Theorem lcfrlem1 42178

Description: Lemma for lcfr 42221. 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 6872	. 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 2765	. . . 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 21196	. . . . 5 ⊢ (𝑈 ∈ LVec → 𝑈 ∈ LMod)
11	9, 10	syl 18	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ LMod)
12		lcfrlem1.e	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ 𝐹)
13		eqid 2765	. . . . 5 ⊢ (Base‘𝑆) = (Base‘𝑆)
14		lcfrlem1.t	. . . . 5 ⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝐷)
15	4	lvecdrng 21195	. . . . . . . 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 39700	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑈 ∈ LVec ∧ 𝐺 ∈ 𝐹 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) → (𝐺‘𝑋) ∈ (Base‘𝑆))
20	9, 17, 18, 19	syl3anc 1394	. . . . . . 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 20827	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑆 ∈ DivRing ∧ (𝐺‘𝑋) ∈ (Base‘𝑆) ∧ (𝐺‘𝑋) ≠ 0 ) → (𝐼‘(𝐺‘𝑋)) ∈ (Base‘𝑆))
25	16, 20, 21, 24	syl3anc 1394	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐼‘(𝐺‘𝑋)) ∈ (Base‘𝑆))
26	4, 13, 3, 6	lflcl 39700	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑈 ∈ LVec ∧ 𝐸 ∈ 𝐹 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) → (𝐸‘𝑋) ∈ (Base‘𝑆))
27	9, 12, 18, 26	syl3anc 1394	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐸‘𝑋) ∈ (Base‘𝑆))
28		lcfrlem1.q	. . . . . . 7 ⊢ × = (.r‘𝑆)
29	4, 13, 28	lmodmcl 20963	. . . . . 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 1394	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((𝐼‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐸‘𝑋)) ∈ (Base‘𝑆))
31	6, 4, 13, 7, 14, 11, 30, 17	ldualvscl 39775	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (((𝐼‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐸‘𝑋)) · 𝐺) ∈ 𝐹)
32	3, 4, 5, 6, 7, 8, 11, 12, 31, 18	ldualvsubval 39793	. . 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 39774	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((((𝐼‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐸‘𝑋)) · 𝐺)‘𝑋) = ((𝐺‘𝑋) × ((𝐼‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐸‘𝑋))))
34		eqid 2765	. . . . . . . . 9 ⊢ (1r‘𝑆) = (1r‘𝑆)
35	13, 22, 28, 34, 23	drnginvrr 20831	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑆 ∈ DivRing ∧ (𝐺‘𝑋) ∈ (Base‘𝑆) ∧ (𝐺‘𝑋) ≠ 0 ) → ((𝐺‘𝑋) × (𝐼‘(𝐺‘𝑋))) = (1r‘𝑆))
36	16, 20, 21, 35	syl3anc 1394	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((𝐺‘𝑋) × (𝐼‘(𝐺‘𝑋))) = (1r‘𝑆))
37	36	oveq1d 7415	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (((𝐺‘𝑋) × (𝐼‘(𝐺‘𝑋))) × (𝐸‘𝑋)) = ((1r‘𝑆) × (𝐸‘𝑋)))
38	4	lmodring 20958	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑈 ∈ LMod → 𝑆 ∈ Ring)
39	11, 38	syl 18	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ Ring)
40	13, 28	ringass 20326	. . . . . . 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 1395	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (((𝐺‘𝑋) × (𝐼‘(𝐺‘𝑋))) × (𝐸‘𝑋)) = ((𝐺‘𝑋) × ((𝐼‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐸‘𝑋))))
42	13, 28, 34	ringlidm 20343	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑆 ∈ Ring ∧ (𝐸‘𝑋) ∈ (Base‘𝑆)) → ((1r‘𝑆) × (𝐸‘𝑋)) = (𝐸‘𝑋))
43	39, 27, 42	syl2anc 595	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((1r‘𝑆) × (𝐸‘𝑋)) = (𝐸‘𝑋))
44	37, 41, 43	3eqtr3d 2808	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((𝐺‘𝑋) × ((𝐼‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐸‘𝑋))) = (𝐸‘𝑋))
45	33, 44	eqtrd 2800	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((((𝐼‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐸‘𝑋)) · 𝐺)‘𝑋) = (𝐸‘𝑋))
46	45	oveq2d 7416	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝐸‘𝑋)(-g‘𝑆)((((𝐼‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐸‘𝑋)) · 𝐺)‘𝑋)) = ((𝐸‘𝑋)(-g‘𝑆)(𝐸‘𝑋)))
47	4	lmodfgrp 20959	. . . . 5 ⊢ (𝑈 ∈ LMod → 𝑆 ∈ Grp)
48	11, 47	syl 18	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ Grp)
49	13, 22, 5	grpsubid 19081	. . . 4 ⊢ ((𝑆 ∈ Grp ∧ (𝐸‘𝑋) ∈ (Base‘𝑆)) → ((𝐸‘𝑋)(-g‘𝑆)(𝐸‘𝑋)) = 0 )
50	48, 27, 49	syl2anc 595	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝐸‘𝑋)(-g‘𝑆)(𝐸‘𝑋)) = 0 )
51	32, 46, 50	3eqtrd 2804	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝐸 − (((𝐼‘(𝐺‘𝑋)) × (𝐸‘𝑋)) · 𝐺))‘𝑋) = 0 )
52	2, 51	eqtrid 2812	1 ⊢ (𝜑 → (𝐻‘𝑋) = 0 )

