Users' Mathboxes Mathbox for Alexander van der Vekens < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  lincscm Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem lincscm 47013
Description: A linear combinations multiplied with a scalar is a linear combination, see also the proof in [Lang] p. 129. (Contributed by AV, 9-Apr-2019.) (Revised by AV, 28-Jul-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
lincscm.s βˆ™ = ( ·𝑠 β€˜π‘€)
lincscm.t Β· = (.rβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))
lincscm.x 𝑋 = (𝐴( linC β€˜π‘€)𝑉)
lincscm.r 𝑅 = (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))
lincscm.f 𝐹 = (π‘₯ ∈ 𝑉 ↦ (𝑆 Β· (π΄β€˜π‘₯)))
Assertion
Ref Expression
lincscm (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) β†’ (𝑆 βˆ™ 𝑋) = (𝐹( linC β€˜π‘€)𝑉))
Distinct variable groups:   π‘₯,𝐴   π‘₯,𝑀   π‘₯,𝑅   π‘₯,𝑆   π‘₯,𝑉   π‘₯, Β·
Allowed substitution hints:   βˆ™ (π‘₯)   𝐹(π‘₯)   𝑋(π‘₯)

Proof of Theorem lincscm
Dummy variable 𝑣 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eqid 2733 . . 3 (Baseβ€˜π‘€) = (Baseβ€˜π‘€)
2 eqid 2733 . . 3 (Scalarβ€˜π‘€) = (Scalarβ€˜π‘€)
3 lincscm.r . . 3 𝑅 = (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))
4 eqid 2733 . . 3 (0gβ€˜π‘€) = (0gβ€˜π‘€)
5 eqid 2733 . . 3 (+gβ€˜π‘€) = (+gβ€˜π‘€)
6 lincscm.s . . 3 βˆ™ = ( ·𝑠 β€˜π‘€)
7 simp1l 1198 . . 3 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) β†’ 𝑀 ∈ LMod)
8 simpr 486 . . . 4 ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) β†’ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€))
983ad2ant1 1134 . . 3 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) β†’ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€))
10 simpr 486 . . . 4 ((𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) β†’ 𝑆 ∈ 𝑅)
11103ad2ant2 1135 . . 3 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) β†’ 𝑆 ∈ 𝑅)
127adantr 482 . . . 4 ((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) β†’ 𝑀 ∈ LMod)
13 elmapi 8839 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) β†’ 𝐴:π‘‰βŸΆπ‘…)
14 ffvelcdm 7079 . . . . . . . . 9 ((𝐴:π‘‰βŸΆπ‘… ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) β†’ (π΄β€˜π‘£) ∈ 𝑅)
1514ex 414 . . . . . . . 8 (𝐴:π‘‰βŸΆπ‘… β†’ (𝑣 ∈ 𝑉 β†’ (π΄β€˜π‘£) ∈ 𝑅))
1613, 15syl 17 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) β†’ (𝑣 ∈ 𝑉 β†’ (π΄β€˜π‘£) ∈ 𝑅))
1716adantr 482 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) β†’ (𝑣 ∈ 𝑉 β†’ (π΄β€˜π‘£) ∈ 𝑅))
18173ad2ant2 1135 . . . . 5 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) β†’ (𝑣 ∈ 𝑉 β†’ (π΄β€˜π‘£) ∈ 𝑅))
1918imp 408 . . . 4 ((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) β†’ (π΄β€˜π‘£) ∈ 𝑅)
20 elelpwi 4611 . . . . . . . 8 ((𝑣 ∈ 𝑉 ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) β†’ 𝑣 ∈ (Baseβ€˜π‘€))
2120expcom 415 . . . . . . 7 (𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€) β†’ (𝑣 ∈ 𝑉 β†’ 𝑣 ∈ (Baseβ€˜π‘€)))
