Users' Mathboxes Mathbox for Norm Megill < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  lcfrlem1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem lcfrlem1 41047
Description: Lemma for lcfr 41090. Note that 𝑋 is z in Mario's notes. (Contributed by NM, 27-Feb-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
lcfrlem1.v 𝑉 = (Baseβ€˜π‘ˆ)
lcfrlem1.s 𝑆 = (Scalarβ€˜π‘ˆ)
lcfrlem1.q Γ— = (.rβ€˜π‘†)
lcfrlem1.z 0 = (0gβ€˜π‘†)
lcfrlem1.i 𝐼 = (invrβ€˜π‘†)
lcfrlem1.f 𝐹 = (LFnlβ€˜π‘ˆ)
lcfrlem1.d 𝐷 = (LDualβ€˜π‘ˆ)
lcfrlem1.t Β· = ( ·𝑠 β€˜π·)
lcfrlem1.m βˆ’ = (-gβ€˜π·)
lcfrlem1.u (πœ‘ β†’ π‘ˆ ∈ LVec)
lcfrlem1.e (πœ‘ β†’ 𝐸 ∈ 𝐹)
lcfrlem1.g (πœ‘ β†’ 𝐺 ∈ 𝐹)
lcfrlem1.x (πœ‘ β†’ 𝑋 ∈ 𝑉)
lcfrlem1.n (πœ‘ β†’ (πΊβ€˜π‘‹) β‰  0 )
lcfrlem1.h 𝐻 = (𝐸 βˆ’ (((πΌβ€˜(πΊβ€˜π‘‹)) Γ— (πΈβ€˜π‘‹)) Β· 𝐺))
Assertion
Ref Expression
lcfrlem1 (πœ‘ β†’ (π»β€˜π‘‹) = 0 )

Proof of Theorem lcfrlem1
StepHypRef Expression
1 lcfrlem1.h . . 3 𝐻 = (𝐸 βˆ’ (((πΌβ€˜(πΊβ€˜π‘‹)) Γ— (πΈβ€˜π‘‹)) Β· 𝐺))
21fveq1i 6903 . 2 (π»β€˜π‘‹) = ((𝐸 βˆ’ (((πΌβ€˜(πΊβ€˜π‘‹)) Γ— (πΈβ€˜π‘‹)) Β· 𝐺))β€˜π‘‹)
3 lcfrlem1.v . . . 4 𝑉 = (Baseβ€˜π‘ˆ)
4 lcfrlem1.s . . . 4 𝑆 = (Scalarβ€˜π‘ˆ)
5 eqid 2728 . . . 4 (-gβ€˜π‘†) = (-gβ€˜π‘†)
6 lcfrlem1.f . . . 4 𝐹 = (LFnlβ€˜π‘ˆ)
7 lcfrlem1.d . . . 4 𝐷 = (LDualβ€˜π‘ˆ)
8 lcfrlem1.m . . . 4 βˆ’ = (-gβ€˜π·)
9 lcfrlem1.u . . . . 5 (πœ‘ β†’ π‘ˆ ∈ LVec)
10 lveclmod 20998 . . . . 5 (π‘ˆ ∈ LVec β†’ π‘ˆ ∈ LMod)
119, 10syl 17 . . . 4 (πœ‘ β†’ π‘ˆ ∈ LMod)
12 lcfrlem1.e . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝐸 ∈ 𝐹)
13 eqid 2728 . . . . 5 (Baseβ€˜π‘†) = (Baseβ€˜π‘†)
14 lcfrlem1.t . . . . 5 Β· = ( ·𝑠 β€˜π·)
154lvecdrng 20997 . . . . . . . 8 (π‘ˆ ∈ LVec β†’ 𝑆 ∈ DivRing)
169, 15syl 17 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝑆 ∈ DivRing)
17 lcfrlem1.g . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 𝐺 ∈ 𝐹)
18 lcfrlem1.x . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 𝑋 ∈ 𝑉)
194, 13, 3, 6lflcl 38568 . . . . . . . 8 ((π‘ˆ ∈ LVec ∧ 𝐺 ∈ 𝐹 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) β†’ (πΊβ€˜π‘‹) ∈ (Baseβ€˜π‘†))
209, 17, 18, 19syl3anc 1368 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (πΊβ€˜π‘‹) ∈ (Baseβ€˜π‘†))
