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

Theorem ldualgrplem 36280
 Description: Lemma for ldualgrp 36281. (Contributed by NM, 22-Oct-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
ldualgrp.d 𝐷 = (LDual‘𝑊)
ldualgrp.w (𝜑𝑊 ∈ LMod)
ldualgrp.v 𝑉 = (Base‘𝑊)
ldualgrp.p + = ∘f (+g𝑊)
ldualgrp.f 𝐹 = (LFnl‘𝑊)
ldualgrp.r 𝑅 = (Scalar‘𝑊)
ldualgrp.k 𝐾 = (Base‘𝑅)
ldualgrp.t × = (.r𝑅)
ldualgrp.o 𝑂 = (oppr𝑅)
ldualgrp.s · = ( ·𝑠𝐷)
Assertion
Ref Expression
ldualgrplem (𝜑𝐷 ∈ Grp)

Proof of Theorem ldualgrplem
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ldualgrp.f . . . 4 𝐹 = (LFnl‘𝑊)
2 ldualgrp.d . . . 4 𝐷 = (LDual‘𝑊)
3 eqid 2821 . . . 4 (Base‘𝐷) = (Base‘𝐷)
4 ldualgrp.w . . . 4 (𝜑𝑊 ∈ LMod)
51, 2, 3, 4ldualvbase 36261 . . 3 (𝜑 → (Base‘𝐷) = 𝐹)
65eqcomd 2827 . 2 (𝜑𝐹 = (Base‘𝐷))
7 eqidd 2822 . 2 (𝜑 → (+g𝐷) = (+g𝐷))
8 eqid 2821 . . 3 (+g𝐷) = (+g𝐷)
943ad2ant1 1129 . . 3 ((𝜑𝑥𝐹𝑦𝐹) → 𝑊 ∈ LMod)
10 simp2 1133 . . 3 ((𝜑𝑥𝐹𝑦𝐹) → 𝑥𝐹)
11 simp3 1134 . . 3 ((𝜑𝑥𝐹𝑦𝐹) → 𝑦𝐹)
121, 2, 8, 9, 10, 11ldualvaddcl 36265 . 2 ((𝜑𝑥𝐹𝑦𝐹) → (𝑥(+g𝐷)𝑦) ∈ 𝐹)
13 ldualgrp.r . . . . 5 𝑅 = (Scalar‘𝑊)
14 eqid 2821 . . . . 5 (+g𝑅) = (+g𝑅)
154adantr 483 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐹𝑦𝐹𝑧𝐹)) → 𝑊 ∈ LMod)
16 simpr2 1191 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐹𝑦𝐹𝑧𝐹)) → 𝑦𝐹)
17 simpr3 1192 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐹𝑦𝐹𝑧𝐹)) → 𝑧𝐹)
181, 13, 14, 2, 8, 15, 16, 17ldualvadd 36264 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐹𝑦𝐹𝑧𝐹)) → (𝑦(+g𝐷)𝑧) = (𝑦f (+g𝑅)𝑧))
1918oveq2d 7171 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐹𝑦𝐹𝑧𝐹)) → (𝑥f (+g𝑅)(𝑦(+g𝐷)𝑧)) = (𝑥f (+g𝑅)(𝑦f (+g𝑅)𝑧)))
20 simpr1 1190 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐹𝑦𝐹𝑧𝐹)) → 𝑥𝐹)
211, 2, 8, 15, 16, 17ldualvaddcl 36265 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐹𝑦𝐹𝑧𝐹)) → (𝑦(+g𝐷)𝑧) ∈ 𝐹)
221, 13, 14, 2, 8, 15, 20, 21ldualvadd 36264 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐹𝑦𝐹𝑧𝐹)) → (𝑥(+g𝐷)(𝑦(+g𝐷)𝑧)) = (𝑥f (+g𝑅)(𝑦(+g𝐷)𝑧)))
231, 2, 8, 15, 20, 16ldualvaddcl 36265 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐹𝑦𝐹𝑧𝐹)) → (𝑥(+g𝐷)𝑦) ∈ 𝐹)
241, 13, 14, 2, 8, 15, 23, 17ldualvadd 36264 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐹𝑦𝐹𝑧𝐹)) → ((𝑥(+g𝐷)𝑦)(+g𝐷)𝑧) = ((𝑥(+g𝐷)𝑦) ∘f (+g𝑅)𝑧))
