Theorem ipdi 21790

Description: Distributive law for inner product (left-distributivity). (Contributed by NM, 20-Nov-2007.) (Revised by Mario Carneiro, 7-Oct-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
phlsrng.f	⊢ 𝐹 = (Scalar‘𝑊)
phllmhm.h	⊢ , = (·𝑖‘𝑊)
phllmhm.v	⊢ 𝑉 = (Base‘𝑊)
ipdir.g	⊢ + = (+g‘𝑊)
ipdir.p	⊢ ⨣ = (+g‘𝐹)

Assertion

Ref	Expression
ipdi	⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉)) → (𝐴 , (𝐵 + 𝐶)) = ((𝐴 , 𝐵) ⨣ (𝐴 , 𝐶)))

Proof of Theorem ipdi

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simpl 487	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉)) → 𝑊 ∈ PreHil)
2		simpr2 1214	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉)) → 𝐵 ∈ 𝑉)
3		simpr3 1215	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉)) → 𝐶 ∈ 𝑉)
4		simpr1 1213	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉)) → 𝐴 ∈ 𝑉)
5		phlsrng.f	. . . . . 6 ⊢ 𝐹 = (Scalar‘𝑊)
6		phllmhm.h	. . . . . 6 ⊢ , = (·𝑖‘𝑊)
7		phllmhm.v	. . . . . 6 ⊢ 𝑉 = (Base‘𝑊)
8		ipdir.g	. . . . . 6 ⊢ + = (+g‘𝑊)
9		ipdir.p	. . . . . 6 ⊢ ⨣ = (+g‘𝐹)
10	5, 6, 7, 8, 9	ipdir 21789	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ (𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉 ∧ 𝐴 ∈ 𝑉)) → ((𝐵 + 𝐶) , 𝐴) = ((𝐵 , 𝐴) ⨣ (𝐶 , 𝐴)))
11	1, 2, 3, 4, 10	syl13anc 1399	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉)) → ((𝐵 + 𝐶) , 𝐴) = ((𝐵 , 𝐴) ⨣ (𝐶 , 𝐴)))
12	11	fveq2d 6885	. . 3 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉)) → ((*𝑟‘𝐹)‘((𝐵 + 𝐶) , 𝐴)) = ((*𝑟‘𝐹)‘((𝐵 , 𝐴) ⨣ (𝐶 , 𝐴))))
13	5	phlsrng 21781	. . . . 5 ⊢ (𝑊 ∈ PreHil → 𝐹 ∈ *-Ring)
14	13	adantr 485	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉)) → 𝐹 ∈ *-Ring)
15		eqid 2763	. . . . . 6 ⊢ (Base‘𝐹) = (Base‘𝐹)
16	5, 6, 7, 15	ipcl 21783	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → (𝐵 , 𝐴) ∈ (Base‘𝐹))
17	1, 2, 4, 16	syl3anc 1398	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉)) → (𝐵 , 𝐴) ∈ (Base‘𝐹))
18	5, 6, 7, 15	ipcl 21783	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ 𝐶 ∈ 𝑉 ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → (𝐶 , 𝐴) ∈ (Base‘𝐹))
19	1, 3, 4, 18	syl3anc 1398	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉)) → (𝐶 , 𝐴) ∈ (Base‘𝐹))
20		eqid 2763	. . . . 5 ⊢ (*𝑟‘𝐹) = (*𝑟‘𝐹)
21	20, 15, 9	srngadd 20954	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ *-Ring ∧ (𝐵 , 𝐴) ∈ (Base‘𝐹) ∧ (𝐶 , 𝐴) ∈ (Base‘𝐹)) → ((*𝑟‘𝐹)‘((𝐵 , 𝐴) ⨣ (𝐶 , 𝐴))) = (((*𝑟‘𝐹)‘(𝐵 , 𝐴)) ⨣ ((*𝑟‘𝐹)‘(𝐶 , 𝐴))))
22	14, 17, 19, 21	syl3anc 1398	. . 3 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉)) → ((*𝑟‘𝐹)‘((𝐵 , 𝐴) ⨣ (𝐶 , 𝐴))) = (((*𝑟‘𝐹)‘(𝐵 , 𝐴)) ⨣ ((*𝑟‘𝐹)‘(𝐶 , 𝐴))))
23	12, 22	eqtrd 2798	. 2 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉)) → ((*𝑟‘𝐹)‘((𝐵 + 𝐶) , 𝐴)) = (((*𝑟‘𝐹)‘(𝐵 , 𝐴)) ⨣ ((*𝑟‘𝐹)‘(𝐶 , 𝐴))))
24		phllmod 21780	. . . . 5 ⊢ (𝑊 ∈ PreHil → 𝑊 ∈ LMod)
25	24	adantr 485	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉)) → 𝑊 ∈ LMod)
26	7, 8	lmodvacl 20996	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉) → (𝐵 + 𝐶) ∈ 𝑉)
27	25, 2, 3, 26	syl3anc 1398	. . 3 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉)) → (𝐵 + 𝐶) ∈ 𝑉)
28	5, 6, 7, 20	ipcj 21784	. . 3 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ (𝐵 + 𝐶) ∈ 𝑉 ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → ((*𝑟‘𝐹)‘((𝐵 + 𝐶) , 𝐴)) = (𝐴 , (𝐵 + 𝐶)))
29	1, 27, 4, 28	syl3anc 1398	. 2 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉)) → ((*𝑟‘𝐹)‘((𝐵 + 𝐶) , 𝐴)) = (𝐴 , (𝐵 + 𝐶)))
30	5, 6, 7, 20	ipcj 21784	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → ((*𝑟‘𝐹)‘(𝐵 , 𝐴)) = (𝐴 , 𝐵))
31	1, 2, 4, 30	syl3anc 1398	. . 3 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉)) → ((*𝑟‘𝐹)‘(𝐵 , 𝐴)) = (𝐴 , 𝐵))
32	5, 6, 7, 20	ipcj 21784	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ 𝐶 ∈ 𝑉 ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → ((*𝑟‘𝐹)‘(𝐶 , 𝐴)) = (𝐴 , 𝐶))
33	1, 3, 4, 32	syl3anc 1398	. . 3 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉)) → ((*𝑟‘𝐹)‘(𝐶 , 𝐴)) = (𝐴 , 𝐶))
34	31, 33	oveq12d 7428	. 2 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉)) → (((*𝑟‘𝐹)‘(𝐵 , 𝐴)) ⨣ ((*𝑟‘𝐹)‘(𝐶 , 𝐴))) = ((𝐴 , 𝐵) ⨣ (𝐴 , 𝐶)))
35	23, 29, 34	3eqtr3d 2806	1 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉)) → (𝐴 , (𝐵 + 𝐶)) = ((𝐴 , 𝐵) ⨣ (𝐴 , 𝐶)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 400   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2143  ‘cfv 6536  (class class class)co 7410  Basecbs 17264  +_gcplusg 17305  *_𝑟cstv 17307  Scalarcsca 17308  ·_𝑖cip 17310  *-Ringcsr 20941  LModclmod 20981  PreHilcphl 21774