21 lcfrlem1.n . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (πΊβ€˜π‘‹) β‰  0 )
22 lcfrlem1.z . . . . . . . 8 0 = (0gβ€˜π‘†)
23 lcfrlem1.i . . . . . . . 8 𝐼 = (invrβ€˜π‘†)
2413, 22, 23drnginvrcl 20653 . . . . . . 7 ((𝑆 ∈ DivRing ∧ (πΊβ€˜π‘‹) ∈ (Baseβ€˜π‘†) ∧ (πΊβ€˜π‘‹) β‰  0 ) β†’ (πΌβ€˜(πΊβ€˜π‘‹)) ∈ (Baseβ€˜π‘†))
2516, 20, 21, 24syl3anc 1368 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (πΌβ€˜(πΊβ€˜π‘‹)) ∈ (Baseβ€˜π‘†))
264, 13, 3, 6lflcl 38568 . . . . . . 7 ((π‘ˆ ∈ LVec ∧ 𝐸 ∈ 𝐹 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) β†’ (πΈβ€˜π‘‹) ∈ (Baseβ€˜π‘†))
279, 12, 18, 26syl3anc 1368 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (πΈβ€˜π‘‹) ∈ (Baseβ€˜π‘†))
28 lcfrlem1.q . . . . . . 7 Γ— = (.rβ€˜π‘†)
294, 13, 28lmodmcl 20763 . . . . . 6 ((π‘ˆ ∈ LMod ∧ (πΌβ€˜(πΊβ€˜π‘‹)) ∈ (Baseβ€˜π‘†) ∧ (πΈβ€˜π‘‹) ∈ (Baseβ€˜π‘†)) β†’ ((πΌβ€˜(πΊβ€˜π‘‹)) Γ— (πΈβ€˜π‘‹)) ∈ (Baseβ€˜π‘†))
3011, 25, 27, 29syl3anc 1368 . . . . 5 (πœ‘ β†’ ((πΌβ€˜(πΊβ€˜π‘‹)) Γ— (πΈβ€˜π‘‹)) ∈ (Baseβ€˜π‘†))
316, 4, 13, 7, 14, 11, 30, 17ldualvscl 38643 . . . 4 (πœ‘ β†’ (((πΌβ€˜(πΊβ€˜π‘‹)) Γ— (πΈβ€˜π‘‹)) Β· 𝐺) ∈ 𝐹)
323, 4, 5, 6, 7, 8, 11, 12, 31, 18ldualvsubval 38661 . . 3 (πœ‘ β†’ ((𝐸 βˆ’ (((πΌβ€˜(πΊβ€˜π‘‹)) Γ— (πΈβ€˜π‘‹)) Β· 𝐺))β€˜π‘‹) = ((πΈβ€˜π‘‹)(-gβ€˜π‘†)((((πΌβ€˜(πΊβ€˜π‘‹)) Γ— (πΈβ€˜π‘‹)) Β· 𝐺)β€˜π‘‹)))
336, 3, 4, 13, 28, 7, 14, 9, 30, 17, 18ldualvsval 38642 . . . . 5 (πœ‘ β†’ ((((πΌβ€˜(πΊβ€˜π‘‹)) Γ— (πΈβ€˜π‘‹)) Β· 𝐺)β€˜π‘‹) = ((πΊβ€˜π‘‹) Γ— ((πΌβ€˜(πΊβ€˜π‘‹)) Γ— (πΈβ€˜π‘‹))))
34 eqid 2728 . . . . . . . . 9 (1rβ€˜π‘†) = (1rβ€˜π‘†)
3513, 22, 28, 34, 23drnginvrr 20657 . . . . . . . 8 ((𝑆 ∈ DivRing ∧ (πΊβ€˜π‘‹) ∈ (Baseβ€˜π‘†) ∧ (πΊβ€˜π‘‹) β‰  0 ) β†’ ((πΊβ€˜π‘‹) Γ— (πΌβ€˜(πΊβ€˜π‘‹))) = (1rβ€˜π‘†))
3616, 20, 21, 35syl3anc 1368 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ ((πΊβ€˜π‘‹) Γ— (πΌβ€˜(πΊβ€˜π‘‹))) = (1rβ€˜π‘†))
3736oveq1d 7441 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (((πΊβ€˜π‘‹) Γ— (πΌβ€˜(πΊβ€˜π‘‹))) Γ— (πΈβ€˜π‘‹)) = ((1rβ€˜π‘†) Γ— (πΈβ€˜π‘‹)))
384lmodring 20758 . . . . . . . 8 (π‘ˆ ∈ LMod β†’ 𝑆 ∈ Ring)
