MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ip2subdi Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ip2subdi 21662
Description: Distributive law for inner product subtraction. (Contributed by Mario Carneiro, 8-Oct-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
phlsrng.f 𝐹 = (Scalar‘𝑊)
phllmhm.h , = (·𝑖𝑊)
phllmhm.v 𝑉 = (Base‘𝑊)
ipsubdir.m = (-g𝑊)
ipsubdir.s 𝑆 = (-g𝐹)
ip2subdi.p + = (+g𝐹)
ip2subdi.1 (𝜑𝑊 ∈ PreHil)
ip2subdi.2 (𝜑𝐴𝑉)
ip2subdi.3 (𝜑𝐵𝑉)
ip2subdi.4 (𝜑𝐶𝑉)
ip2subdi.5 (𝜑𝐷𝑉)
Assertion
Ref Expression
ip2subdi (𝜑 → ((𝐴 𝐵) , (𝐶 𝐷)) = (((𝐴 , 𝐶) + (𝐵 , 𝐷))𝑆((𝐴 , 𝐷) + (𝐵 , 𝐶))))

Proof of Theorem ip2subdi
StepHypRef Expression
1 eqid 2737 . . . 4 (Base‘𝐹) = (Base‘𝐹)
2 ip2subdi.p . . . 4 + = (+g𝐹)
3 ipsubdir.s . . . 4 𝑆 = (-g𝐹)
4 ip2subdi.1 . . . . . . 7 (𝜑𝑊 ∈ PreHil)
5 phllmod 21648 . . . . . . 7 (𝑊 ∈ PreHil → 𝑊 ∈ LMod)
64, 5syl 17 . . . . . 6 (𝜑𝑊 ∈ LMod)
7 phlsrng.f . . . . . . 7 𝐹 = (Scalar‘𝑊)
87lmodring 20866 . . . . . 6 (𝑊 ∈ LMod → 𝐹 ∈ Ring)
96, 8syl 17 . . . . 5 (𝜑𝐹 ∈ Ring)
10 ringabl 20278 . . . . 5 (𝐹 ∈ Ring → 𝐹 ∈ Abel)
119, 10syl 17 . . . 4 (𝜑𝐹 ∈ Abel)
12 ip2subdi.2 . . . . 5 (𝜑𝐴𝑉)
13 ip2subdi.4 . . . . 5 (𝜑𝐶𝑉)
14 phllmhm.h . . . . . 6 , = (·𝑖𝑊)
15 phllmhm.v . . . . . 6 𝑉 = (Base‘𝑊)
167, 14, 15, 1ipcl 21651 . . . . 5 ((𝑊 ∈ PreHil ∧ 𝐴𝑉𝐶𝑉) → (𝐴 , 𝐶) ∈ (Base‘𝐹))
174, 12, 13, 16syl3anc 1373 . . . 4 (𝜑 → (𝐴 , 𝐶) ∈ (Base‘𝐹))
18 ip2subdi.5 . . . . 5 (𝜑𝐷𝑉)
197, 14, 15, 1ipcl 21651 . . . . 5 ((𝑊 ∈ PreHil ∧ 𝐴𝑉𝐷𝑉) → (𝐴 , 𝐷) ∈ (Base‘𝐹))
204, 12, 18, 19syl3anc 1373 . . . 4 (𝜑 → (𝐴 , 𝐷) ∈ (Base‘𝐹))
21 ip2subdi.3 . . . . 5 (𝜑𝐵𝑉)
227, 14, 15, 1ipcl 21651 . . . . 5 ((𝑊 ∈ PreHil ∧ 𝐵𝑉𝐶𝑉) → (𝐵 , 𝐶) ∈ (Base‘𝐹))
234, 21, 13, 22syl3anc 1373 . . . 4 (𝜑 → (𝐵 , 𝐶) ∈ (Base‘𝐹))
241, 2, 3, 11, 17, 20, 23ablsubsub4 19836 . . 3 (𝜑 → (((𝐴 , 𝐶)𝑆(𝐴 , 𝐷))𝑆(𝐵 , 𝐶)) = ((𝐴 , 𝐶)𝑆((𝐴 , 𝐷) + (𝐵 , 𝐶))))
2524oveq1d 7446 . 2 (𝜑 → ((((𝐴 , 𝐶)𝑆(𝐴 , 𝐷))𝑆(𝐵 , 𝐶)) + (𝐵 , 𝐷)) = (((𝐴 , 𝐶)𝑆((𝐴 , 𝐷) + (𝐵 , 𝐶))) + (𝐵 , 𝐷)))
26 ipsubdir.m . . . . . 6 = (-g𝑊)
2715, 26lmodvsubcl 20905 . . . . 5 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐶𝑉𝐷𝑉) → (𝐶 𝐷) ∈ 𝑉)
286, 13, 18, 27syl3anc 1373 . . . 4 (𝜑 → (𝐶 𝐷) ∈ 𝑉)
297, 14, 15, 26, 3ipsubdir 21660 . . . 4 ((𝑊 ∈ PreHil ∧ (𝐴𝑉𝐵𝑉 ∧ (𝐶 𝐷) ∈ 𝑉)) → ((𝐴 𝐵) , (𝐶 𝐷)) = ((𝐴 , (𝐶 𝐷))𝑆(𝐵 , (𝐶 𝐷))))