2221adantl 483 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) β†’ (𝑣 ∈ 𝑉 β†’ 𝑣 ∈ (Baseβ€˜π‘€)))
23223ad2ant1 1134 . . . . 5 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) β†’ (𝑣 ∈ 𝑉 β†’ 𝑣 ∈ (Baseβ€˜π‘€)))
2423imp 408 . . . 4 ((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) β†’ 𝑣 ∈ (Baseβ€˜π‘€))
25 eqid 2733 . . . . 5 ( ·𝑠 β€˜π‘€) = ( ·𝑠 β€˜π‘€)
261, 2, 25, 3lmodvscl 20477 . . . 4 ((𝑀 ∈ LMod ∧ (π΄β€˜π‘£) ∈ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ (Baseβ€˜π‘€)) β†’ ((π΄β€˜π‘£)( ·𝑠 β€˜π‘€)𝑣) ∈ (Baseβ€˜π‘€))
2712, 19, 24, 26syl3anc 1372 . . 3 ((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) β†’ ((π΄β€˜π‘£)( ·𝑠 β€˜π‘€)𝑣) ∈ (Baseβ€˜π‘€))
282, 3scmfsupp 46956 . . . 4 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ 𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) β†’ (𝑣 ∈ 𝑉 ↦ ((π΄β€˜π‘£)( ·𝑠 β€˜π‘€)𝑣)) finSupp (0gβ€˜π‘€))
29283adant2r 1180 . . 3 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) β†’ (𝑣 ∈ 𝑉 ↦ ((π΄β€˜π‘£)( ·𝑠 β€˜π‘€)𝑣)) finSupp (0gβ€˜π‘€))
301, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 11, 27, 29gsumvsmul 20524 . 2 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) β†’ (𝑀 Ξ£g (𝑣 ∈ 𝑉 ↦ (𝑆 βˆ™ ((π΄β€˜π‘£)( ·𝑠 β€˜π‘€)𝑣)))) = (𝑆 βˆ™ (𝑀 Ξ£g (𝑣 ∈ 𝑉 ↦ ((π΄β€˜π‘£)( ·𝑠 β€˜π‘€)𝑣)))))
312lmodring 20467 . . . . . . . . . 10 (𝑀 ∈ LMod β†’ (Scalarβ€˜π‘€) ∈ Ring)
3231adantr 482 . . . . . . . . 9 ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) β†’ (Scalarβ€˜π‘€) ∈ Ring)
33323ad2ant1 1134 . . . . . . . 8 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) β†’ (Scalarβ€˜π‘€) ∈ Ring)
3433adantr 482 . . . . . . 7 ((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) ∧ π‘₯ ∈ 𝑉) β†’ (Scalarβ€˜π‘€) ∈ Ring)
353eleq2i 2826 . . . . . . . . . . 11 (𝑆 ∈ 𝑅 ↔ 𝑆 ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)))
3635biimpi 215 . . . . . . . . . 10 (𝑆 ∈ 𝑅 β†’ 𝑆 ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)))
3736adantl 483 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) β†’ 𝑆 ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)))
38373ad2ant2 1135 . . . . . . . 8 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) β†’ 𝑆 ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)))
3938adantr 482 . . . . . . 7 ((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) ∧ π‘₯ ∈ 𝑉) β†’ 𝑆 ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)))
40 ffvelcdm 7079 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴:π‘‰βŸΆπ‘… ∧ π‘₯ ∈ 𝑉) β†’ (π΄β€˜π‘₯) ∈ 𝑅)
4140, 3eleqtrdi 2844 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴:π‘‰βŸΆπ‘… ∧ π‘₯ ∈ 𝑉) β†’ (π΄β€˜π‘₯) ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)))
4241ex 414 . . . . . . . . . . 11 (𝐴:π‘‰βŸΆπ‘… β†’ (π‘₯ ∈ 𝑉 β†’ (π΄β€˜π‘₯) ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))))