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5257  ax-nul 5269  ax-pow 5336  ax-pr 5404  ax-un 7732  ax-cnex 11151  ax-resscn 11152  ax-1cn 11153  ax-icn 11154  ax-addcl 11155  ax-addrcl 11156  ax-mulcl 11157  ax-mulrcl 11158  ax-mulcom 11159  ax-addass 11160  ax-mulass 11161  ax-distr 11162  ax-i2m1 11163  ax-1ne0 11164  ax-1rid 11165  ax-rnegex 11166  ax-rrecex 11167  ax-cnre 11168  ax-pre-lttri 11169  ax-pre-lttrn 11170  ax-pre-ltadd 11171  ax-pre-mulgt0 11172

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3745  df-csb 3854  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-pss 3925  df-nul 4287  df-if 4488  df-pw 4564  df-sn 4590  df-pr 4592  df-op 4596  df-uni 4873  df-iun 4958  df-br 5110  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5556  df-eprel 5561  df-po 5569  df-so 5570  df-fr 5614  df-we 5616  df-xp 5667  df-rel 5668  df-cnv 5669  df-co 5670  df-dm 5671  df-rn 5672  df-res 5673  df-ima 5674  df-pred 6302  df-ord 6363  df-on 6364  df-lim 6365  df-suc 6366  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7367  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-om 7859  df-1st 7982  df-2nd 7983  df-tpos 8218  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-er 8690  df-map 8822  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-pnf 11240  df-mnf 11241  df-xr 11242  df-ltxr 11243  df-le 11244  df-sub 11438  df-neg 11439  df-nn 12229  df-2 12298  df-3 12299  df-4 12300  df-5 12301  df-6 12302  df-7 12303  df-8 12304  df-sets 17219  df-slot 17237  df-ndx 17249  df-base 17265  df-plusg 17318  df-mulr 17319  df-sca 17321  df-vsca 17322  df-ip 17323  df-0g 17489  df-mgm 18693  df-sgrp 18772  df-mnd 18788  df-mhm 18836  df-grp 18998  df-ghm 19279  df-mgp 20212  df-ur 20259  df-ring 20312  df-oppr 20415  df-rhm 20550  df-staf 20942  df-srng 20943  df-lmod 20983  df-lmhm 21143  df-lvec 21224  df-sra 21294  df-rgmod 21295  df-phl 21776

This theorem is referenced by:  ip2di  21791  ipsubdi  21793  cphdi  25365