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

Theorem iscvsi 23256
Description: Properties that determine a subcomplex vector space. (Contributed by NM, 5-Nov-2006.) (Revised by AV, 4-Oct-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
iscvsp.t · = ( ·𝑠𝑊)
iscvsp.a + = (+g𝑊)
iscvsp.v 𝑉 = (Base‘𝑊)
iscvsp.s 𝑆 = (Scalar‘𝑊)
iscvsp.k 𝐾 = (Base‘𝑆)
iscvsi.1 𝑊 ∈ Grp
iscvsi.2 𝑆 = (ℂflds 𝐾)
iscvsi.3 𝑆 ∈ DivRing
iscvsi.4 𝐾 ∈ (SubRing‘ℂfld)
iscvsi.5 (𝑥𝑉 → (1 · 𝑥) = 𝑥)
iscvsi.6 ((𝑦𝐾𝑥𝑉) → (𝑦 · 𝑥) ∈ 𝑉)
iscvsi.7 ((𝑦𝐾𝑥𝑉𝑧𝑉) → (𝑦 · (𝑥 + 𝑧)) = ((𝑦 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑧)))
iscvsi.8 ((𝑦𝐾𝑧𝐾𝑥𝑉) → ((𝑧 + 𝑦) · 𝑥) = ((𝑧 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑥)))
iscvsi.9 ((𝑦𝐾𝑧𝐾𝑥𝑉) → ((𝑧 · 𝑦) · 𝑥) = (𝑧 · (𝑦 · 𝑥)))
Assertion
Ref Expression
iscvsi 𝑊 ∈ ℂVec
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 iscvsi
StepHypRef Expression
1 iscvsi.1 . . 3 𝑊 ∈ Grp
2 iscvsi.3 . . . 4 𝑆 ∈ DivRing
3 iscvsi.2 . . . 4 𝑆 = (ℂflds 𝐾)
42, 3pm3.2i 463 . . 3 (𝑆 ∈ DivRing ∧ 𝑆 = (ℂflds 𝐾))
5 iscvsi.4 . . 3 𝐾 ∈ (SubRing‘ℂfld)
61, 4, 53pm3.2i 1439 . 2 (𝑊 ∈ Grp ∧ (𝑆 ∈ DivRing ∧ 𝑆 = (ℂflds 𝐾)) ∧ 𝐾 ∈ (SubRing‘ℂfld))
7 iscvsi.5 . . . 4 (𝑥𝑉 → (1 · 𝑥) = 𝑥)
8 iscvsi.6 . . . . . . 7 ((𝑦𝐾𝑥𝑉) → (𝑦 · 𝑥) ∈ 𝑉)
98ancoms 451 . . . . . 6 ((𝑥𝑉𝑦𝐾) → (𝑦 · 𝑥) ∈ 𝑉)
10 iscvsi.7 . . . . . . . . 9 ((𝑦𝐾𝑥𝑉𝑧𝑉) → (𝑦 · (𝑥 + 𝑧)) = ((𝑦 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑧)))
11103com12 1154 . . . . . . . 8 ((𝑥𝑉𝑦𝐾𝑧𝑉) → (𝑦 · (𝑥 + 𝑧)) = ((𝑦 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑧)))
12113expa 1148 . . . . . . 7 (((𝑥𝑉𝑦𝐾) ∧ 𝑧𝑉) → (𝑦 · (𝑥 + 𝑧)) = ((𝑦 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑧)))
1312ralrimiva 3147 . . . . . 6 ((𝑥𝑉𝑦𝐾) → ∀𝑧𝑉 (𝑦 · (𝑥 + 𝑧)) = ((𝑦 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑧)))
14 iscvsi.8 . . . . . . . . . 10 ((𝑦𝐾𝑧𝐾𝑥𝑉) → ((𝑧 + 𝑦) · 𝑥) = ((𝑧 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑥)))
15 iscvsi.9 . . . . . . . . . 10 ((𝑦𝐾𝑧𝐾𝑥𝑉) → ((𝑧 · 𝑦) · 𝑥) = (𝑧 · (𝑦 · 𝑥)))
1614, 15jca 508 . . . . . . . . 9 ((𝑦𝐾𝑧𝐾𝑥𝑉) → (((𝑧 + 𝑦) · 𝑥) = ((𝑧 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑥)) ∧ ((𝑧 · 𝑦) · 𝑥) = (𝑧 · (𝑦 · 𝑥))))
17163comr 1156 . . . . . . . 8 ((𝑥𝑉𝑦𝐾𝑧𝐾) → (((𝑧 + 𝑦) · 𝑥) = ((𝑧 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑥)) ∧ ((𝑧 · 𝑦) · 𝑥) = (𝑧 · (𝑦 · 𝑥))))
