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 40401
Description: Lemma for lcfr 40444. 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 6889 . 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 2732 . . . 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 20709 . . . . 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 2732 . . . . 5 (Baseβ€˜π‘†) = (Baseβ€˜π‘†)
14 lcfrlem1.t . . . . 5 Β· = ( ·𝑠 β€˜π·)
154lvecdrng 20708 . . . . . . . 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 37922 . . . . . . . 8 ((π‘ˆ ∈ LVec ∧ 𝐺 ∈ 𝐹 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) β†’ (πΊβ€˜π‘‹) ∈ (Baseβ€˜π‘†))
209, 17, 18, 19syl3anc 1371 . . . . . . 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 20329 . . . . . . 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 1371 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (πΌβ€˜(πΊβ€˜π‘‹)) ∈ (Baseβ€˜π‘†))
264, 13, 3, 6lflcl 37922 . . . . . . 7 ((π‘ˆ ∈ LVec ∧ 𝐸 ∈ 𝐹 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) β†’ (πΈβ€˜π‘‹) ∈ (Baseβ€˜π‘†))
279, 12, 18, 26syl3anc 1371 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (πΈβ€˜π‘‹) ∈ (Baseβ€˜π‘†))
28 lcfrlem1.q . . . . . . 7 Γ— = (.rβ€˜π‘†)
294, 13, 28lmodmcl 20476 . . . . . 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 1371 . . . . 5 (πœ‘ β†’ ((πΌβ€˜(πΊβ€˜π‘‹)) Γ— (πΈβ€˜π‘‹)) ∈ (Baseβ€˜π‘†))
316, 4, 13, 7, 14, 11, 30, 17ldualvscl 37997 . . . 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 38015 . . 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 37996 . . . . 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 2732 . . . . . . . . 9 (1rβ€˜π‘†) = (1rβ€˜π‘†)
3513, 22, 28, 34, 23drnginvrr 20333 . . . . . . . 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 1371 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ ((πΊβ€˜π‘‹) Γ— (πΌβ€˜(πΊβ€˜π‘‹))) = (1rβ€˜π‘†))
3736oveq1d 7420 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (((πΊβ€˜π‘‹) Γ— (πΌβ€˜(πΊβ€˜π‘‹))) Γ— (πΈβ€˜π‘‹)) = ((1rβ€˜π‘†) Γ— (πΈβ€˜π‘‹)))
384lmodring 20471 . . . . . . . 8 (π‘ˆ ∈ LMod β†’ 𝑆 ∈ Ring)
3911, 38syl 17 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝑆 ∈ Ring)
4013, 28ringass 20069 . . . . . . 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 1372 . . . . . 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 20079 . . . . . . 7 ((𝑆 ∈ Ring ∧ (πΈβ€˜π‘‹) ∈ (Baseβ€˜π‘†)) β†’ ((1rβ€˜π‘†) Γ— (πΈβ€˜π‘‹)) = (πΈβ€˜π‘‹))
4339, 27, 42syl2anc 584 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ ((1rβ€˜π‘†) Γ— (πΈβ€˜π‘‹)) = (πΈβ€˜π‘‹))
4437, 41, 433eqtr3d 2780 . . . . 5 (πœ‘ β†’ ((πΊβ€˜π‘‹) Γ— ((πΌβ€˜(πΊβ€˜π‘‹)) Γ— (πΈβ€˜π‘‹))) = (πΈβ€˜π‘‹))
4533, 44eqtrd 2772 . . . 4 (πœ‘ β†’ ((((πΌβ€˜(πΊβ€˜π‘‹)) Γ— (πΈβ€˜π‘‹)) Β· 𝐺)β€˜π‘‹) = (πΈβ€˜π‘‹))
4645oveq2d 7421 . . 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 20472 . . . . 5 (π‘ˆ ∈ LMod β†’ 𝑆 ∈ Grp)
4811, 47syl 17 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝑆 ∈ Grp)
4913, 22, 5grpsubid 18903 . . . 4 ((𝑆 ∈ Grp ∧ (πΈβ€˜π‘‹) ∈ (Baseβ€˜π‘†)) β†’ ((πΈβ€˜π‘‹)(-gβ€˜π‘†)(πΈβ€˜π‘‹)) = 0 )
5048, 27, 49syl2anc 584 . . 3 (πœ‘ β†’ ((πΈβ€˜π‘‹)(-gβ€˜π‘†)(πΈβ€˜π‘‹)) = 0 )
5132, 46, 503eqtrd 2776 . 2 (πœ‘ β†’ ((𝐸 βˆ’ (((πΌβ€˜(πΊβ€˜π‘‹)) Γ— (πΈβ€˜π‘‹)) Β· 𝐺))β€˜π‘‹) = 0 )
522, 51eqtrid 2784 1 (πœ‘ β†’ (π»β€˜π‘‹) = 0 )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   = wceq 1541   ∈ wcel 2106   β‰  wne 2940  β€˜cfv 6540  (class class class)co 7405  Basecbs 17140  .rcmulr 17194  Scalarcsca 17196   ·𝑠 cvsca 17197  0gc0g 17381  Grpcgrp 18815  -gcsg 18817  1rcur 19998  Ringcrg 20049  invrcinvr 20193  DivRingcdr 20307  LModclmod 20463  LVecclvec 20705  LFnlclfn 37915  LDualcld 37981
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-tp 4632  df-op 4634  df-uni 4908  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-of 7666  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-tpos 8207  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-er 8699  df-map 8818  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-fin 8939  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-nn 12209  df-2 12271  df-3 12272  df-4 12273  df-5 12274  df-6 12275  df-n0 12469  df-z 12555  df-uz 12819  df-fz 13481  df-struct 17076  df-sets 17093  df-slot 17111  df-ndx 17123  df-base 17141  df-ress 17170  df-plusg 17206  df-mulr 17207  df-sca 17209  df-vsca 17210  df-0g 17383  df-mgm 18557  df-sgrp 18606  df-mnd 18622  df-grp 18818  df-minusg 18819  df-sbg 18820  df-cmn 19644  df-abl 19645  df-mgp 19982  df-ur 19999  df-ring 20051  df-oppr 20142  df-dvdsr 20163  df-unit 20164  df-invr 20194  df-drng 20309  df-lmod 20465  df-lvec 20706  df-lfl 37916  df-ldual 37982
This theorem is referenced by:  lcfrlem3  40403
  Copyright terms: Public domain W3C validator