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

Theorem lduallmodlem 39153
Description: Lemma for lduallmod 39154. (Contributed by NM, 22-Oct-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
lduallmod.d 𝐷 = (LDual‘𝑊)
lduallmod.w (𝜑𝑊 ∈ LMod)
lduallmod.v 𝑉 = (Base‘𝑊)
lduallmod.p + = ∘f (+g𝑊)
lduallmod.f 𝐹 = (LFnl‘𝑊)
lduallmod.r 𝑅 = (Scalar‘𝑊)
lduallmod.k 𝐾 = (Base‘𝑅)
lduallmod.t × = (.r𝑅)
lduallmod.o 𝑂 = (oppr𝑅)
lduallmod.s · = ( ·𝑠𝐷)
Assertion
Ref Expression
lduallmodlem (𝜑𝐷 ∈ LMod)

Proof of Theorem lduallmodlem
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 lduallmod.f . . . 4 𝐹 = (LFnl‘𝑊)
2 lduallmod.d . . . 4 𝐷 = (LDual‘𝑊)
3 eqid 2737 . . . 4 (Base‘𝐷) = (Base‘𝐷)
4 lduallmod.w . . . 4 (𝜑𝑊 ∈ LMod)
51, 2, 3, 4ldualvbase 39127 . . 3 (𝜑 → (Base‘𝐷) = 𝐹)
65eqcomd 2743 . 2 (𝜑𝐹 = (Base‘𝐷))
7 eqidd 2738 . 2 (𝜑 → (+g𝐷) = (+g𝐷))
8 lduallmod.r . . . 4 𝑅 = (Scalar‘𝑊)
9 lduallmod.o . . . 4 𝑂 = (oppr𝑅)
10 eqid 2737 . . . 4 (Scalar‘𝐷) = (Scalar‘𝐷)
118, 9, 2, 10, 4ldualsca 39133 . . 3 (𝜑 → (Scalar‘𝐷) = 𝑂)
1211eqcomd 2743 . 2 (𝜑𝑂 = (Scalar‘𝐷))
13 lduallmod.s . . 3 · = ( ·𝑠𝐷)
1413a1i 11 . 2 (𝜑· = ( ·𝑠𝐷))
15 lduallmod.k . . . 4 𝐾 = (Base‘𝑅)
169, 15opprbas 20341 . . 3 𝐾 = (Base‘𝑂)
1716a1i 11 . 2 (𝜑𝐾 = (Base‘𝑂))
18 eqid 2737 . . . 4 (+g𝑅) = (+g𝑅)
199, 18oppradd 20343 . . 3 (+g𝑅) = (+g𝑂)
2019a1i 11 . 2 (𝜑 → (+g𝑅) = (+g𝑂))
2111fveq2d 6910 . 2 (𝜑 → (.r‘(Scalar‘𝐷)) = (.r𝑂))
22 eqid 2737 . . . 4 (1r𝑅) = (1r𝑅)
239, 22oppr1 20350 . . 3 (1r𝑅) = (1r𝑂)
2423a1i 11 . 2 (𝜑 → (1r𝑅) = (1r𝑂))
258lmodring 20866 . . 3 (𝑊 ∈ LMod → 𝑅 ∈ Ring)
269opprring 20347 . . 3 (𝑅 ∈ Ring → 𝑂 ∈ Ring)
274, 25, 263syl 18 . 2 (𝜑𝑂 ∈ Ring)
282, 4ldualgrp 39147 . 2 (𝜑𝐷 ∈ Grp)
2943ad2ant1 1134 . . 3 ((𝜑𝑥𝐾𝑦𝐹) → 𝑊 ∈ LMod)
30 simp2 1138 . . 3 ((𝜑𝑥𝐾𝑦𝐹) → 𝑥𝐾)
31 simp3 1139 . . 3 ((𝜑𝑥𝐾𝑦𝐹) → 𝑦𝐹)
321, 8, 15, 2, 13, 29, 30, 31ldualvscl 39140 . 2 ((𝜑𝑥𝐾𝑦𝐹) → (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝐹)
33 eqid 2737 . . 3 (+g𝐷) = (+g𝐷)
344adantr 480 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐾𝑦𝐹𝑧𝐹)) → 𝑊 ∈ LMod)
35 simpr1 1195 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐾𝑦𝐹𝑧𝐹)) → 𝑥𝐾)
36 simpr2 1196 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐾𝑦𝐹𝑧𝐹)) → 𝑦𝐹)
37 simpr3 1197 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐾𝑦𝐹𝑧𝐹)) → 𝑧𝐹)
381, 8, 15, 2, 33, 13, 34, 35, 36, 37ldualvsdi1 39144 . 2 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐾𝑦𝐹𝑧𝐹)) → (𝑥 · (𝑦(+g𝐷)𝑧)) = ((𝑥 · 𝑦)(+g𝐷)(𝑥 · 𝑧)))
394adantr 480 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐾𝑦𝐾𝑧𝐹)) → 𝑊 ∈ LMod)
40 simpr1 1195 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐾𝑦𝐾𝑧𝐹)) → 𝑥𝐾)
41 simpr2 1196 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐾𝑦𝐾𝑧𝐹)) → 𝑦𝐾)
42 simpr3 1197 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐾𝑦𝐾𝑧𝐹)) → 𝑧𝐹)
431, 8, 18, 15, 2, 33, 13, 39, 40, 41, 42ldualvsdi2 39145 . 2 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐾𝑦𝐾𝑧𝐹)) → ((𝑥(+g𝑅)𝑦) · 𝑧) = ((𝑥 · 𝑧)(+g𝐷)(𝑦 · 𝑧)))
44 eqid 2737 . . 3 (.r‘(Scalar‘𝐷)) = (.r‘(Scalar‘𝐷))
451, 8, 15, 2, 10, 44, 13, 39, 40, 41, 42ldualvsass2 39143 . 2 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐾𝑦𝐾𝑧𝐹)) → ((𝑥(.r‘(Scalar‘𝐷))𝑦) · 𝑧) = (𝑥 · (𝑦 · 𝑧)))