18173expa 1148 . . . . . . 7 (((𝑥𝑉𝑦𝐾) ∧ 𝑧𝐾) → (((𝑧 + 𝑦) · 𝑥) = ((𝑧 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑥)) ∧ ((𝑧 · 𝑦) · 𝑥) = (𝑧 · (𝑦 · 𝑥))))
1918ralrimiva 3147 . . . . . 6 ((𝑥𝑉𝑦𝐾) → ∀𝑧𝐾 (((𝑧 + 𝑦) · 𝑥) = ((𝑧 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑥)) ∧ ((𝑧 · 𝑦) · 𝑥) = (𝑧 · (𝑦 · 𝑥))))
209, 13, 193jca 1159 . . . . 5 ((𝑥𝑉𝑦𝐾) → ((𝑦 · 𝑥) ∈ 𝑉 ∧ ∀𝑧𝑉 (𝑦 · (𝑥 + 𝑧)) = ((𝑦 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑧)) ∧ ∀𝑧𝐾 (((𝑧 + 𝑦) · 𝑥) = ((𝑧 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑥)) ∧ ((𝑧 · 𝑦) · 𝑥) = (𝑧 · (𝑦 · 𝑥)))))
2120ralrimiva 3147 . . . 4 (𝑥𝑉 → ∀𝑦𝐾 ((𝑦 · 𝑥) ∈ 𝑉 ∧ ∀𝑧𝑉 (𝑦 · (𝑥 + 𝑧)) = ((𝑦 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑧)) ∧ ∀𝑧𝐾 (((𝑧 + 𝑦) · 𝑥) = ((𝑧 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑥)) ∧ ((𝑧 · 𝑦) · 𝑥) = (𝑧 · (𝑦 · 𝑥)))))
227, 21jca 508 . . 3 (𝑥𝑉 → ((1 · 𝑥) = 𝑥 ∧ ∀𝑦𝐾 ((𝑦 · 𝑥) ∈ 𝑉 ∧ ∀𝑧𝑉 (𝑦 · (𝑥 + 𝑧)) = ((𝑦 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑧)) ∧ ∀𝑧𝐾 (((𝑧 + 𝑦) · 𝑥) = ((𝑧 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑥)) ∧ ((𝑧 · 𝑦) · 𝑥) = (𝑧 · (𝑦 · 𝑥))))))
2322rgen 3103 . 2 𝑥𝑉 ((1 · 𝑥) = 𝑥 ∧ ∀𝑦𝐾 ((𝑦 · 𝑥) ∈ 𝑉 ∧ ∀𝑧𝑉 (𝑦 · (𝑥 + 𝑧)) = ((𝑦 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑧)) ∧ ∀𝑧𝐾 (((𝑧 + 𝑦) · 𝑥) = ((𝑧 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑥)) ∧ ((𝑧 · 𝑦) · 𝑥) = (𝑧 · (𝑦 · 𝑥)))))
24 iscvsp.t . . 3 · = ( ·𝑠𝑊)
25 iscvsp.a . . 3 + = (+g𝑊)
26 iscvsp.v . . 3 𝑉 = (Base‘𝑊)
27 iscvsp.s . . 3 𝑆 = (Scalar‘𝑊)
28 iscvsp.k . . 3 𝐾 = (Base‘𝑆)
2924, 25, 26, 27, 28iscvsp 23255 . 2 (𝑊 ∈ ℂVec ↔ ((𝑊 ∈ Grp ∧ (𝑆 ∈ DivRing ∧ 𝑆 = (ℂflds 𝐾)) ∧ 𝐾 ∈ (SubRing‘ℂfld)) ∧ ∀𝑥𝑉 ((1 · 𝑥) = 𝑥 ∧ ∀𝑦𝐾 ((𝑦 · 𝑥) ∈ 𝑉 ∧ ∀𝑧𝑉 (𝑦 · (𝑥 + 𝑧)) = ((𝑦 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑧)) ∧ ∀𝑧𝐾 (((𝑧 + 𝑦) · 𝑥) = ((𝑧 · 𝑥) + (𝑦 · 𝑥)) ∧ ((𝑧 · 𝑦) · 𝑥) = (𝑧 · (𝑦 · 𝑥)))))))
306, 23, 29mpbir2an 703 1 𝑊 ∈ ℂVec
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 385  w3a 1108   = wceq 1653  wcel 2157  wral 3089  cfv 6101  (class class class)co 6878  1c1 10225   + caddc 10227   · cmul 10229  Basecbs 16184  s cress 16185  +gcplusg 16267  Scalarcsca 16270   ·𝑠 cvsca 16271  Grpcgrp 17738  DivRingcdr 19065  SubRingcsubrg 19094  fldccnfld 20068  ℂVecccvs 23250