3911, 38syl 17 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝑆 ∈ Ring)
4013, 28ringass 20200 . . . . . . 7 ((𝑆 ∈ Ring ∧ ((πΊβ€˜π‘‹) ∈ (Baseβ€˜π‘†) ∧ (πΌβ€˜(πΊβ€˜π‘‹)) ∈ (Baseβ€˜π‘†) ∧ (πΈβ€˜π‘‹) ∈ (Baseβ€˜π‘†))) β†’ (((πΊβ€˜π‘‹) Γ— (πΌβ€˜(πΊβ€˜π‘‹))) Γ— (πΈβ€˜π‘‹)) = ((πΊβ€˜π‘‹) Γ— ((πΌβ€˜(πΊβ€˜π‘‹)) Γ— (πΈβ€˜π‘‹))))
4139, 20, 25, 27, 40syl13anc 1369 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (((πΊβ€˜π‘‹) Γ— (πΌβ€˜(πΊβ€˜π‘‹))) Γ— (πΈβ€˜π‘‹)) = ((πΊβ€˜π‘‹) Γ— ((πΌβ€˜(πΊβ€˜π‘‹)) Γ— (πΈβ€˜π‘‹))))
4213, 28, 34ringlidm 20212 . . . . . . 7 ((𝑆 ∈ Ring ∧ (πΈβ€˜π‘‹) ∈ (Baseβ€˜π‘†)) β†’ ((1rβ€˜π‘†) Γ— (πΈβ€˜π‘‹)) = (πΈβ€˜π‘‹))
4339, 27, 42syl2anc 582 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ ((1rβ€˜π‘†) Γ— (πΈβ€˜π‘‹)) = (πΈβ€˜π‘‹))
4437, 41, 433eqtr3d 2776 . . . . 5 (πœ‘ β†’ ((πΊβ€˜π‘‹) Γ— ((πΌβ€˜(πΊβ€˜π‘‹)) Γ— (πΈβ€˜π‘‹))) = (πΈβ€˜π‘‹))
4533, 44eqtrd 2768 . . . 4 (πœ‘ β†’ ((((πΌβ€˜(πΊβ€˜π‘‹)) Γ— (πΈβ€˜π‘‹)) Β· 𝐺)β€˜π‘‹) = (πΈβ€˜π‘‹))
4645oveq2d 7442 . . 3 (πœ‘ β†’ ((πΈβ€˜π‘‹)(-gβ€˜π‘†)((((πΌβ€˜(πΊβ€˜π‘‹)) Γ— (πΈβ€˜π‘‹)) Β· 𝐺)β€˜π‘‹)) = ((πΈβ€˜π‘‹)(-gβ€˜π‘†)(πΈβ€˜π‘‹)))
474lmodfgrp 20759 . . . . 5 (π‘ˆ ∈ LMod β†’ 𝑆 ∈ Grp)
4811, 47syl 17 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝑆 ∈ Grp)
4913, 22, 5grpsubid 18987 . . . 4 ((𝑆 ∈ Grp ∧ (πΈβ€˜π‘‹) ∈ (Baseβ€˜π‘†)) β†’ ((πΈβ€˜π‘‹)(-gβ€˜π‘†)(πΈβ€˜π‘‹)) = 0 )
5048, 27, 49syl2anc 582 . . 3 (πœ‘ β†’ ((πΈβ€˜π‘‹)(-gβ€˜π‘†)(πΈβ€˜π‘‹)) = 0 )
5132, 46, 503eqtrd 2772 . 2 (πœ‘ β†’ ((𝐸 βˆ’ (((πΌβ€˜(πΊβ€˜π‘‹)) Γ— (πΈβ€˜π‘‹)) Β· 𝐺))β€˜π‘‹) = 0 )
522, 51eqtrid 2780 1 (πœ‘ β†’ (π»β€˜π‘‹) = 0 )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   = wceq 1533   ∈ wcel 2098   β‰  wne 2937  β€˜cfv 6553  (class class class)co 7426  Basecbs 17187  .rcmulr 17241  Scalarcsca 17243   ·𝑠 cvsca 17244  0gc0g 17428  Grpcgrp 18897  -gcsg 18899  1rcur 20128  Ringcrg 20180  invrcinvr 20333  DivRingcdr 20631  LModclmod 20750  LVecclvec 20994  LFnlclfn 38561  LDualcld 38627