4313, 42syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) β†’ (π‘₯ ∈ 𝑉 β†’ (π΄β€˜π‘₯) ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))))
4443adantr 482 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) β†’ (π‘₯ ∈ 𝑉 β†’ (π΄β€˜π‘₯) ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))))
45443ad2ant2 1135 . . . . . . . 8 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) β†’ (π‘₯ ∈ 𝑉 β†’ (π΄β€˜π‘₯) ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))))
4645imp 408 . . . . . . 7 ((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) ∧ π‘₯ ∈ 𝑉) β†’ (π΄β€˜π‘₯) ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)))
47 eqid 2733 . . . . . . . 8 (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) = (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))
48 lincscm.t . . . . . . . 8 Β· = (.rβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))
4947, 48ringcl 20064 . . . . . . 7 (((Scalarβ€˜π‘€) ∈ Ring ∧ 𝑆 ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ∧ (π΄β€˜π‘₯) ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) β†’ (𝑆 Β· (π΄β€˜π‘₯)) ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)))
5034, 39, 46, 49syl3anc 1372 . . . . . 6 ((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) ∧ π‘₯ ∈ 𝑉) β†’ (𝑆 Β· (π΄β€˜π‘₯)) ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)))
51 lincscm.f . . . . . 6 𝐹 = (π‘₯ ∈ 𝑉 ↦ (𝑆 Β· (π΄β€˜π‘₯)))
5250, 51fmptd 7109 . . . . 5 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) β†’ 𝐹:π‘‰βŸΆ(Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)))
53 fvex 6901 . . . . . 6 (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ∈ V
54 elmapg 8829 . . . . . 6 (((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ∈ V ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) β†’ (𝐹 ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ↑m 𝑉) ↔ 𝐹:π‘‰βŸΆ(Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))))
5553, 9, 54sylancr 588 . . . . 5 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) β†’ (𝐹 ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ↑m 𝑉) ↔ 𝐹:π‘‰βŸΆ(Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))))
5652, 55mpbird 257 . . . 4 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) β†’ 𝐹 ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ↑m 𝑉))
57 lincval 46992 . . . 4 ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝐹 ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ↑m 𝑉) ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) β†’ (𝐹( linC β€˜π‘€)𝑉) = (𝑀 Ξ£g (𝑣 ∈ 𝑉 ↦ ((πΉβ€˜π‘£)( ·𝑠 β€˜π‘€)𝑣))))
587, 56, 9, 57syl3anc 1372 . . 3 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) β†’ (𝐹( linC β€˜π‘€)𝑉) = (𝑀 Ξ£g (𝑣 ∈ 𝑉 ↦ ((πΉβ€˜π‘£)( ·𝑠 β€˜π‘€)𝑣))))
59 simpr 486 . . . . . . . 8 ((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) β†’ 𝑣 ∈ 𝑉)
60 ovex 7437 . . . . . . . 8 (𝑆 Β· (π΄β€˜π‘£)) ∈ V