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1891  ax-4 1905  ax-5 2006  ax-6 2072  ax-7 2107  ax-8 2159  ax-9 2166  ax-10 2185  ax-11 2200  ax-12 2213  ax-13 2377  ax-ext 2777  ax-sep 4975  ax-nul 4983  ax-pow 5035  ax-pr 5097  ax-un 7183  ax-cnex 10280  ax-resscn 10281  ax-1cn 10282  ax-icn 10283  ax-addcl 10284  ax-addrcl 10285  ax-mulcl 10286  ax-mulrcl 10287  ax-mulcom 10288  ax-addass 10289  ax-mulass 10290  ax-distr 10291  ax-i2m1 10292  ax-1ne0 10293  ax-1rid 10294  ax-rnegex 10295  ax-rrecex 10296  ax-cnre 10297  ax-pre-lttri 10298  ax-pre-lttrn 10299  ax-pre-ltadd 10300  ax-pre-mulgt0 10301  ax-addf 10303  ax-mulf 10304
This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 386  df-or 875  df-3or 1109  df-3an 1110  df-tru 1657  df-ex 1876  df-nf 1880  df-sb 2065  df-mo 2591  df-eu 2609  df-clab 2786  df-cleq 2792  df-clel 2795  df-nfc 2930  df-ne 2972  df-nel 3075  df-ral 3094  df-rex 3095  df-reu 3096  df-rmo 3097  df-rab 3098  df-v 3387  df-sbc 3634  df-csb 3729  df-dif 3772  df-un 3774  df-in 3776  df-ss 3783  df-pss 3785  df-nul 4116  df-if 4278  df-pw 4351  df-sn 4369  df-pr 4371  df-tp 4373  df-op 4375  df-uni 4629  df-int 4668  df-iun 4712  df-br 4844  df-opab 4906  df-mpt 4923  df-tr 4946  df-id 5220  df-eprel 5225  df-po 5233  df-so 5234  df-fr 5271  df-we 5273  df-xp 5318  df-rel 5319  df-cnv 5320  df-co 5321  df-dm 5322  df-rn 5323  df-res 5324  df-ima 5325  df-pred 5898  df-ord 5944  df-on 5945  df-lim 5946  df-suc 5947  df-iota 6064  df-fun 6103  df-fn 6104  df-f 6105  df-f1 6106  df-fo 6107  df-f1o 6108  df-fv 6109  df-riota 6839  df-ov 6881  df-oprab 6882  df-mpt2 6883  df-om 7300  df-1st 7401  df-2nd 7402  df-wrecs 7645  df-recs 7707  df-rdg 7745  df-1o 7799  df-oadd 7803  df-er 7982  df-en 8196  df-dom 8197  df-sdom 8198  df-fin 8199  df-pnf 10365  df-mnf 10366  df-xr 10367  df-ltxr 10368  df-le 10369  df-sub 10558  df-neg 10559  df-nn 11313  df-2 11376  df-3 11377  df-4 11378  df-5 11379  df-6 11380  df-7 11381  df-8 11382  df-9 11383  df-n0 11581  df-z 11667  df-dec 11784  df-uz 11931  df-fz 12581  df-struct 16186  df-ndx 16187  df-slot 16188  df-base 16190  df-sets 16191  df-ress 16192  df-plusg 16280  df-mulr 16281  df-starv 16282  df-tset 16286  df-ple 16287  df-ds 16289  df-unif 16290  df-0g 16417  df-mgm 17557  df-sgrp 17599  df-mnd 17610  df-grp 17741  df-subg 17904  df-cmn 18510  df-mgp 18806  df-ur 18818  df-ring 18865  df-cring 18866  df-subrg 19096  df-lmod 19183  df-lvec 19424  df-cnfld 20069  df-clm 23190  df-cvs 23251
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator