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

Theorem issubassa3 21053
Description: A subring that is also a subspace is a subalgebra. The key theorem is islss3 20202. (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 20014 . . 3 (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) → 𝐴 = (Base‘𝑆))
32ad2antrl 724 . 2 ((𝑊 ∈ AssAlg ∧ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) ∧ 𝐴𝐿)) → 𝐴 = (Base‘𝑆))
4 eqid 2739 . . . 4 (Scalar‘𝑊) = (Scalar‘𝑊)
51, 4resssca 17034 . . 3 (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) → (Scalar‘𝑊) = (Scalar‘𝑆))
65ad2antrl 724 . 2 ((𝑊 ∈ AssAlg ∧ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) ∧ 𝐴𝐿)) → (Scalar‘𝑊) = (Scalar‘𝑆))
7 eqidd 2740 . 2 ((𝑊 ∈ AssAlg ∧ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) ∧ 𝐴𝐿)) → (Base‘(Scalar‘𝑊)) = (Base‘(Scalar‘𝑊)))
8 eqid 2739 . . . 4 ( ·𝑠𝑊) = ( ·𝑠𝑊)
91, 8ressvsca 17035 . . 3 (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) → ( ·𝑠𝑊) = ( ·𝑠𝑆))
109ad2antrl 724 . 2 ((𝑊 ∈ AssAlg ∧ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) ∧ 𝐴𝐿)) → ( ·𝑠𝑊) = ( ·𝑠𝑆))
11 eqid 2739 . . . 4 (.r𝑊) = (.r𝑊)
121, 11ressmulr 16998 . . 3 (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) → (.r𝑊) = (.r𝑆))
1312ad2antrl 724 . 2 ((𝑊 ∈ AssAlg ∧ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) ∧ 𝐴𝐿)) → (.r𝑊) = (.r𝑆))
14 assalmod 21048 . . 3 (𝑊 ∈ AssAlg → 𝑊 ∈ LMod)
15 simpr 484 . . 3 ((𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) ∧ 𝐴𝐿) → 𝐴𝐿)
16 issubassa.l . . . 4 𝐿 = (LSubSp‘𝑊)
171, 16lsslmod 20203 . . 3 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝐴𝐿) → 𝑆 ∈ LMod)
1814, 15, 17syl2an 595 . 2 ((𝑊 ∈ AssAlg ∧ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) ∧ 𝐴𝐿)) → 𝑆 ∈ LMod)
191subrgring 20008 . . 3 (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) → 𝑆 ∈ Ring)
2019ad2antrl 724 . 2 ((𝑊 ∈ AssAlg ∧ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) ∧ 𝐴𝐿)) → 𝑆 ∈ Ring)
214assasca 21050 . . 3 (𝑊 ∈ AssAlg → (Scalar‘𝑊) ∈ CRing)
2221adantr 480 . 2 ((𝑊 ∈ AssAlg ∧ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) ∧ 𝐴𝐿)) → (Scalar‘𝑊) ∈ CRing)
23 idd 24 . . . . 5 ((𝑊 ∈ AssAlg ∧ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) ∧ 𝐴𝐿)) → (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) → 𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊))))
24 eqid 2739 . . . . . . . 8 (Base‘𝑊) = (Base‘𝑊)
2524subrgss 20006 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) → 𝐴 ⊆ (Base‘𝑊))
2625ad2antrl 724 . . . . . 6 ((𝑊 ∈ AssAlg ∧ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) ∧ 𝐴𝐿)) → 𝐴 ⊆ (Base‘𝑊))
2726sseld 3924 . . . . 5 ((𝑊 ∈ AssAlg ∧ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) ∧ 𝐴𝐿)) → (𝑦𝐴𝑦 ∈ (Base‘𝑊)))
2826sseld 3924 . . . . 5 ((𝑊 ∈ AssAlg ∧ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) ∧ 𝐴𝐿)) → (𝑧𝐴𝑧 ∈ (Base‘𝑊)))
2923, 27, 283anim123d 1441 . . . 4 ((𝑊 ∈ AssAlg ∧ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) ∧ 𝐴𝐿)) → ((𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦𝐴𝑧𝐴) → (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑧 ∈ (Base‘𝑊))))
3029imp 406 . . 3 (((𝑊 ∈ AssAlg ∧ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) ∧ 𝐴𝐿)) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦𝐴𝑧𝐴)) → (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑧 ∈ (Base‘𝑊)))
31 eqid 2739 . . . . 5 (Base‘(Scalar‘𝑊)) = (Base‘(Scalar‘𝑊))
3224, 4, 31, 8, 11assaass 21046 . . . 4 ((𝑊 ∈ AssAlg ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑧 ∈ (Base‘𝑊))) → ((𝑥( ·𝑠𝑊)𝑦)(.r𝑊)𝑧) = (𝑥( ·𝑠𝑊)(𝑦(.r𝑊)𝑧)))