251, 13, 14, 2, 8, 15, 20, 16ldualvadd 36264 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐹𝑦𝐹𝑧𝐹)) → (𝑥(+g𝐷)𝑦) = (𝑥f (+g𝑅)𝑦))
2625oveq1d 7170 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐹𝑦𝐹𝑧𝐹)) → ((𝑥(+g𝐷)𝑦) ∘f (+g𝑅)𝑧) = ((𝑥f (+g𝑅)𝑦) ∘f (+g𝑅)𝑧))
2713, 14, 1, 15, 20, 16, 17lfladdass 36208 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐹𝑦𝐹𝑧𝐹)) → ((𝑥f (+g𝑅)𝑦) ∘f (+g𝑅)𝑧) = (𝑥f (+g𝑅)(𝑦f (+g𝑅)𝑧)))
2824, 26, 273eqtrd 2860 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐹𝑦𝐹𝑧𝐹)) → ((𝑥(+g𝐷)𝑦)(+g𝐷)𝑧) = (𝑥f (+g𝑅)(𝑦f (+g𝑅)𝑧)))
2919, 22, 283eqtr4rd 2867 . 2 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐹𝑦𝐹𝑧𝐹)) → ((𝑥(+g𝐷)𝑦)(+g𝐷)𝑧) = (𝑥(+g𝐷)(𝑦(+g𝐷)𝑧)))
30 eqid 2821 . . . 4 (0g𝑅) = (0g𝑅)
31 ldualgrp.v . . . 4 𝑉 = (Base‘𝑊)
3213, 30, 31, 1lfl0f 36204 . . 3 (𝑊 ∈ LMod → (𝑉 × {(0g𝑅)}) ∈ 𝐹)
334, 32syl 17 . 2 (𝜑 → (𝑉 × {(0g𝑅)}) ∈ 𝐹)
344adantr 483 . . . 4 ((𝜑𝑥𝐹) → 𝑊 ∈ LMod)
3533adantr 483 . . . 4 ((𝜑𝑥𝐹) → (𝑉 × {(0g𝑅)}) ∈ 𝐹)
36 simpr 487 . . . 4 ((𝜑𝑥𝐹) → 𝑥𝐹)
371, 13, 14, 2, 8, 34, 35, 36ldualvadd 36264 . . 3 ((𝜑𝑥𝐹) → ((𝑉 × {(0g𝑅)})(+g𝐷)𝑥) = ((𝑉 × {(0g𝑅)}) ∘f (+g𝑅)𝑥))
3831, 13, 14, 30, 1, 34, 36lfladd0l 36209 . . 3 ((𝜑𝑥𝐹) → ((𝑉 × {(0g𝑅)}) ∘f (+g𝑅)𝑥) = 𝑥)
3937, 38eqtrd 2856 . 2 ((𝜑𝑥𝐹) → ((𝑉 × {(0g𝑅)})(+g𝐷)𝑥) = 𝑥)
40 eqid 2821 . . 3 (invg𝑅) = (invg𝑅)
41 eqid 2821 . . 3 (𝑧𝑉 ↦ ((invg𝑅)‘(𝑥𝑧))) = (𝑧𝑉 ↦ ((invg𝑅)‘(𝑥𝑧)))
4231, 13, 40, 41, 1, 34, 36lflnegcl 36210 . 2 ((𝜑𝑥𝐹) → (𝑧𝑉 ↦ ((invg𝑅)‘(𝑥𝑧))) ∈ 𝐹)
431, 13, 14, 2, 8, 34, 42, 36ldualvadd 36264 . . 3 ((𝜑𝑥𝐹) → ((𝑧𝑉 ↦ ((invg𝑅)‘(𝑥𝑧)))(+g𝐷)𝑥) = ((𝑧𝑉 ↦ ((invg𝑅)‘(𝑥𝑧))) ∘f (+g𝑅)𝑥))
4431, 13, 40, 41, 1, 34, 36, 14, 30lflnegl 36211 . . 3 ((𝜑𝑥𝐹) → ((𝑧𝑉 ↦ ((invg𝑅)‘(𝑥𝑧))) ∘f (+g𝑅)𝑥) = (𝑉 × {(0g𝑅)}))
4543, 44eqtrd 2856 . 2 ((𝜑𝑥𝐹) → ((𝑧𝑉 ↦ ((invg𝑅)‘(𝑥𝑧)))(+g𝐷)𝑥) = (𝑉 × {(0g𝑅)}))
466, 7, 12, 29, 33, 39, 42, 45isgrpd 18124 1 (𝜑𝐷 ∈ Grp)
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 398   ∧ w3a 1083   = wceq 1533   ∈ wcel 2110  {csn 4566   ↦ cmpt 5145   × cxp 5552  ‘cfv 6354  (class class class)co 7155   ∘f cof 7406  Basecbs 16482  +gcplusg 16564  .rcmulr 16565  Scalarcsca 16567   ·𝑠 cvsca 16568  0gc0g 16712  Grpcgrp 18102  invgcminusg 18103  opprcoppr 19371  LModclmod 19633  LFnlclfn 36192  LDualcld 36258 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1792  ax-4 1806  ax-5 1907  ax-6 1966  ax-7 2011  ax-8 2112  ax-9 2120  