Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  qusvscpbl Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem qusvscpbl 33912
Description: The quotient map distributes over the scalar multiplication. (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)
qusvsval.n 𝑁 = (𝑀 /s (𝑀 ~QG 𝐺))
qusvsval.m ∙ = ( ·𝑠 ‘𝑁)
qusvscpbl.f 𝐹 = (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺))
qusvscpbl.u (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝐵)
qusvscpbl.v (𝜑 → 𝑉 ∈ 𝐵)
Assertion
Ref Expression
qusvscpbl (𝜑 → ((𝐹‘𝑈) = (𝐹‘𝑉) → (𝐹‘(𝐾 · 𝑈)) = (𝐹‘(𝐾 · 𝑉))))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐵   𝑥,𝐺   𝑥,𝐾   𝑥,𝑀   𝑥,𝑈   𝑥,𝑉   𝜑,𝑥   𝑥, ·
Allowed substitution hints:   ∼ (𝑥)   𝑆(𝑥)   ∙ (𝑥)   𝐹(𝑥)   𝑁(𝑥)

Proof of Theorem qusvscpbl
StepHypRef Expression
1 eqgvscpbl.v . . . 4 𝐵 = (Base‘𝑀)
2 eqid 2761 . . . 4 (𝑀 ~QG 𝐺) = (𝑀 ~QG 𝐺)
3 eqgvscpbl.s . . . 4 𝑆 = (Base‘(Scalar‘𝑀))
4 eqgvscpbl.p . . . 4 · = ( ·𝑠 ‘𝑀)
5 eqgvscpbl.m . . . 4 (𝜑 → 𝑀 ∈ LMod)
6 eqgvscpbl.g . . . 4 (𝜑 → 𝐺 ∈ (LSubSp‘𝑀))
7 eqgvscpbl.k . . . 4 (𝜑 → 𝐾 ∈ 𝑆)
81, 2, 3, 4, 5, 6, 7eqgvscpbl 33911 . . 3 (𝜑 → (𝑈(𝑀 ~QG 𝐺)𝑉 → (𝐾 · 𝑈)(𝑀 ~QG 𝐺)(𝐾 · 𝑉)))
9 eqid 2761 . . . . . . 7 (LSubSp‘𝑀) = (LSubSp‘𝑀)
109lsssubg 21232 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝐺 ∈ (LSubSp‘𝑀)) → 𝐺 ∈ (SubGrp‘𝑀))
115, 6, 10syl2anc 596 . . . . 5 (𝜑 → 𝐺 ∈ (SubGrp‘𝑀))
121, 2eqger 19390 . . . . 5 (𝐺 ∈ (SubGrp‘𝑀) → (𝑀 ~QG 𝐺) Er 𝐵)
1311, 12syl 18 . . . 4 (𝜑 → (𝑀 ~QG 𝐺) Er 𝐵)
14 qusvscpbl.u . . . 4 (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝐵)
1513, 14erth 8772 . . 3 (𝜑 → (𝑈(𝑀 ~QG 𝐺)𝑉 ↔ [𝑈](𝑀 ~QG 𝐺) = [𝑉](𝑀 ~QG 𝐺)))
16 eqid 2761 . . . . . 6 (Scalar‘𝑀) = (Scalar‘𝑀)
171, 16, 4, 3lmodvscl 21153 . . . . 5 ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝐾 ∈ 𝑆 ∧ 𝑈 ∈ 𝐵) → (𝐾 · 𝑈) ∈ 𝐵)
185, 7, 14, 17syl3anc 1398 . . . 4 (𝜑 → (𝐾 · 𝑈) ∈ 𝐵)