3332adantlr 711 . . 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)))
3430, 33syldan 590 . 2 (((𝑊 ∈ AssAlg ∧ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) ∧ 𝐴𝐿)) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦𝐴𝑧𝐴)) → ((𝑥( ·𝑠𝑊)𝑦)(.r𝑊)𝑧) = (𝑥( ·𝑠𝑊)(𝑦(.r𝑊)𝑧)))
3524, 4, 31, 8, 11assaassr 21047 . . . 4 ((𝑊 ∈ AssAlg ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑊) ∧ 𝑧 ∈ (Base‘𝑊))) → (𝑦(.r𝑊)(𝑥( ·𝑠𝑊)𝑧)) = (𝑥( ·𝑠𝑊)(𝑦(.r𝑊)𝑧)))
3635adantlr 711 . . 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)))
3730, 36syldan 590 . 2 (((𝑊 ∈ AssAlg ∧ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) ∧ 𝐴𝐿)) ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ 𝑦𝐴𝑧𝐴)) → (𝑦(.r𝑊)(𝑥( ·𝑠𝑊)𝑧)) = (𝑥( ·𝑠𝑊)(𝑦(.r𝑊)𝑧)))
383, 6, 7, 10, 13, 18, 20, 22, 34, 37isassad 21052 1 ((𝑊 ∈ AssAlg ∧ (𝐴 ∈ (SubRing‘𝑊) ∧ 𝐴𝐿)) → 𝑆 ∈ AssAlg)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395  w3a 1085   = wceq 1541  wcel 2109  wss 3891  cfv 6430  (class class class)co 7268  Basecbs 16893  s cress 16922  .rcmulr 16944  Scalarcsca 16946   ·𝑠 cvsca 16947  Ringcrg 19764  CRingccrg 19765  SubRingcsubrg 20001  LModclmod 20104  LSubSpclss 20174  AssAlgcasa 21038
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1801  ax-4 1815  ax-5 1916  ax-6 1974  ax-7 2014  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2140  ax-11 2157  ax-12 2174  ax-ext 2710  ax-sep 5226  ax-nul 5233  ax-pow 5291  ax-pr 5355  ax-un 7579  ax-cnex 10911  ax-resscn 10912  ax-1cn 10913  ax-icn 10914  ax-addcl 10915  ax-addrcl 10916  ax-mulcl 10917  ax-mulrcl 10918  ax-mulcom 10919  ax-addass 10920  ax-mulass 10921  ax-distr 10922  ax-i2m1 10923  ax-1ne0 10924  ax-1rid 10925  ax-rnegex 10926  ax-rrecex 10927  ax-cnre 10928  ax-pre-lttri 10929  ax-pre-lttrn 10930  ax-pre-ltadd 10931  ax-pre-mulgt0 10932
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1786  df-nf 1790  df-sb 2071  df-mo 2541  df-eu 2570  df-clab 2717  df-cleq 2731  df-clel 2817  df-nfc 2890  df-ne 2945  df-nel 3051  df-ral 3070  df-rex 3071  df-reu 3072  df-rmo 3073  df-rab 3074  df-v 3432  df-sbc 3720  df-csb 3837  df-dif 3894  df-un 3896  df-in 3898  df-ss 3908  df-pss 3910  df-nul 4262  df-if 4465  df-pw 4540  df-sn 4567  df-pr 4569  df-tp 4571  df-op 4573  df-uni 4845  df-iun 4931  df-br 5079  df-opab 5141  df-mpt 5162  df-tr 5196  df-id 5488  df-eprel 5494  df-po 5502  df-so 5503  df-fr 5543  df-we 5545  df-xp 5594  df-rel 5595  df-cnv 5596  df-co 5597  df-dm 5598  df-rn 5599  df-res 5600  df-ima 5601  df-pred 6199  df-ord 6266  df-on 6267  df-lim 6268  df-suc 6269  df-iota 6388  df-fun 6432  df-fn 6433  df-f 6434  df-f1 6435  df-fo 6436  df-f1o 6437  df-fv 6438  df-riota 7225  df-ov 7271  df-oprab 7272  df-mpo 7273  df-om 7701  df-1st 7817  df-2nd 7818  df-frecs 8081  df-wrecs 8112  df-recs 8186  df-rdg 8225  df-er 8472  df-en 8708  df-dom 8709  df-sdom 8710  df-pnf 10995  df-mnf 10996  df-xr 10997  df-ltxr 10998  df-le 10999  df-sub 11190  df-neg 11191  df-nn 11957  df-2 12019  df-3 12020  df-4 12021  df-5 12022  df-6 12023  df-sets 16846  df-slot 16864  df-ndx 16876  df-base 16894  df-ress 16923  df-plusg 16956  df-mulr 16957  df-sca 16959  df-vsca 16960  df-0g 17133  df-mgm 18307  df-sgrp 18356  df-mnd 18367  df-grp 18561  df-minusg 18562  df-sbg 18563  df-subg 18733  df-mgp 19702  df-ur 19719  df-ring 19766  df-subrg 20003  df-lmod 20106  df-lss 20175  df-assa 21041
This theorem is referenced by:  issubassa  21054  rnasclassa  21080
  Copyright terms: Public domain W3C validator