Theorem lcfrlem1 42357

Description: Lemma for lcfr 42400. Note that 𝑋 is z in Mario's notes. (Contributed by NM, 27-Feb-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
lcfrlem1.v	⊢ 𝑉 = (Base‘𝑈)
lcfrlem1.s	⊢ 𝑆 = (Scalar‘𝑈)
lcfrlem1.q	⊢ × = (.r‘𝑆)
lcfrlem1.z	⊢ 0 = (0g‘𝑆)
lcfrlem1.i	⊢ 𝐼 = (invr‘𝑆)
lcfrlem1.f	⊢ 𝐹 = (LFnl‘𝑈)
lcfrlem1.d	⊢ 𝐷 = (LDual‘𝑈)
lcfrlem1.t	⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝐷)
lcfrlem1.m	⊢ − = (-g‘𝐷)
lcfrlem1.u	⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ LVec)
lcfrlem1.e	⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ 𝐹)
lcfrlem1.g	⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ 𝐹)
lcfrlem1.x	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑉)
lcfrlem1.n	⊢ (𝜑 → (𝐺‘𝑋) ≠ 0 )
lcfrlem1.h	⊢ 𝐻 = (𝐸 − (((𝐼‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐸‘𝑋)) · 𝐺))

Assertion

Ref	Expression
lcfrlem1	⊢ (𝜑 → (𝐻‘𝑋) = 0 )