304, 12, 21, 28, 29syl13anc 1374 . . 3 (𝜑 → ((𝐴 𝐵) , (𝐶 𝐷)) = ((𝐴 , (𝐶 𝐷))𝑆(𝐵 , (𝐶 𝐷))))
317, 14, 15, 26, 3ipsubdi 21661 . . . . 5 ((𝑊 ∈ PreHil ∧ (𝐴𝑉𝐶𝑉𝐷𝑉)) → (𝐴 , (𝐶 𝐷)) = ((𝐴 , 𝐶)𝑆(𝐴 , 𝐷)))
324, 12, 13, 18, 31syl13anc 1374 . . . 4 (𝜑 → (𝐴 , (𝐶 𝐷)) = ((𝐴 , 𝐶)𝑆(𝐴 , 𝐷)))
337, 14, 15, 26, 3ipsubdi 21661 . . . . 5 ((𝑊 ∈ PreHil ∧ (𝐵𝑉𝐶𝑉𝐷𝑉)) → (𝐵 , (𝐶 𝐷)) = ((𝐵 , 𝐶)𝑆(𝐵 , 𝐷)))
344, 21, 13, 18, 33syl13anc 1374 . . . 4 (𝜑 → (𝐵 , (𝐶 𝐷)) = ((𝐵 , 𝐶)𝑆(𝐵 , 𝐷)))
3532, 34oveq12d 7449 . . 3 (𝜑 → ((𝐴 , (𝐶 𝐷))𝑆(𝐵 , (𝐶 𝐷))) = (((𝐴 , 𝐶)𝑆(𝐴 , 𝐷))𝑆((𝐵 , 𝐶)𝑆(𝐵 , 𝐷))))
36 ringgrp 20235 . . . . . 6 (𝐹 ∈ Ring → 𝐹 ∈ Grp)
379, 36syl 17 . . . . 5 (𝜑𝐹 ∈ Grp)
381, 3grpsubcl 19038 . . . . 5 ((𝐹 ∈ Grp ∧ (𝐴 , 𝐶) ∈ (Base‘𝐹) ∧ (𝐴 , 𝐷) ∈ (Base‘𝐹)) → ((𝐴 , 𝐶)𝑆(𝐴 , 𝐷)) ∈ (Base‘𝐹))
3937, 17, 20, 38syl3anc 1373 . . . 4 (𝜑 → ((𝐴 , 𝐶)𝑆(𝐴 , 𝐷)) ∈ (Base‘𝐹))
407, 14, 15, 1ipcl 21651 . . . . 5 ((𝑊 ∈ PreHil ∧ 𝐵𝑉𝐷𝑉) → (𝐵 , 𝐷) ∈ (Base‘𝐹))
414, 21, 18, 40syl3anc 1373 . . . 4 (𝜑 → (𝐵 , 𝐷) ∈ (Base‘𝐹))
421, 2, 3, 11, 39, 23, 41ablsubsub 19835 . . 3 (𝜑 → (((𝐴 , 𝐶)𝑆(𝐴 , 𝐷))𝑆((𝐵 , 𝐶)𝑆(𝐵 , 𝐷))) = ((((𝐴 , 𝐶)𝑆(𝐴 , 𝐷))𝑆(𝐵 , 𝐶)) + (𝐵 , 𝐷)))
4330, 35, 423eqtrd 2781 . 2 (𝜑 → ((𝐴 𝐵) , (𝐶 𝐷)) = ((((𝐴 , 𝐶)𝑆(𝐴 , 𝐷))𝑆(𝐵 , 𝐶)) + (𝐵 , 𝐷)))
441, 2ringacl 20275 . . . 4 ((𝐹 ∈ Ring ∧ (𝐴 , 𝐷) ∈ (Base‘𝐹) ∧ (𝐵 , 𝐶) ∈ (Base‘𝐹)) → ((𝐴 , 𝐷) + (𝐵 , 𝐶)) ∈ (Base‘𝐹))
459, 20, 23, 44syl3anc 1373 . . 3 (𝜑 → ((𝐴 , 𝐷) + (𝐵 , 𝐶)) ∈ (Base‘𝐹))
461, 2, 3abladdsub 19830 . . 3 ((𝐹 ∈ Abel ∧ ((𝐴 , 𝐶) ∈ (Base‘𝐹) ∧ (𝐵 , 𝐷) ∈ (Base‘𝐹) ∧ ((𝐴 , 𝐷) + (𝐵 , 𝐶)) ∈ (Base‘𝐹))) → (((𝐴 , 𝐶) + (𝐵 , 𝐷))𝑆((𝐴 , 𝐷) + (𝐵 , 𝐶))) = (((𝐴 , 𝐶)𝑆((𝐴 , 𝐷) + (𝐵 , 𝐶))) + (𝐵 , 𝐷)))
4711, 17, 41, 45, 46syl13anc 1374 . 2 (𝜑 → (((𝐴 , 𝐶) + (𝐵 , 𝐷))𝑆((𝐴 , 𝐷) + (𝐵 , 𝐶))) = (((𝐴 , 𝐶)𝑆((𝐴 , 𝐷) + (𝐵 , 𝐶))) + (𝐵 , 𝐷)))
4825, 43, 473eqtr4d 2787 1 (𝜑 → ((𝐴 𝐵) , (𝐶 𝐷)) = (((𝐴 , 𝐶) + (𝐵 , 𝐷))𝑆((𝐴 , 𝐷) + (𝐵 , 𝐶))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4   = wceq 1540  wcel 2108  cfv 6561  (class class class)co 7431  Basecbs 17247  +gcplusg 17297  Scalarcsca 17300  ·𝑖cip 17302  Grpcgrp 18951  -gcsg 18953  Abelcabl 19799  Ringcrg 20230  LModclmod 20858  PreHilcphl 21642
