ 𝑉 ∧ 𝐢 ∈ 𝑉 ∧ 𝐷 ∈ 𝑉)) β†’ (𝐡 , (𝐢 + 𝐷)) = ((𝐡 , 𝐢) ⨣ (𝐡 , 𝐷)))
201, 3, 6, 7, 19syl13anc 1372 . . . 4 (πœ‘ β†’ (𝐡 , (𝐢 + 𝐷)) = ((𝐡 , 𝐢) ⨣ (𝐡 , 𝐷)))
2112phlsrng 21175 . . . . . 6 (π‘Š ∈ PreHil β†’ 𝐹 ∈ *-Ring)
22 srngring 20452 . . . . . 6 (𝐹 ∈ *-Ring β†’ 𝐹 ∈ Ring)
23 ringcmn 20092 . . . . . 6 (𝐹 ∈ Ring β†’ 𝐹 ∈ CMnd)
241, 21, 22, 234syl 19 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐹 ∈ CMnd)
25 eqid 2732 . . . . . . 7 (Baseβ€˜πΉ) = (Baseβ€˜πΉ)
2612, 13, 8, 25ipcl 21177 . . . . . 6 ((π‘Š ∈ PreHil ∧ 𝐡 ∈ 𝑉 ∧ 𝐢 ∈ 𝑉) β†’ (𝐡 , 𝐢) ∈ (Baseβ€˜πΉ))
271, 3, 6, 26syl3anc 1371 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (𝐡 , 𝐢) ∈ (Baseβ€˜πΉ))
2812, 13, 8, 25ipcl 21177 . . . . . 6 ((π‘Š ∈ PreHil ∧ 𝐡 ∈ 𝑉 ∧ 𝐷 ∈ 𝑉) β†’ (𝐡 , 𝐷) ∈ (Baseβ€˜πΉ))
291, 3, 7, 28syl3anc 1371 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (𝐡 , 𝐷) ∈ (Baseβ€˜πΉ))
3025, 14cmncom 19660 . . . . 5 ((𝐹 ∈ CMnd ∧ (𝐡 , 𝐢) ∈ (Baseβ€˜πΉ) ∧ (𝐡 , 𝐷) ∈ (Baseβ€˜πΉ)) β†’ ((𝐡 , 𝐢) ⨣ (𝐡 , 𝐷)) = ((𝐡 , 𝐷) ⨣ (𝐡 , 𝐢)))
3124, 27, 29, 30syl3anc 1371 . . . 4 (πœ‘ β†’ ((𝐡 , 𝐢) ⨣ (𝐡 , 𝐷)) = ((𝐡 , 𝐷) ⨣ (𝐡 , 𝐢)))
3220, 31eqtrd 2772 . . 3 (πœ‘ β†’ (𝐡 , (𝐢 + 𝐷)) = ((𝐡 , 𝐷) ⨣ (𝐡 , 𝐢)))
3318, 32oveq12d 7423 . 2 (πœ‘ β†’ ((𝐴 , (𝐢 + 𝐷)) ⨣ (𝐡 , (𝐢 + 𝐷))) = (((𝐴 , 𝐢) ⨣ (𝐴 , 𝐷)) ⨣ ((𝐡 , 𝐷) ⨣ (𝐡 , 𝐢))))
3412, 13, 8, 25ipcl 21177 . . . 4 ((π‘Š ∈ PreHil ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐢 ∈ 𝑉) β†’ (𝐴 , 𝐢) ∈ (Baseβ€˜πΉ))
351, 2, 6, 34syl3anc 1371 . . 3 (πœ‘ β†’ (𝐴 , 𝐢) ∈ (Baseβ€˜πΉ))
3612, 13, 8, 25ipcl 21177 . . . 4 ((π‘Š ∈ PreHil ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐷 ∈ 𝑉) β†’ (𝐴 , 𝐷) ∈ (Baseβ€˜πΉ))
371, 2, 7, 36syl3anc 1371 . . 3 (πœ‘ β†’ (𝐴 , 𝐷) ∈ (Baseβ€˜πΉ))
3825, 14cmn4 19663 . . 3 ((𝐹 ∈ CMnd ∧ ((𝐴 , 𝐢) ∈ (Baseβ€˜πΉ) ∧ (𝐴 , 𝐷) ∈ (Baseβ€˜πΉ)) ∧ ((𝐡 , 𝐷) ∈ (Baseβ€˜πΉ) ∧ (𝐡 , 𝐢) ∈ (Baseβ€˜πΉ))) β†’ (((𝐴 , 𝐢) ⨣ (𝐴 , 𝐷)) ⨣ ((𝐡 , 𝐷) ⨣ (𝐡 , 𝐢))) = (((𝐴 , 𝐢) ⨣ (𝐡 , 𝐷)) ⨣ ((𝐴 , 𝐷) ⨣ (𝐡 , 𝐢))))
3924, 35, 37, 29, 27, 38syl122anc 1379 . 2 (πœ‘ β†’ (((𝐴 , 𝐢) ⨣ (𝐴 , 𝐷)) ⨣ ((𝐡 , 𝐷) ⨣ (𝐡 , 𝐢))) = (((𝐴 , 𝐢) ⨣ (𝐡 , 𝐷)) ⨣ ((𝐴 , 𝐷) ⨣ (𝐡 , 𝐢))))
4016, 33, 393eqtrd 2776 1 (πœ‘ β†’ ((𝐴 + 𝐡) , (𝐢 + 𝐷)) = (((𝐴 , 𝐢) ⨣ (𝐡 , 𝐷)) ⨣ ((𝐴 , 𝐷) ⨣ (𝐡 , 𝐢))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   = wceq 1541   ∈ wcel 2106  β€˜cfv 6540  (class class class)co 7405  Basecbs 17140  +gcplusg 17193  Scalarcsca 17196  Β·π‘–cip 17198  CMndccmn 19642  Ringcrg 20049  *-Ringcsr 20444  LModclmod 20463  PreHilcphl 21168
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  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 2703  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-om 7852  df-2nd 7972  df-tpos 8207  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-er 8699  df-map 8818  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-nn 12209  df-2 12271  df-3 12272  df-4 12273  df-5 12274  df-6 12275  df-7 12276  df-8 12277  df-sets 17093  df-slot 17111  df-ndx 17123  df-base 17141  df-plusg 17206  df-mulr 17207  df-sca 17209  df-vsca 17210  df-ip 17211  df-0g 17383  df-mgm 18557  df-sgrp 18606  df-mnd 18622  df-mhm 18667  df-grp 18818  df-minusg 18819  df-ghm 19084  df-cmn 19644  df-abl 19645  df-mgp 19982  df-ur 19999  df-ring 20051  df-oppr 20142  df-rnghom 20243  df-staf 20445  df-srng 20446  df-lmod 20465  df-lmhm 20625  df-lvec 20706  df-sra 20777  df-rgmod 20778  df-phl 21170
This theorem is referenced by:  cph2di  24715
  Copyright terms: Public domain W3C validator