46 lduallmod.v . . . 4 𝑉 = (Base‘𝑊)
47 lduallmod.t . . . 4 × = (.r𝑅)
484adantr 480 . . . 4 ((𝜑𝑥𝐹) → 𝑊 ∈ LMod)
4915, 22ringidcl 20262 . . . . . 6 (𝑅 ∈ Ring → (1r𝑅) ∈ 𝐾)
504, 25, 493syl 18 . . . . 5 (𝜑 → (1r𝑅) ∈ 𝐾)
5150adantr 480 . . . 4 ((𝜑𝑥𝐹) → (1r𝑅) ∈ 𝐾)
52 simpr 484 . . . 4 ((𝜑𝑥𝐹) → 𝑥𝐹)
531, 46, 8, 15, 47, 2, 13, 48, 51, 52ldualvs 39138 . . 3 ((𝜑𝑥𝐹) → ((1r𝑅) · 𝑥) = (𝑥f × (𝑉 × {(1r𝑅)})))
5446, 8, 1, 15, 47, 22, 48, 52lfl1sc 39085 . . 3 ((𝜑𝑥𝐹) → (𝑥f × (𝑉 × {(1r𝑅)})) = 𝑥)
5553, 54eqtrd 2777 . 2 ((𝜑𝑥𝐹) → ((1r𝑅) · 𝑥) = 𝑥)
566, 7, 12, 14, 17, 20, 21, 24, 27, 28, 32, 38, 43, 45, 55islmodd 20864 1 (𝜑𝐷 ∈ LMod)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395  w3a 1087   = wceq 1540  wcel 2108  {csn 4626   × cxp 5683  cfv 6561  (class class class)co 7431  f cof 7695  Basecbs 17247  +gcplusg 17297  .rcmulr 17298  Scalarcsca 17300   ·𝑠 cvsca 17301  1rcur 20178  Ringcrg 20230  opprcoppr 20333  LModclmod 20858  LFnlclfn 39058  LDualcld 39124
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2177  ax-ext 2708  ax-rep 5279  ax-sep 5296  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5432  ax-un 7755  ax-cnex 11211  ax-resscn 11212  ax-1cn 11213  ax-icn 11214  ax-addcl 11215  ax-addrcl 11216  ax-mulcl 11217  ax-mulrcl 11218  ax-mulcom 11219  ax-addass 11220  ax-mulass 11221  ax-distr 11222  ax-i2m1 11223  ax-1ne0 11224  ax-1rid 11225  ax-rnegex 11226  ax-rrecex 11227  ax-cnre 11228  ax-pre-lttri 11229  ax-pre-lttrn 11230  ax-pre-ltadd 11231  ax-pre-mulgt0 11232
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2065  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2816  df-nfc 2892  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3380  df-reu 3381  df-rab 3437  df-v 3482  df-sbc 3789  df-csb 3900  df-dif 3954  df-un 3956  df-in 3958  df-ss 3968  df-pss 3971  df-nul 4334  df-if 4526  df-pw 4602  df-sn 4627  df-pr 4629  df-tp 4631  df-op 4633  df-uni 4908  df-iun 4993  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5578  df-eprel 5584  df-po 5592  df-so 5593  df-fr 5637  df-we 5639  df-xp 5691  df-rel 5692  df-cnv 5693  df-co 5694  df-dm 5695  df-rn 5696  df-res 5697  df-ima 5698  df-pred 6321  df-ord 6387  df-on 6388  df-lim 6389  df-suc 6390  df-iota 6514  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-of 7697  df-om 7888  df-1st 8014  df-2nd 8015  df-tpos 8251  df-frecs 8306  df-wrecs 8337  df-recs 8411  df-rdg 8450  df-1o 8506  df-er 8745  df-map 8868  df-en 8986  df-dom 8987  df-sdom 8988  df-fin 8989  df-pnf 11297  df-mnf 11298  df-xr 11299  df-ltxr 11300  df-le 11301  df-sub 11494  df-neg 11495  df-nn 12267  df-2 12329  df-3 12330  df-4 12331  df-5 12332  df-6 12333  df-n0 12527  df-z 12614  df-uz 12879  df-fz 13548  df-struct 17184  df-sets 17201  df-slot 17219  df-ndx 17231  df-base 17248  df-plusg 17310  df-mulr 17311  df-sca 17313  df-vsca 17314  df-0g 17486  df-mgm 18653  df-sgrp 18732  df-mnd 18748  df-grp 18954  df-minusg 18955  df-sbg 18956  df-cmn 19800  df-abl 19801  df-mgp 20138  df-rng 20150  df-ur 20179  df-ring 20232  df-oppr 20334  df-lmod 20860  df-lfl 39059  df-ldual 39125
This theorem is referenced by:  lduallmod  39154
  Copyright terms: Public domain W3C validator