Theorem qusscaval 30972

Description: Value of the scalar multiplication operation on the quotient structure. (Contributed by Thierry Arnoux, 18-May-2023.)

Hypotheses

Ref	Expression
eqgvscpbl.v	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑀)
eqgvscpbl.e	⊢ ∼ = (𝑀 ~QG 𝐺)
eqgvscpbl.s	⊢ 𝑆 = (Base‘(Scalar‘𝑀))
eqgvscpbl.p	⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝑀)
eqgvscpbl.m	⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ LMod)
eqgvscpbl.g	⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ (LSubSp‘𝑀))
eqgvscpbl.k	⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ 𝑆)
qusscaval.n	⊢ 𝑁 = (𝑀 /s (𝑀 ~QG 𝐺))
qusscaval.m	⊢ ∙ = ( ·𝑠 ‘𝑁)

Assertion

Ref	Expression
qusscaval	⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ 𝑆 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (𝐾 ∙ [𝑋](𝑀 ~QG 𝐺)) = [(𝐾 · 𝑋)](𝑀 ~QG 𝐺))

Proof of Theorem qusscaval

Dummy variables 𝑘 𝑢 𝑣 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		qusscaval.n	. . . . 5 ⊢ 𝑁 = (𝑀 /s (𝑀 ~QG 𝐺))
2	1	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑁 = (𝑀 /s (𝑀 ~QG 𝐺)))
3		eqgvscpbl.v	. . . . 5 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑀)
4	3	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐵 = (Base‘𝑀))
5		eqid 2798	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺)) = (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺))
6		ovex 7168	. . . . 5 ⊢ (𝑀 ~QG 𝐺) ∈ V
7	6	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑀 ~QG 𝐺) ∈ V)
8		eqgvscpbl.m	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ LMod)
9	2, 4, 5, 7, 8	qusval 16807	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑁 = ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺)) “s 𝑀))
10	2, 4, 5, 7, 8	quslem 16808	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺)):𝐵–onto→(𝐵 / (𝑀 ~QG 𝐺)))
11		eqid 2798	. . 3 ⊢ (Scalar‘𝑀) = (Scalar‘𝑀)
12		eqgvscpbl.s	. . 3 ⊢ 𝑆 = (Base‘(Scalar‘𝑀))
13		eqgvscpbl.p	. . 3 ⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝑀)
14		qusscaval.m	. . 3 ⊢ ∙ = ( ·𝑠 ‘𝑁)
15		eqgvscpbl.e	. . . 4 ⊢ ∼ = (𝑀 ~QG 𝐺)
16	8	adantr 484	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ 𝑆 ∧ 𝑢 ∈ 𝐵 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑀 ∈ LMod)
17		eqgvscpbl.g	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ (LSubSp‘𝑀))
18	17	adantr 484	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ 𝑆 ∧ 𝑢 ∈ 𝐵 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝐺 ∈ (LSubSp‘𝑀))
19		simpr1 1191	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ 𝑆 ∧ 𝑢 ∈ 𝐵 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑘 ∈ 𝑆)
20		simpr2 1192	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ 𝑆 ∧ 𝑢 ∈ 𝐵 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑢 ∈ 𝐵)
21		simpr3 1193	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ 𝑆 ∧ 𝑢 ∈ 𝐵 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑣 ∈ 𝐵)
22	3, 15, 12, 13, 16, 18, 19, 1, 14, 5, 20, 21	qusvscpbl 30971	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ 𝑆 ∧ 𝑢 ∈ 𝐵 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → (((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺))‘𝑢) = ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺))‘𝑣) → ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺))‘(𝑘 · 𝑢)) = ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺))‘(𝑘 · 𝑣))))
23	9, 4, 10, 8, 11, 12, 13, 14, 22	imasvscaval 16803	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ 𝑆 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (𝐾 ∙ ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺))‘𝑋)) = ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺))‘(𝐾 · 𝑋)))
24		eceq1 8310	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺) = [𝑋](𝑀 ~QG 𝐺))
25		ecexg 8276	. . . . . 6 ⊢ ((𝑀 ~QG 𝐺) ∈ V → [𝑋](𝑀 ~QG 𝐺) ∈ V)
26	6, 25	ax-mp 5	. . . . 5 ⊢ [𝑋](𝑀 ~QG 𝐺) ∈ V
27	24, 5, 26	fvmpt 6745	. . . 4 ⊢ (𝑋 ∈ 𝐵 → ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺))‘𝑋) = [𝑋](𝑀 ~QG 𝐺))
28	27	3ad2ant3 1132	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ 𝑆 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺))‘𝑋) = [𝑋](𝑀 ~QG 𝐺))
29	28	oveq2d 7151	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ 𝑆 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (𝐾 ∙ ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺))‘𝑋)) = (𝐾 ∙ [𝑋](𝑀 ~QG 𝐺)))
30	3, 11, 13, 12	lmodvscl 19644	. . . 4 ⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝐾 ∈ 𝑆 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (𝐾 · 𝑋) ∈ 𝐵)
31	8, 30	syl3an1 1160	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ 𝑆 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (𝐾 · 𝑋) ∈ 𝐵)
32		eceq1 8310	. . . 4 ⊢ (𝑥 = (𝐾 · 𝑋) → [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺) = [(𝐾 · 𝑋)](𝑀 ~QG 𝐺))
33		ecexg 8276	. . . . 5 ⊢ ((𝑀 ~QG 𝐺) ∈ V → [(𝐾 · 𝑋)](𝑀 ~QG 𝐺) ∈ V)
34	6, 33	ax-mp 5	. . . 4 ⊢ [(𝐾 · 𝑋)](𝑀 ~QG 𝐺) ∈ V
35	32, 5, 34	fvmpt 6745	. . 3 ⊢ ((𝐾 · 𝑋) ∈ 𝐵 → ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺))‘(𝐾 · 𝑋)) = [(𝐾 · 𝑋)](𝑀 ~QG 𝐺))
36	31, 35	syl 17	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ 𝑆 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺))‘(𝐾 · 𝑋)) = [(𝐾 · 𝑋)](𝑀 ~QG 𝐺))
37	23, 29, 36	3eqtr3d 2841	1 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ 𝑆 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (𝐾 ∙ [𝑋](𝑀 ~QG 𝐺)) = [(𝐾 · 𝑋)](𝑀 ~QG 𝐺))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 399   ∧ w3a 1084   = wceq 1538   ∈ wcel 2111  Vcvv 3441   ↦ cmpt 5110  ‘cfv 6324  (class class class)co 7135  [cec 8270   / cqs 8271  Basecbs 16475  Scalarcsca 16560   ·_𝑠 cvsca 16561   /_s cqus 16770   ~_QG cqg 18267  LModclmod 19627  LSubSpclss 19696

