MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  issubassa3 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem issubassa3 21904
Description: A subring that is also a subspace is a subalgebra. The key theorem is islss3 20975. (Contributed by Mario Carneiro, 7-Jan-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
issubassa.s 𝑆 = (𝑊s 𝐴)
issubassa.l 𝐿 = (LSubSp‘𝑊)
Assertion
Ref Expression
issubassa3 ((𝑊 ∈ AssAlg ∧ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) ∧ 𝐴𝐿)) → 𝑆 ∈ AssAlg)

Proof of Theorem issubassa3
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 issubassa.s . . . 4 𝑆 = (𝑊s 𝐴)
21subrgbas 20598 . . 3 (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) → 𝐴 = (Base‘𝑆))
32ad2antrl 728 . 2 ((𝑊 ∈ AssAlg ∧ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) ∧ 𝐴𝐿)) → 𝐴 = (Base‘𝑆))
4 eqid 2735 . . . 4 (Scalar‘𝑊) = (Scalar‘𝑊)
51, 4resssca 17389 . . 3 (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) → (Scalar‘𝑊) = (Scalar‘𝑆))
65ad2antrl 728 . 2 ((𝑊 ∈ AssAlg ∧ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) ∧ 𝐴𝐿)) → (Scalar‘𝑊) = (Scalar‘𝑆))
7 eqidd 2736 . 2 ((𝑊 ∈ AssAlg ∧ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) ∧ 𝐴𝐿)) → (Base‘(Scalar‘𝑊)) = (Base‘(Scalar‘𝑊)))
8 eqid 2735 . . . 4 ( ·𝑠𝑊) = ( ·𝑠𝑊)
91, 8ressvsca 17390 . . 3 (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) → ( ·𝑠𝑊) = ( ·𝑠𝑆))
109ad2antrl 728 . 2 ((𝑊 ∈ AssAlg ∧ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) ∧ 𝐴𝐿)) → ( ·𝑠𝑊) = ( ·𝑠𝑆))
11 eqid 2735 . . . 4 (.r𝑊) = (.r𝑊)
121, 11ressmulr 17353 . . 3 (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) → (.r𝑊) = (.r𝑆))
1312ad2antrl 728 . 2 ((𝑊 ∈ AssAlg ∧ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) ∧ 𝐴𝐿)) → (.r𝑊) = (.r𝑆))
14 assalmod 21898 . . 3 (𝑊 ∈ AssAlg → 𝑊 ∈ LMod)
15 simpr 484 . . 3 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) ∧ 𝐴𝐿) → 𝐴𝐿)
16 issubassa.l . . . 4 𝐿 = (LSubSp‘𝑊)
171, 16lsslmod 20976 . . 3 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐴𝐿) → 𝑆 ∈ LMod)
1814, 15, 17syl2an 596 . 2 ((𝑊 ∈ AssAlg ∧ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) ∧ 𝐴𝐿)) → 𝑆 ∈ LMod)
191subrgring 20591 . . 3 (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) → 𝑆 ∈ Ring)
2019ad2antrl 728 . 2 ((𝑊 ∈ AssAlg ∧ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) ∧ 𝐴𝐿)) → 𝑆 ∈ Ring)
21 idd 24 . . . . 5 ((𝑊 ∈ AssAlg ∧ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) ∧ 𝐴𝐿)) → (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) → 𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊))))
22 eqid 2735 . . . . . . . 8 (Base‘𝑊) = (Base‘𝑊)
2322subrgss 20589 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) → 𝐴 ⊆ (Base‘𝑊))
2423ad2antrl 728 . . . . . 6 ((𝑊 ∈ AssAlg ∧ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) ∧ 𝐴𝐿)) → 𝐴 ⊆ (Base‘𝑊))
2524sseld 3994 . . . . 5 ((𝑊 ∈ AssAlg ∧ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) ∧ 𝐴𝐿)) → (𝑦𝐴𝑦 ∈ (Base‘𝑊)))
2624sseld 3994 . . . . 5 ((𝑊 ∈ AssAlg ∧ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) ∧ 𝐴𝐿)) → (𝑧𝐴𝑧 ∈ (Base‘𝑊)))
2721, 25, 263anim123d 1442 . . . 4 ((𝑊 ∈ AssAlg ∧ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) ∧ 𝐴𝐿)) → ((𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦𝐴𝑧𝐴) → (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑧 ∈ (Base‘𝑊))))
2827imp 406 . . 3 (((𝑊 ∈ AssAlg ∧ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) ∧ 𝐴𝐿)) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦𝐴𝑧𝐴)) → (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑧 ∈ (Base‘𝑊)))
29 eqid 2735 . . . . 5 (Base‘(Scalar‘𝑊)) = (Base‘(Scalar‘𝑊))
3022, 4, 29, 8, 11assaass 21896 . . . 4 ((𝑊 ∈ AssAlg ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑧 ∈ (Base‘𝑊))) → ((𝑥( ·𝑠𝑊)𝑦)(.r𝑊)𝑧) = (𝑥( ·𝑠𝑊)(𝑦(.r𝑊)𝑧)))
3130adantlr 715 . . 3 (((𝑊 ∈ AssAlg ∧ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) ∧ 𝐴𝐿)) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑧 ∈ (Base‘𝑊))) → ((𝑥( ·𝑠𝑊)𝑦)(.r𝑊)𝑧) = (𝑥( ·𝑠𝑊)(𝑦(.r𝑊)𝑧)))
3228, 31syldan 591 . 2 (((𝑊 ∈ AssAlg ∧ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) ∧ 𝐴𝐿)) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦𝐴𝑧𝐴)) → ((𝑥( ·𝑠𝑊)𝑦)(.r𝑊)𝑧) = (𝑥( ·𝑠𝑊)(𝑦(.r𝑊)𝑧)))
3322, 4, 29, 8, 11assaassr 21897 . . . 4 ((𝑊 ∈ AssAlg ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑧 ∈ (Base‘𝑊))) → (𝑦(.r𝑊)(𝑥( ·𝑠𝑊)𝑧)) = (𝑥( ·𝑠𝑊)(𝑦(.r𝑊)𝑧)))
3433adantlr 715 . . 3 (((𝑊 ∈ AssAlg ∧ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) ∧ 𝐴𝐿)) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑧 ∈ (Base‘𝑊))) → (𝑦(.r𝑊)(𝑥( ·𝑠𝑊)𝑧)) = (𝑥( ·𝑠𝑊)(𝑦(.r𝑊)𝑧)))
3528, 34syldan 591 . 2 (((𝑊 ∈ AssAlg ∧ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) ∧ 𝐴𝐿)) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦𝐴𝑧𝐴)) → (𝑦(.r𝑊)(𝑥( ·𝑠𝑊)𝑧)) = (𝑥( ·𝑠𝑊)(𝑦(.r𝑊)𝑧)))
363, 6, 7, 10, 13, 18, 20, 32, 35isassad 21903 1 ((𝑊 ∈ AssAlg ∧ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) ∧ 𝐴𝐿)) → 𝑆 ∈ AssAlg)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395  w3a 1086   = wceq 1537  wcel 2106  wss 3963  cfv 6563  (class class class)co 7431  Basecbs 17245  s cress 17274  .rcmulr 17299  Scalarcsca 17301   ·𝑠 cvsca 17302  Ringcrg 20251  SubRingcsubrg 20586  LModclmod 20875  LSubSpclss 20947  AssAlgcasa 21888
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1792  ax-4 1806  ax-5 1908  ax-6 1965  ax-7 2005  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2139  ax-11 2155  ax-12 2175  ax-ext 2706  ax-sep 5302  ax-nul 5312  ax-pow 5371  ax-pr 5438  ax-un 7754  ax-cnex 11209  ax-resscn 11210  ax-1cn 11211  ax-icn 11212  ax-addcl 11213  ax-addrcl 11214  ax-mulcl 11215  ax-mulrcl 11216  ax-mulcom 11217  ax-addass 11218  ax-mulass 11219  ax-distr 11220  ax-i2m1 11221  ax-1ne0 11222  ax-1rid 11223  ax-rnegex 11224  ax-rrecex 11225  ax-cnre 11226  ax-pre-lttri 11227  ax-pre-lttrn 11228  ax-pre-ltadd 11229  ax-pre-mulgt0 11230
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1777  df-nf 1781  df-sb 2063  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2713  df-cleq 2727  df-clel 2814  df-nfc 2890  df-ne 2939  df-nel 3045  df-ral 3060  df-rex 3069  df-rmo 3378  df-reu 3379  df-rab 3434  df-v 3480  df-sbc 3792  df-csb 3909  df-dif 3966  df-un 3968  df-in 3970  df-ss 3980  df-pss 3983  df-nul 4340  df-if 4532  df-pw 4607  df-sn 4632  df-pr 4634  df-op 4638  df-uni 4913  df-iun 4998  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5583  df-eprel 5589  df-po 5597  df-so 5598  df-fr 5641  df-we 5643  df-xp 5695  df-rel 5696  df-cnv 5697  df-co 5698  df-dm 5699  df-rn 5700  df-res 5701  df-ima 5702  df-pred 6323  df-ord 6389  df-on 6390  df-lim 6391  df-suc 6392  df-iota 6516  df-fun 6565  df-fn 6566  df-f 6567  df-f1 6568  df-fo 6569  df-f1o 6570  df-fv 6571  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-om 7888  df-1st 8013  df-2nd 8014  df-frecs 8305  df-wrecs 8336  df-recs 8410  df-rdg 8449  df-er 8744  df-en 8985  df-dom 8986  df-sdom 8987  df-pnf 11295  df-mnf 11296  df-xr 11297  df-ltxr 11298  df-le 11299  df-sub 11492  df-neg 11493  df-nn 12265  df-2 12327  df-3 12328  df-4 12329  df-5 12330  df-6 12331  df-sets 17198  df-slot 17216  df-ndx 17228  df-base 17246  df-ress 17275  df-plusg 17311  df-mulr 17312  df-sca 17314  df-vsca 17315  df-0g 17488  df-mgm 18666  df-sgrp 18745  df-mnd 18761  df-grp 18967  df-minusg 18968  df-sbg 18969  df-subg 19154  df-mgp 20153  df-ur 20200  df-ring 20253  df-subrg 20587  df-lmod 20877  df-lss 20948  df-assa 21891
This theorem is referenced by:  issubassa  21905  rnasclassa  21933
  Copyright terms: Public domain W3C validator