Theorem isclmi0 24846

Description: Properties that determine a subcomplex module. (Contributed by NM, 5-Nov-2006.) (Revised by AV, 4-Oct-2021.)

Hypotheses

Ref	Expression
isclmp.t	⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝑊)
isclmp.a	⊢ + = (+g‘𝑊)
isclmp.v	⊢ 𝑉 = (Base‘𝑊)
isclmp.s	⊢ 𝑆 = (Scalar‘𝑊)
isclmp.k	⊢ 𝐾 = (Base‘𝑆)
isclmi0.1	⊢ 𝑆 = (ℂfld ↾s 𝐾)
isclmi0.2	⊢ 𝑊 ∈ Grp
isclmi0.3	⊢ 𝐾 ∈ (SubRing‘ℂfld)
isclmi0.4	⊢ (𝑥 ∈ 𝑉 → (1 · 𝑥) = 𝑥)
isclmi0.5	⊢ ((𝑦 ∈ 𝐾 ∧ 𝑥 ∈ 𝑉) → (𝑦 · 𝑥) ∈ 𝑉)
isclmi0.6	⊢ ((𝑦 ∈ 𝐾 ∧ 𝑥 ∈ 𝑉 ∧ 𝑧 ∈ 𝑉) → (𝑦 · (𝑥 + 𝑧)) = ((𝑦 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑧)))
isclmi0.7	⊢ ((𝑦 ∈ 𝐾 ∧ 𝑧 ∈ 𝐾 ∧ 𝑥 ∈ 𝑉) → ((𝑧 + 𝑦) · 𝑥) = ((𝑧 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑥)))
isclmi0.8	⊢ ((𝑦 ∈ 𝐾 ∧ 𝑧 ∈ 𝐾 ∧ 𝑥 ∈ 𝑉) → ((𝑧 · 𝑦) · 𝑥) = (𝑧 · (𝑦 · 𝑥)))

Assertion

Ref	Expression
isclmi0	⊢ 𝑊 ∈ ℂMod

Distinct variable groups:   𝑥,𝐾,𝑦,𝑧   𝑥,𝑆,𝑦,𝑧   𝑥,𝑉,𝑦,𝑧   𝑥,𝑊,𝑦,𝑧   𝑥, + ,𝑦,𝑧   𝑥, · ,𝑦,𝑧

Proof of Theorem isclmi0

Step	Hyp	Ref	Expression
1		isclmi0.2	. . 3 ⊢ 𝑊 ∈ Grp
2		isclmi0.1	. . 3 ⊢ 𝑆 = (ℂfld ↾s 𝐾)
3		isclmi0.3	. . 3 ⊢ 𝐾 ∈ (SubRing‘ℂfld)
4	1, 2, 3	3pm3.2i 1338	. 2 ⊢ (𝑊 ∈ Grp ∧ 𝑆 = (ℂfld ↾s 𝐾) ∧ 𝐾 ∈ (SubRing‘ℂfld))
5		isclmi0.4	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ 𝑉 → (1 · 𝑥) = 𝑥)
6		isclmi0.5	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑦 ∈ 𝐾 ∧ 𝑥 ∈ 𝑉) → (𝑦 · 𝑥) ∈ 𝑉)
7	6	ancoms 458	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝑉 ∧ 𝑦 ∈ 𝐾) → (𝑦 · 𝑥) ∈ 𝑉)
8		isclmi0.6	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑦 ∈ 𝐾 ∧ 𝑥 ∈ 𝑉 ∧ 𝑧 ∈ 𝑉) → (𝑦 · (𝑥 + 𝑧)) = ((𝑦 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑧)))
9	8	3com12 1122	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝑉 ∧ 𝑦 ∈ 𝐾 ∧ 𝑧 ∈ 𝑉) → (𝑦 · (𝑥 + 𝑧)) = ((𝑦 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑧)))
10	9	3expa 1117	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝑉 ∧ 𝑦 ∈ 𝐾) ∧ 𝑧 ∈ 𝑉) → (𝑦 · (𝑥 + 𝑧)) = ((𝑦 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑧)))
11	10	ralrimiva 3145	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝑉 ∧ 𝑦 ∈ 𝐾) → ∀𝑧 ∈ 𝑉 (𝑦 · (𝑥 + 𝑧)) = ((𝑦 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑧)))
12		isclmi0.7	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑦 ∈ 𝐾 ∧ 𝑧 ∈ 𝐾 ∧ 𝑥 ∈ 𝑉) → ((𝑧 + 𝑦) · 𝑥) = ((𝑧 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑥)))
13		isclmi0.8	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑦 ∈ 𝐾 ∧ 𝑧 ∈ 𝐾 ∧ 𝑥 ∈ 𝑉) → ((𝑧 · 𝑦) · 𝑥) = (𝑧 · (𝑦 · 𝑥)))
14	12, 13	jca 511	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑦 ∈ 𝐾 ∧ 𝑧 ∈ 𝐾 ∧ 𝑥 ∈ 𝑉) → (((𝑧 + 𝑦) · 𝑥) = ((𝑧 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑥)) ∧ ((𝑧 · 𝑦) · 𝑥) = (𝑧 · (𝑦 · 𝑥))))
15	14	3comr 1124	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝑉 ∧ 𝑦 ∈ 𝐾 ∧ 𝑧 ∈ 𝐾) → (((𝑧 + 𝑦) · 𝑥) = ((𝑧 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑥)) ∧ ((𝑧 · 𝑦) · 𝑥) = (𝑧 · (𝑦 · 𝑥))))
16	15	3expa 1117	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝑉 ∧ 𝑦 ∈ 𝐾) ∧ 𝑧 ∈ 𝐾) → (((𝑧 + 𝑦) · 𝑥) = ((𝑧 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑥)) ∧ ((𝑧 · 𝑦) · 𝑥) = (𝑧 · (𝑦 · 𝑥))))
17	16	ralrimiva 3145	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝑉 ∧ 𝑦 ∈ 𝐾) → ∀𝑧 ∈ 𝐾 (((𝑧 + 𝑦) · 𝑥) = ((𝑧 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑥)) ∧ ((𝑧 · 𝑦) · 𝑥) = (𝑧 · (𝑦 · 𝑥))))
18	7, 11, 17	3jca 1127	. . . . 5 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝑉 ∧ 𝑦 ∈ 𝐾) → ((𝑦 · 𝑥) ∈ 𝑉 ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑉 (𝑦 · (𝑥 + 𝑧)) = ((𝑦 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑧)) ∧ ∀𝑧 ∈ 𝐾 (((𝑧 + 𝑦) · 𝑥) = ((𝑧 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑥)) ∧ ((𝑧 · 𝑦) · 𝑥) = (𝑧 · (𝑦 · 𝑥)))))
19	18	ralrimiva 3145	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ 𝑉 → ∀𝑦 ∈ 𝐾 ((𝑦 · 𝑥) ∈ 𝑉 ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑉 (𝑦 · (𝑥 + 𝑧)) = ((𝑦 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑧)) ∧ ∀𝑧 ∈ 𝐾 (((𝑧 + 𝑦) · 𝑥) = ((𝑧 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑥)) ∧ ((𝑧 · 𝑦) · 𝑥) = (𝑧 · (𝑦 · 𝑥)))))
20	5, 19	jca 511	. . 3 ⊢ (𝑥 ∈ 𝑉 → ((1 · 𝑥) = 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐾 ((𝑦 · 𝑥) ∈ 𝑉 ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑉 (𝑦 · (𝑥 + 𝑧)) = ((𝑦 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑧)) ∧ ∀𝑧 ∈ 𝐾 (((𝑧 + 𝑦) · 𝑥) = ((𝑧 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑥)) ∧ ((𝑧 · 𝑦) · 𝑥) = (𝑧 · (𝑦 · 𝑥))))))
21	20	rgen 3062	. 2 ⊢ ∀𝑥 ∈ 𝑉 ((1 · 𝑥) = 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐾 ((𝑦 · 𝑥) ∈ 𝑉 ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑉 (𝑦 · (𝑥 + 𝑧)) = ((𝑦 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑧)) ∧ ∀𝑧 ∈ 𝐾 (((𝑧 + 𝑦) · 𝑥) = ((𝑧 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑥)) ∧ ((𝑧 · 𝑦) · 𝑥) = (𝑧 · (𝑦 · 𝑥)))))
22		isclmp.t	. . 3 ⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝑊)
23		isclmp.a	. . 3 ⊢ + = (+g‘𝑊)
24		isclmp.v	. . 3 ⊢ 𝑉 = (Base‘𝑊)
25		isclmp.s	. . 3 ⊢ 𝑆 = (Scalar‘𝑊)
26		isclmp.k	. . 3 ⊢ 𝐾 = (Base‘𝑆)
27	22, 23, 24, 25, 26	isclmp 24845	. 2 ⊢ (𝑊 ∈ ℂMod ↔ ((𝑊 ∈ Grp ∧ 𝑆 = (ℂfld ↾s 𝐾) ∧ 𝐾 ∈ (SubRing‘ℂfld)) ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑉 ((1 · 𝑥) = 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐾 ((𝑦 · 𝑥) ∈ 𝑉 ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑉 (𝑦 · (𝑥 + 𝑧)) = ((𝑦 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑧)) ∧ ∀𝑧 ∈ 𝐾 (((𝑧 + 𝑦) · 𝑥) = ((𝑧 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑥)) ∧ ((𝑧 · 𝑦) · 𝑥) = (𝑧 · (𝑦 · 𝑥)))))))
28	4, 21, 27	mpbir2an 708	1 ⊢ 𝑊 ∈ ℂMod

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   ∧ w3a 1086   = wceq 1540   ∈ wcel 2105  ∀wral 3060  ‘cfv 6543  (class class class)co 7412  1c1 11114   + caddc 11116   · cmul 11118  Basecbs 17149   ↾_s cress 17178  +_gcplusg 17202  Scalarcsca 17205   ·_𝑠 cvsca 17206  Grpcgrp 18856  SubRingcsubrg 20458  ℂ_fldccnfld 21145  ℂModcclm 24810

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1912  ax-6 1970  ax-7 2010  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2136  ax-11 2153  ax-12 2170  ax-ext 2702  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7728  ax-cnex 11169  ax-resscn 11170  ax-1cn 11171  ax-icn 11172  ax-addcl 11173  ax-addrcl 11174  ax-mulcl 11175  ax-mulrcl 11176  ax-mulcom 11177  ax-addass 11178  ax-mulass 11179  ax-distr 11180  ax-i2m1 11181  ax-1ne0 11182  ax-1rid 11183  ax-rnegex 11184  ax-rrecex 11185  ax-cnre 11186  ax-pre-lttri 11187  ax-pre-lttrn 11188  ax-pre-ltadd 11189  ax-pre-mulgt0 11190  ax-addf 11192  ax-mulf 11193

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2067  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2709  df-cleq 2723  df-clel 2809  df-nfc 2884  df-ne 2940  df-nel 3046  df-ral 3061  df-rex 3070  df-rmo 3375  df-reu 3376  df-rab 3432  df-v 3475  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-tp 4633  df-op 4635  df-uni 4909  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7368  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7859  df-1st 7978  df-2nd 7979  df-frecs 8269  df-wrecs 8300  df-recs 8374  df-rdg 8413  df-1o 8469  df-er 8706  df-en 8943  df-dom 8944  df-sdom 8945  df-fin 8946  df-pnf 11255  df-mnf 11256  df-xr 11257  df-ltxr 11258  df-le 11259  df-sub 11451  df-neg 11452  df-nn 12218  df-2 12280  df-3 12281  df-4 12282  df-5 12283  df-6 12284  df-7 12285  df-8 12286  df-9 12287  df-n0 12478  df-z 12564  df-dec 12683  df-uz 12828  df-fz 13490  df-struct 17085  df-sets 17102  df-slot 17120  df-ndx 17132  df-base 17150  df-ress 17179  df-plusg 17215  df-mulr 17216  df-starv 17217  df-tset 17221  df-ple 17222  df-ds 17224  df-unif 17225  df-0g 17392  df-mgm 18566  df-sgrp 18645  df-mnd 18661  df-grp 18859  df-subg 19040  df-cmn 19692  df-mgp 20030  df-ur 20077  df-ring 20130  df-cring 20131  df-subrg 20460  df-lmod 20617  df-cnfld 21146  df-clm 24811

This theorem is referenced by: (None)