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2177  ax-ext 2708  ax-rep 5279  ax-sep 5296  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5432  ax-un 7755  ax-cnex 11211  ax-resscn 11212  ax-1cn 11213  ax-icn 11214  ax-addcl 11215  ax-addrcl 11216  ax-mulcl 11217  ax-mulrcl 11218  ax-mulcom 11219  ax-addass 11220  ax-mulass 11221  ax-distr 11222  ax-i2m1 11223  ax-1ne0 11224  ax-1rid 11225  ax-rnegex 11226  ax-rrecex 11227  ax-cnre 11228  ax-pre-lttri 11229  ax-pre-lttrn 11230  ax-pre-ltadd 11231  ax-pre-mulgt0 11232
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2065  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2816  df-nfc 2892  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3380  df-reu 3381  df-rab 3437  df-v 3482  df-sbc 3789  df-csb 3900  df-dif 3954  df-un 3956  df-in 3958  df-ss 3968  df-pss 3971  df-nul 4334  df-if 4526  df-pw 4602  df-sn 4627  df-pr 4629  df-op 4633  df-uni 4908  df-iun 4993  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5578  df-eprel 5584  df-po 5592  df-so 5593  df-fr 5637  df-we 5639  df-xp 5691  df-rel 5692  df-cnv 5693  df-co 5694  df-dm 5695  df-rn 5696  df-res 5697  df-ima 5698  df-pred 6321  df-ord 6387  df-on 6388  df-lim 6389  df-suc 6390  df-iota 6514  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-om 7888  df-1st 8014  df-2nd 8015  df-tpos 8251  df-frecs 8306  df-wrecs 8337  df-recs 8411  df-rdg 8450  df-er 8745  df-map 8868  df-en 8986  df-dom 8987  df-sdom 8988  df-pnf 11297  df-mnf 11298  df-xr 11299  df-ltxr 11300  df-le 11301  df-sub 11494  df-neg 11495  df-nn 12267  df-2 12329  df-3 12330  df-4 12331  df-5 12332  df-6 12333  df-7 12334  df-8 12335  df-sets 17201  df-slot 17219  df-ndx 17231  df-base 17248  df-plusg 17310  df-mulr 17311  df-sca 17313  df-vsca 17314  df-ip 17315  df-0g 17486  df-mgm 18653  df-sgrp 18732  df-mnd 18748  df-mhm 18796  df-grp 18954  df-minusg 18955  df-sbg 18956  df-ghm 19231  df-cmn 19800  df-abl 19801  df-mgp 20138  df-ur 20179  df-ring 20232  df-oppr 20334  df-rhm 20472  df-staf 20840  df-srng 20841  df-lmod 20860  df-lmhm 21021  df-lvec 21102  df-sra 21172  df-rgmod 21173  df-phl 21644
This theorem is referenced by:  cph2subdi  25244  ipcau2  25268  tcphcphlem1  25269
  Copyright terms: Public domain W3C validator