61 fveq2 6888 . . . . . . . . . 10 (π‘₯ = 𝑣 β†’ (π΄β€˜π‘₯) = (π΄β€˜π‘£))
6261oveq2d 7420 . . . . . . . . 9 (π‘₯ = 𝑣 β†’ (𝑆 Β· (π΄β€˜π‘₯)) = (𝑆 Β· (π΄β€˜π‘£)))
6362, 51fvmptg 6992 . . . . . . . 8 ((𝑣 ∈ 𝑉 ∧ (𝑆 Β· (π΄β€˜π‘£)) ∈ V) β†’ (πΉβ€˜π‘£) = (𝑆 Β· (π΄β€˜π‘£)))
6459, 60, 63sylancl 587 . . . . . . 7 ((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) β†’ (πΉβ€˜π‘£) = (𝑆 Β· (π΄β€˜π‘£)))
6564oveq1d 7419 . . . . . 6 ((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) β†’ ((πΉβ€˜π‘£)( ·𝑠 β€˜π‘€)𝑣) = ((𝑆 Β· (π΄β€˜π‘£))( ·𝑠 β€˜π‘€)𝑣))
6611adantr 482 . . . . . . . 8 ((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) β†’ 𝑆 ∈ 𝑅)
671, 2, 25, 3, 48lmodvsass 20485 . . . . . . . 8 ((𝑀 ∈ LMod ∧ (𝑆 ∈ 𝑅 ∧ (π΄β€˜π‘£) ∈ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ (Baseβ€˜π‘€))) β†’ ((𝑆 Β· (π΄β€˜π‘£))( ·𝑠 β€˜π‘€)𝑣) = (𝑆( ·𝑠 β€˜π‘€)((π΄β€˜π‘£)( ·𝑠 β€˜π‘€)𝑣)))
6812, 66, 19, 24, 67syl13anc 1373 . . . . . . 7 ((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) β†’ ((𝑆 Β· (π΄β€˜π‘£))( ·𝑠 β€˜π‘€)𝑣) = (𝑆( ·𝑠 β€˜π‘€)((π΄β€˜π‘£)( ·𝑠 β€˜π‘€)𝑣)))
696eqcomi 2742 . . . . . . . . 9 ( ·𝑠 β€˜π‘€) = βˆ™
7069a1i 11 . . . . . . . 8 ((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) β†’ ( ·𝑠 β€˜π‘€) = βˆ™ )
7170oveqd 7421 . . . . . . 7 ((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) β†’ (𝑆( ·𝑠 β€˜π‘€)((π΄β€˜π‘£)( ·𝑠 β€˜π‘€)𝑣)) = (𝑆 βˆ™ ((π΄β€˜π‘£)( ·𝑠 β€˜π‘€)𝑣)))
7268, 71eqtrd 2773 . . . . . 6 ((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) β†’ ((𝑆 Β· (π΄β€˜π‘£))( ·𝑠 β€˜π‘€)𝑣) = (𝑆 βˆ™ ((π΄β€˜π‘£)( ·𝑠 β€˜π‘€)𝑣)))
7365, 72eqtrd 2773 . . . . 5 ((((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) β†’ ((πΉβ€˜π‘£)( ·𝑠 β€˜π‘€)𝑣) = (𝑆 βˆ™ ((π΄β€˜π‘£)( ·𝑠 β€˜π‘€)𝑣)))
7473mpteq2dva 5247 . . . 4 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) β†’ (𝑣 ∈ 𝑉 ↦ ((πΉβ€˜π‘£)( ·𝑠 β€˜π‘€)𝑣)) = (𝑣 ∈ 𝑉 ↦ (𝑆 βˆ™ ((π΄β€˜π‘£)( ·𝑠 β€˜π‘€)𝑣))))
7574oveq2d 7420 . . 3 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) β†’ (𝑀 Ξ£g (𝑣 ∈ 𝑉 ↦ ((πΉβ€˜π‘£)( ·𝑠 β€˜π‘€)𝑣))) = (𝑀 Ξ£g (𝑣 ∈ 𝑉 ↦ (𝑆 βˆ™ ((π΄β€˜π‘£)( ·𝑠 β€˜π‘€)𝑣)))))
7658, 75eqtrd 2773 . 2 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) β†’ (𝐹( linC β€˜π‘€)𝑉) = (𝑀 Ξ£g (𝑣 ∈ 𝑉 ↦ (𝑆 βˆ™ ((π΄β€˜π‘£)( ·𝑠 β€˜π‘€)𝑣)))))
77 lincscm.x . . . . 5 𝑋 = (𝐴( linC β€˜π‘€)𝑉)
7877a1i 11 . . . 4 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) β†’ 𝑋 = (𝐴( linC β€˜π‘€)𝑉))
793oveq1i 7414 . . . . . . . . 9 (𝑅 ↑m 𝑉) = ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ↑m 𝑉)
8079eleq2i 2826 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ↔ 𝐴 ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ↑m 𝑉))
8180biimpi 215 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) β†’ 𝐴 ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ↑m 𝑉))
8281adantr 482 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) β†’ 𝐴 ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ↑m 𝑉))