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2173  ax-ext 2793  ax-rep 5189  ax-sep 5202  ax-nul 5209  ax-pow 5265  ax-pr 5329  ax-un 7460  ax-cnex 10592  ax-resscn 10593  ax-1cn 10594  ax-icn 10595  ax-addcl 10596  ax-addrcl 10597  ax-mulcl 10598  ax-mulrcl 10599  ax-mulcom 10600  ax-addass 10601  ax-mulass 10602  ax-distr 10603  ax-i2m1 10604  ax-1ne0 10605  ax-1rid 10606  ax-rnegex 10607  ax-rrecex 10608  ax-cnre 10609  ax-pre-lttri 10610  ax-pre-lttrn 10611  ax-pre-ltadd 10612  ax-pre-mulgt0 10613 This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1084  df-3an 1085  df-tru 1536  df-ex 1777  df-nf 1781  df-sb 2066  df-mo 2618  df-eu 2650  df-clab 2800  df-cleq 2814  df-clel 2893  df-nfc 2963  df-ne 3017  df-nel 3124  df-ral 3143  df-rex 3144  df-reu 3145  df-rmo 3146  df-rab 3147  df-v 3496  df-sbc 3772  df-csb 3883  df-dif 3938  df-un 3940  df-in 3942  df-ss 3951  df-pss 3953  df-nul 4291  df-if 4467  df-pw 4540  df-sn 4567  df-pr 4569  df-tp 4571  df-op 4573  df-uni 4838  df-int 4876  df-iun 4920  df-br 5066  df-opab 5128  df-mpt 5146  df-tr 5172  df-id 5459  df-eprel 5464  df-po 5473  df-so 5474  df-fr 5513  df-we 5515  df-xp 5560  df-rel 5561  df-cnv 5562  df-co 5563  df-dm 5564  df-rn 5565  df-res 5566  df-ima 5567  df-pred 6147  df-ord 6193  df-on 6194  df-lim 6195  df-suc 6196  df-iota 6313  df-fun 6356  df-fn 6357  df-f 6358  df-f1 6359  df-fo 6360  df-f1o 6361  df-fv 6362  df-riota 7113  df-ov 7158  df-oprab 7159  df-mpo 7160  df-of 7408  df-om 7580  df-1st 7688  df-2nd 7689  df-wrecs 7946  df-recs 8007  df-rdg 8045  df-1o 8101  df-oadd 8105  df-er 8288  df-map 8407  df-en 8509  df-dom 8510  df-sdom 8511  df-fin 8512  df-pnf 10676  df-mnf 10677  df-xr 10678  df-ltxr 10679  df-le 10680  df-sub 10871  df-neg 10872  df-nn 11638  df-2 11699  df-3 11700  df-4 11701  df-5 11702  df-6 11703  df-n0 11897  df-z 11981  df-uz 12243  df-fz 12892  df-struct 16484  df-ndx 16485  df-slot 16486  df-base 16488  df-sets 16489  df-plusg 16577  df-sca 16580  df-vsca 16581  df-0g 16714  df-mgm 17851  df-sgrp 17900  df-mnd 17911  df-grp 18105  df-minusg 18106  df-sbg 18107  df-cmn 18907  df-abl 18908  df-mgp 19239  df-ur 19251  df-ring 19298  df-lmod 19635  df-lfl 36193  df-ldual 36259 This theorem is referenced by:  ldualgrp  36281
 Copyright terms: Public domain W3C validator