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2166  ax-ext 2699  ax-rep 5289  ax-sep 5303  ax-nul 5310  ax-pow 5369  ax-pr 5433  ax-un 7746  ax-cnex 11202  ax-resscn 11203  ax-1cn 11204  ax-icn 11205  ax-addcl 11206  ax-addrcl 11207  ax-mulcl 11208  ax-mulrcl 11209  ax-mulcom 11210  ax-addass 11211  ax-mulass 11212  ax-distr 11213  ax-i2m1 11214  ax-1ne0 11215  ax-1rid 11216  ax-rnegex 11217  ax-rrecex 11218  ax-cnre 11219  ax-pre-lttri 11220  ax-pre-lttrn 11221  ax-pre-ltadd 11222  ax-pre-mulgt0 11223
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2706  df-cleq 2720  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2938  df-nel 3044  df-ral 3059  df-rex 3068  df-rmo 3374  df-reu 3375  df-rab 3431  df-v 3475  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4327  df-if 4533  df-pw 4608  df-sn 4633  df-pr 4635  df-tp 4637  df-op 4639  df-uni 4913  df-iun 5002  df-br 5153  df-opab 5215  df-mpt 5236  df-tr 5270  df-id 5580  df-eprel 5586  df-po 5594  df-so 5595  df-fr 5637  df-we 5639  df-xp 5688  df-rel 5689  df-cnv 5690  df-co 5691  df-dm 5692  df-rn 5693  df-res 5694  df-ima 5695  df-pred 6310  df-ord 6377  df-on 6378  df-lim 6379  df-suc 6380  df-iota 6505  df-fun 6555  df-fn 6556  df-f 6557  df-f1 6558  df-fo 6559  df-f1o 6560  df-fv 6561  df-riota 7382  df-ov 7429  df-oprab 7430  df-mpo 7431  df-of 7691  df-om 7877  df-1st 7999  df-2nd 8000  df-tpos 8238  df-frecs 8293  df-wrecs 8324  df-recs 8398  df-rdg 8437  df-1o 8493  df-er 8731  df-map 8853  df-en 8971  df-dom 8972  df-sdom 8973  df-fin 8974  df-pnf 11288  df-mnf 11289  df-xr 11290  df-ltxr 11291  df-le 11292  df-sub 11484  df-neg 11485  df-nn 12251  df-2 12313  df-3 12314  df-4 12315  df-5 12316  df-6 12317  df-n0 12511  df-z 12597  df-uz 12861  df-fz 13525  df-struct 17123  df-sets 17140  df-slot 17158  df-ndx 17170  df-base 17188  df-ress 17217  df-plusg 17253  df-mulr 17254  df-sca 17256  df-vsca 17257  df-0g 17430  df-mgm 18607  df-sgrp 18686  df-mnd 18702  df-grp 18900  df-minusg 18901  df-sbg 18902  df-cmn 19744  df-abl 19745  df-mgp 20082  df-rng 20100  df-ur 20129  df-ring 20182  df-oppr 20280  df-dvdsr 20303  df-unit 20304  df-invr 20334  df-drng 20633  df-lmod 20752  df-lvec 20995  df-lfl 38562  df-ldual 38628
This theorem is referenced by:  lcfrlem3  41049
  Copyright terms: Public domain W3C validator