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 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2770  ax-rep 5154  ax-sep 5167  ax-nul 5174  ax-pow 5231  ax-pr 5295  ax-un 7441  ax-cnex 10582  ax-resscn 10583  ax-1cn 10584  ax-icn 10585  ax-addcl 10586  ax-addrcl 10587  ax-mulcl 10588  ax-mulrcl 10589  ax-mulcom 10590  ax-addass 10591  ax-mulass 10592  ax-distr 10593  ax-i2m1 10594  ax-1ne0 10595  ax-1rid 10596  ax-rnegex 10597  ax-rrecex 10598  ax-cnre 10599  ax-pre-lttri 10600  ax-pre-lttrn 10601  ax-pre-ltadd 10602  ax-pre-mulgt0 10603

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2598  df-eu 2629  df-clab 2777  df-cleq 2791  df-clel 2870  df-nfc 2938  df-ne 2988  df-nel 3092  df-ral 3111  df-rex 3112  df-reu 3113  df-rmo 3114  df-rab 3115  df-v 3443  df-sbc 3721  df-csb 3829  df-dif 3884  df-un 3886  df-in 3888  df-ss 3898  df-pss 3900  df-nul 4244  df-if 4426  df-pw 4499  df-sn 4526  df-pr 4528  df-tp 4530  df-op 4532  df-uni 4801  df-int 4839  df-iun 4883  df-br 5031  df-opab 5093  df-mpt 5111  df-tr 5137  df-id 5425  df-eprel 5430  df-po 5438  df-so 5439  df-fr 5478  df-we 5480  df-xp 5525  df-rel 5526  df-cnv 5527  df-co 5528  df-dm 5529  df-rn 5530  df-res 5531  df-ima 5532  df-pred 6116  df-ord 6162  df-on 6163  df-lim 6164  df-suc 6165  df-iota 6283  df-fun 6326  df-fn 6327  df-f 6328  df-f1 6329  df-fo 6330  df-f1o 6331  df-fv 6332  df-riota 7093  df-ov 7138  df-oprab 7139  df-mpo 7140  df-om 7561  df-1st 7671  df-2nd 7672  df-wrecs 7930  df-recs 7991  df-rdg 8029  df-1o 8085  df-oadd 8089  df-er 8272  df-ec 8274  df-qs 8278  df-en 8493  df-dom 8494  df-sdom 8495  df-fin 8496  df-sup 8890  df-inf 8891  df-pnf 10666  df-mnf 10667  df-xr 10668  df-ltxr 10669  df-le 10670  df-sub 10861  df-neg 10862  df-nn 11626  df-2 11688  df-3 11689  df-4 11690  df-5 11691  df-6 11692  df-7 11693  df-8 11694  df-9 11695  df-n0 11886  df-z 11970  df-dec 12087  df-uz 12232  df-fz 12886  df-struct 16477  df-ndx 16478  df-slot 16479  df-base 16481  df-sets 16482  df-ress 16483  df-plusg 16570  df-mulr 16571  df-sca 16573  df-vsca 16574  df-ip 16575  df-tset 16576  df-ple 16577  df-ds 16579  df-0g 16707  df-imas 16773  df-qus 16774  df-mgm 17844  df-sgrp 17893  df-mnd 17904  df-grp 18098  df-minusg 18099  df-sbg 18100  df-subg 18268  df-eqg 18270  df-mgp 19233  df-ur 19245  df-ring 19292  df-lmod 19629  df-lss 19697

This theorem is referenced by: (None)