Syntax hints:   → wi 4   = wceq 1563   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2960  ‘cfv 6525  (class class class)co 7400  Basecbs 17259  ._rcmulr 17301  Scalarcsca 17303   ·_𝑠 cvsca 17304  0_gc0g 17482  Grpcgrp 18990  -_gcsg 18992  1_rcur 20254  Ringcrg 20306  inv_rcinvr 20460  DivRingcdr 20804  LModclmod 20950  LVecclvec 21192  LFnlclfn 39693  LDualcld 39759

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1818  ax-4 1832  ax-5 1933  ax-6 1990  ax-7 2031  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2215  ax-ext 2737  ax-rep 5232  ax-sep 5251  ax-nul 5261  ax-pow 5327  ax-pr 5395  ax-un 7722  ax-cnex 11144  ax-resscn 11145  ax-1cn 11146  ax-icn 11147  ax-addcl 11148  ax-addrcl 11149  ax-mulcl 11150  ax-mulrcl 11151  ax-mulcom 11152  ax-addass 11153  ax-mulass 11154  ax-distr 11155  ax-i2m1 11156  ax-1ne0 11157  ax-1rid 11158  ax-rnegex 11159  ax-rrecex 11160  ax-cnre 11161  ax-pre-lttri 11162  ax-pre-lttrn 11163  ax-pre-ltadd 11164  ax-pre-mulgt0 11165

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1566  df-fal 1576  df-ex 1803  df-nf 1807  df-sb 2094  df-mo 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3370  df-reu 3371  df-rab 3418  df-v 3459  df-sbc 3748  df-csb 3856  df-dif 3910  df-un 3912  df-in 3914  df-ss 3924  df-pss 3927  df-nul 4289  df-if 4484  df-pw 4560  df-sn 4586  df-pr 4588  df-tp 4590  df-op 4592  df-uni 4869  df-iun 4954  df-br 5106  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5547  df-eprel 5552  df-po 5560  df-so 5561  df-fr 5605  df-we 5607  df-xp 5658  df-rel 5659  df-cnv 5660  df-co 5661  df-dm 5662  df-rn 5663  df-res 5664  df-ima 5665  df-pred 6292  df-ord 6353  df-on 6354  df-lim 6355  df-suc 6356  df-iota 6481  df-fun 6527  df-fn 6528  df-f 6529  df-f1 6530  df-fo 6531  df-f1o 6532  df-fv 6533  df-riota 7357  df-ov 7403  df-oprab 7404  df-mpo 7405  df-of 7664  df-om 7851  df-1st 7974  df-2nd 7975  df-tpos 8210  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8346  df-rdg 8385  df-1o 8441  df-er 8682  df-map 8814  df-en 8932  df-dom 8933  df-sdom 8934  df-fin 8935  df-pnf 11233  df-mnf 11234  df-xr 11235  df-ltxr 11236  df-le 11237  df-sub 11431  df-neg 11432  df-nn 12225  df-2 12294  df-3 12295  df-4 12296  df-5 12297  df-6 12298  df-n0 12496  df-z 12583  df-uz 12854  df-fz 13527  df-struct 17197  df-sets 17214  df-slot 17232  df-ndx 17244  df-base 17260  df-ress 17281  df-plusg 17313  df-mulr 17314  df-sca 17316  df-vsca 17317  df-0g 17484  df-mgm 18688  df-sgrp 18767  df-mnd 18783  df-grp 18993  df-minusg 18994  df-sbg 18995  df-cmn 19843  df-abl 19844  df-mgp 20208  df-rng 20222  df-ur 20255  df-ring 20308  df-oppr 20410  df-dvdsr 20430  df-unit 20431  df-invr 20461  df-drng 20806  df-lmod 20952  df-lvec 21193  df-lfl 39694  df-ldual 39760

This theorem is referenced by:  lcfrlem3  42180