Proof of Theorem lcfrlem1

Step	Hyp	Ref	Expression
1		lcfrlem1.h	. . 3 ⊢ 𝐻 = (𝐸 − (((𝐼‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐸‘𝑋)) · 𝐺))
2	1	fveq1i 6889	. 2 ⊢ (𝐻‘𝑋) = ((𝐸 − (((𝐼‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐸‘𝑋)) · 𝐺))‘𝑋)
3		lcfrlem1.v	. . . 4 ⊢ 𝑉 = (Base‘𝑈)
4		lcfrlem1.s	. . . 4 ⊢ 𝑆 = (Scalar‘𝑈)
5		eqid 2766	. . . 4 ⊢ (-g‘𝑆) = (-g‘𝑆)
6		lcfrlem1.f	. . . 4 ⊢ 𝐹 = (LFnl‘𝑈)
7		lcfrlem1.d	. . . 4 ⊢ 𝐷 = (LDual‘𝑈)
8		lcfrlem1.m	. . . 4 ⊢ − = (-g‘𝐷)
9		lcfrlem1.u	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ LVec)
10		lveclmod 21264	. . . . 5 ⊢ (𝑈 ∈ LVec → 𝑈 ∈ LMod)
11	9, 10	syl 18	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ LMod)
12		lcfrlem1.e	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ 𝐹)
13		eqid 2766	. . . . 5 ⊢ (Base‘𝑆) = (Base‘𝑆)
14		lcfrlem1.t	. . . . 5 ⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝐷)
15	4	lvecdrng 21263	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑈 ∈ LVec → 𝑆 ∈ DivRing)
16	9, 15	syl 18	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ DivRing)
17		lcfrlem1.g	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ 𝐹)
18		lcfrlem1.x	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑉)
19	4, 13, 3, 6	lflcl 39879	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑈 ∈ LVec ∧ 𝐺 ∈ 𝐹 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) → (𝐺‘𝑋) ∈ (Base‘𝑆))
20	9, 17, 18, 19	syl3anc 1398	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐺‘𝑋) ∈ (Base‘𝑆))
21		lcfrlem1.n	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐺‘𝑋) ≠ 0 )
22		lcfrlem1.z	. . . . . . . 8 ⊢ 0 = (0g‘𝑆)
23		lcfrlem1.i	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐼 = (invr‘𝑆)
24	13, 22, 23	drnginvrcl 20894	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑆 ∈ DivRing ∧ (𝐺‘𝑋) ∈ (Base‘𝑆) ∧ (𝐺‘𝑋) ≠ 0 ) → (𝐼‘(𝐺‘𝑋)) ∈ (Base‘𝑆))
25	16, 20, 21, 24	syl3anc 1398	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐼‘(𝐺‘𝑋)) ∈ (Base‘𝑆))
26	4, 13, 3, 6	lflcl 39879	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑈 ∈ LVec ∧ 𝐸 ∈ 𝐹 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) → (𝐸‘𝑋) ∈ (Base‘𝑆))
27	9, 12, 18, 26	syl3anc 1398	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐸‘𝑋) ∈ (Base‘𝑆))
28		lcfrlem1.q	. . . . . . 7 ⊢ × = (.r‘𝑆)
29	4, 13, 28	lmodmcl 21031	. . . . . 6 ⊢ ((𝑈 ∈ LMod ∧ (𝐼‘(𝐺‘𝑋)) ∈ (Base‘𝑆) ∧ (𝐸‘𝑋) ∈ (Base‘𝑆)) → ((𝐼‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐸‘𝑋)) ∈ (Base‘𝑆))
30	11, 25, 27, 29	syl3anc 1398	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((𝐼‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐸‘𝑋)) ∈ (Base‘𝑆))
31	6, 4, 13, 7, 14, 11, 30, 17	ldualvscl 39954	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (((𝐼‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐸‘𝑋)) · 𝐺) ∈ 𝐹)
32	3, 4, 5, 6, 7, 8, 11, 12, 31, 18	ldualvsubval 39972	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝐸 − (((𝐼‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐸‘𝑋)) · 𝐺))‘𝑋) = ((𝐸‘𝑋)(-g‘𝑆)((((𝐼‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐸‘𝑋)) · 𝐺)‘𝑋)))
33	6, 3, 4, 13, 28, 7, 14, 9, 30, 17, 18	ldualvsval 39953	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((((𝐼‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐸‘𝑋)) · 𝐺)‘𝑋) = ((𝐺‘𝑋) × ((𝐼‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐸‘𝑋))))
34		eqid 2766	. . . . . . . . 9 ⊢ (1r‘𝑆) = (1r‘𝑆)
35	13, 22, 28, 34, 23	drnginvrr 20898	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑆 ∈ DivRing ∧ (𝐺‘𝑋) ∈ (Base‘𝑆) ∧ (𝐺‘𝑋) ≠ 0 ) → ((𝐺‘𝑋) × (𝐼‘(𝐺‘𝑋))) = (1r‘𝑆))
36	16, 20, 21, 35	syl3anc 1398	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((𝐺‘𝑋) × (𝐼‘(𝐺‘𝑋))) = (1r‘𝑆))
37	36	oveq1d 7438	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (((𝐺‘𝑋) × (𝐼‘(𝐺‘𝑋))) × (𝐸‘𝑋)) = ((1r‘𝑆) × (𝐸‘𝑋)))
38	4	lmodring 21026	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑈 ∈ LMod → 𝑆 ∈ Ring)
39	11, 38	syl 18	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ Ring)
40	13, 28	ringass 20366	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑆 ∈ Ring ∧ ((𝐺‘𝑋) ∈ (Base‘𝑆) ∧ (𝐼‘(𝐺‘𝑋)) ∈ (Base‘𝑆) ∧ (𝐸‘𝑋) ∈ (Base‘𝑆))) → (((𝐺‘𝑋) × (𝐼‘(𝐺‘𝑋))) × (𝐸‘𝑋)) = ((𝐺‘𝑋) × ((𝐼‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐸‘𝑋))))
41	39, 20, 25, 27, 40	syl13anc 1399	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (((𝐺‘𝑋) × (𝐼‘(𝐺‘𝑋))) × (𝐸‘𝑋)) = ((𝐺‘𝑋) × ((𝐼‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐸‘𝑋))))
42	13, 28, 34	ringlidm 20384	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑆 ∈ Ring ∧ (𝐸‘𝑋) ∈ (Base‘𝑆)) → ((1r‘𝑆) × (𝐸‘𝑋)) = (𝐸‘𝑋))
43	39, 27, 42	syl2anc 596	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((1r‘𝑆) × (𝐸‘𝑋)) = (𝐸‘𝑋))
44	37, 41, 43	3eqtr3d 2809	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((𝐺‘𝑋) × ((𝐼‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐸‘𝑋))) = (𝐸‘𝑋))
45	33, 44	eqtrd 2801	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((((𝐼‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐸‘𝑋)) · 𝐺)‘𝑋) = (𝐸‘𝑋))
46	45	oveq2d 7439	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝐸‘𝑋)(-g‘𝑆)((((𝐼‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐸‘𝑋)) · 𝐺)‘𝑋)) = ((𝐸‘𝑋)(-g‘𝑆)(𝐸‘𝑋)))
47	4	lmodfgrp 21027	. . . . 5 ⊢ (𝑈 ∈ LMod → 𝑆 ∈ Grp)
48	11, 47	syl 18	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ Grp)
49	13, 22, 5	grpsubid 19121	. . . 4 ⊢ ((𝑆 ∈ Grp ∧ (𝐸‘𝑋) ∈ (Base‘𝑆)) → ((𝐸‘𝑋)(-g‘𝑆)(𝐸‘𝑋)) = 0 )
50	48, 27, 49	syl2anc 596	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝐸‘𝑋)(-g‘𝑆)(𝐸‘𝑋)) = 0 )
51	32, 46, 50	3eqtrd 2805	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝐸 − (((𝐼‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐸‘𝑋)) · 𝐺))‘𝑋) = 0 )
52	2, 51	eqtrid 2813	1 ⊢ (𝜑 → (𝐻‘𝑋) = 0 )