83823ad2ant2 1135 . . . . 5 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) β†’ 𝐴 ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ↑m 𝑉))
84 lincval 46992 . . . . 5 ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝐴 ∈ ((Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘€)) ↑m 𝑉) ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) β†’ (𝐴( linC β€˜π‘€)𝑉) = (𝑀 Ξ£g (𝑣 ∈ 𝑉 ↦ ((π΄β€˜π‘£)( ·𝑠 β€˜π‘€)𝑣))))
857, 83, 9, 84syl3anc 1372 . . . 4 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) β†’ (𝐴( linC β€˜π‘€)𝑉) = (𝑀 Ξ£g (𝑣 ∈ 𝑉 ↦ ((π΄β€˜π‘£)( ·𝑠 β€˜π‘€)𝑣))))
8678, 85eqtrd 2773 . . 3 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) β†’ 𝑋 = (𝑀 Ξ£g (𝑣 ∈ 𝑉 ↦ ((π΄β€˜π‘£)( ·𝑠 β€˜π‘€)𝑣))))
8786oveq2d 7420 . 2 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) β†’ (𝑆 βˆ™ 𝑋) = (𝑆 βˆ™ (𝑀 Ξ£g (𝑣 ∈ 𝑉 ↦ ((π΄β€˜π‘£)( ·𝑠 β€˜π‘€)𝑣)))))
8830, 76, 873eqtr4rd 2784 1 (((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝑉 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€)) ∧ (𝐴 ∈ (𝑅 ↑m 𝑉) ∧ 𝑆 ∈ 𝑅) ∧ 𝐴 finSupp (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘€))) β†’ (𝑆 βˆ™ 𝑋) = (𝐹( linC β€˜π‘€)𝑉))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 397   ∧ w3a 1088   = wceq 1542   ∈ wcel 2107  Vcvv 3475  π’« cpw 4601   class class class wbr 5147   ↦ cmpt 5230  βŸΆwf 6536  β€˜cfv 6540  (class class class)co 7404   ↑m cmap 8816   finSupp cfsupp 9357  Basecbs 17140  +gcplusg 17193  .rcmulr 17194  Scalarcsca 17196   ·𝑠 cvsca 17197  0gc0g 17381   Ξ£g cgsu 17382  Ringcrg 20047  LModclmod 20459   linC clinc 46987
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7720  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 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  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-op 4634  df-uni 4908  df-int 4950  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-se 5631  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-isom 6549  df-riota 7360  df-ov 7407  df-oprab 7408  df-mpo 7409  df-om 7851  df-1st 7970  df-2nd 7971  df-supp 8142  df-frecs 8261  df-wrecs 8292  df-recs 8366  df-rdg 8405  df-1o 8461  df-er 8699  df-map 8818  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-fin 8939  df-fsupp 9358  df-oi 9501  df-card 9930  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-n0 12469  df-z 12555  df-uz 12819  df-fz 13481  df-fzo 13624  df-seq 13963  df-hash 14287  df-sets 17093  df-slot 17111  df-ndx 17123  df-base 17141  df-plusg 17206  df-0g 17383  df-gsum 17384  df-mgm 18557  df-sgrp 18606  df-mnd 18622  df-mhm 18667  df-grp 18818  df-minusg 18819  df-ghm 19084  df-cntz 19175  df-cmn 19643  df-abl 19644  df-mgp 19980  df-ur 19997  df-ring 20049  df-lmod 20461  df-linc 46989
This theorem is referenced by:  lincscmcl  47015
  Copyright terms: Public domain W3C validator