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   = wceq 1570   ∈ wcel 2146   ≠ wne 2961  ‘cfv 6543  (class class class)co 7423  Basecbs 17294  ._rcmulr 17336  Scalarcsca 17338   ·_𝑠 cvsca 17339  0_gc0g 17517  Grpcgrp 19031  -_gcsg 19033  1_rcur 20294  Ringcrg 20346  inv_rcinvr 20502  DivRingcdr 20864  LModclmod 21018  LVecclvec 21260  LFnlclfn 39872  LDualcld 39938

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2738  ax-rep 5243  ax-sep 5262  ax-nul 5274  ax-pow 5341  ax-pr 5409  ax-un 7745  ax-cnex 11174  ax-resscn 11175  ax-1cn 11176  ax-icn 11177  ax-addcl 11178  ax-addrcl 11179  ax-mulcl 11180  ax-mulrcl 11181  ax-mulcom 11182  ax-addass 11183  ax-mulass 11184  ax-distr 11185  ax-i2m1 11186  ax-1ne0 11187  ax-1rid 11188  ax-rnegex 11189  ax-rrecex 11190  ax-cnre 11191  ax-pre-lttri 11192  ax-pre-lttrn 11193  ax-pre-ltadd 11194  ax-pre-mulgt0 11195

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2570  df-eu 2600  df-clab 2745  df-cleq 2758  df-clel 2841  df-nfc 2915  df-ne 2962  df-nel 3068  df-ral 3083  df-rex 3093  df-rmo 3372  df-reu 3373  df-rab 3420  df-v 3460  df-sbc 3748  df-csb 3857  df-dif 3911  df-un 3913  df-in 3915  df-ss 3925  df-pss 3928  df-nul 4290  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-tp 4599  df-op 4601  df-uni 4878  df-iun 4963  df-br 5115  df-opab 5179  df-mpt 5198  df-tr 5224  df-id 5561  df-eprel 5566  df-po 5574  df-so 5575  df-fr 5619  df-we 5621  df-xp 5672  df-rel 5673  df-cnv 5674  df-co 5675  df-dm 5676  df-rn 5677  df-res 5678  df-ima 5679  df-pred 6309  df-ord 6370  df-on 6371  df-lim 6372  df-suc 6373  df-iota 6499  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7380  df-ov 7426  df-oprab 7427  df-mpo 7428  df-of 7687  df-om 7872  df-1st 7995  df-2nd 7996  df-tpos 8231  df-frecs 8287  df-wrecs 8318  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-er 8703  df-map 8835  df-en 8953  df-dom 8954  df-sdom 8955  df-fin 8956  df-pnf 11263  df-mnf 11264  df-xr 11265  df-ltxr 11266  df-le 11267  df-sub 11461  df-neg 11462  df-nn 12252  df-2 12321  df-3 12322  df-4 12323  df-5 12324  df-6 12325  df-n0 12523  df-z 12610  df-uz 12881  df-fz 13554  df-struct 17232  df-sets 17249  df-slot 17267  df-ndx 17279  df-base 17295  df-ress 17316  df-plusg 17348  df-mulr 17349  df-sca 17351  df-vsca 17352  df-0g 17519  df-mgm 18723  df-sgrp 18806  df-mnd 18822  df-grp 19034  df-minusg 19035  df-sbg 19036  df-cmn 19883  df-abl 19884  df-mgp 20248  df-rng 20262  df-ur 20295  df-ring 20348  df-oppr 20452  df-dvdsr 20472  df-unit 20473  df-invr 20503  df-drng 20866  df-lmod 21020  df-lvec 21261  df-lfl 39873  df-ldual 39939

This theorem is used by:  lcfrlem3  42359