1913, 18erth 8772 . . 3 (𝜑 → ((𝐾 · 𝑈)(𝑀 ~QG 𝐺)(𝐾 · 𝑉) ↔ [(𝐾 · 𝑈)](𝑀 ~QG 𝐺) = [(𝐾 · 𝑉)](𝑀 ~QG 𝐺)))
208, 15, 193imtr3d 296 . 2 (𝜑 → ([𝑈](𝑀 ~QG 𝐺) = [𝑉](𝑀 ~QG 𝐺) → [(𝐾 · 𝑈)](𝑀 ~QG 𝐺) = [(𝐾 · 𝑉)](𝑀 ~QG 𝐺)))
21 eceq1 8757 . . . . 5 (𝑥 = 𝑈 → [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺) = [𝑈](𝑀 ~QG 𝐺))
22 qusvscpbl.f . . . . 5 𝐹 = (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺))
23 ovex 7453 . . . . . 6 (𝑀 ~QG 𝐺) ∈ V
24 ecexg 8721 . . . . . 6 ((𝑀 ~QG 𝐺) ∈ V → [𝑈](𝑀 ~QG 𝐺) ∈ V)
2523, 24ax-mp 5 . . . . 5 [𝑈](𝑀 ~QG 𝐺) ∈ V
2621, 22, 25fvmpt 6993 . . . 4 (𝑈 ∈ 𝐵 → (𝐹‘𝑈) = [𝑈](𝑀 ~QG 𝐺))
2714, 26syl 18 . . 3 (𝜑 → (𝐹‘𝑈) = [𝑈](𝑀 ~QG 𝐺))
28 qusvscpbl.v . . . 4 (𝜑 → 𝑉 ∈ 𝐵)
29 eceq1 8757 . . . . 5 (𝑥 = 𝑉 → [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺) = [𝑉](𝑀 ~QG 𝐺))
30 ecexg 8721 . . . . . 6 ((𝑀 ~QG 𝐺) ∈ V → [𝑉](𝑀 ~QG 𝐺) ∈ V)
3123, 30ax-mp 5 . . . . 5 [𝑉](𝑀 ~QG 𝐺) ∈ V
3229, 22, 31fvmpt 6993 . . . 4 (𝑉 ∈ 𝐵 → (𝐹‘𝑉) = [𝑉](𝑀 ~QG 𝐺))
3328, 32syl 18 . . 3 (𝜑 → (𝐹‘𝑉) = [𝑉](𝑀 ~QG 𝐺))
3427, 33eqeq12d 2777 . 2 (𝜑 → ((𝐹‘𝑈) = (𝐹‘𝑉) ↔ [𝑈](𝑀 ~QG 𝐺) = [𝑉](𝑀 ~QG 𝐺)))
35 eceq1 8757 . . . . 5 (𝑥 = (𝐾 · 𝑈) → [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺) = [(𝐾 · 𝑈)](𝑀 ~QG 𝐺))
36 ecexg 8721 . . . . . 6 ((𝑀 ~QG 𝐺) ∈ V → [(𝐾 · 𝑈)](𝑀 ~QG 𝐺) ∈ V)
3723, 36ax-mp 5 . . . . 5 [(𝐾 · 𝑈)](𝑀 ~QG 𝐺) ∈ V
3835, 22, 37fvmpt 6993 . . . 4 ((𝐾 · 𝑈) ∈ 𝐵 → (𝐹‘(𝐾 · 𝑈)) = [(𝐾 · 𝑈)](𝑀 ~QG 𝐺))
3918, 38syl 18 . . 3 (𝜑 → (𝐹‘(𝐾 · 𝑈)) = [(𝐾 · 𝑈)](𝑀 ~QG 𝐺))
401, 16, 4, 3lmodvscl 21153 . . . . 5 ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝐾 ∈ 𝑆 ∧ 𝑉 ∈ 𝐵) → (𝐾 · 𝑉) ∈ 𝐵)
415, 7, 28, 40syl3anc 1398 . . . 4 (𝜑 → (𝐾 · 𝑉) ∈ 𝐵)
42 eceq1 8757 . . . . 5 (𝑥 = (𝐾 · 𝑉) → [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺) = [(𝐾 · 𝑉)](𝑀 ~QG 𝐺))
43 ecexg 8721 . . . . . 6 ((𝑀 ~QG 𝐺) ∈ V → [(𝐾 · 𝑉)](𝑀 ~QG 𝐺) ∈ V)
4423, 43ax-mp 5 . . . . 5 [(𝐾 · 𝑉)](𝑀 ~QG 𝐺) ∈ V
4542, 22, 44fvmpt 6993 . . . 4 ((𝐾 · 𝑉) ∈ 𝐵 → (𝐹‘(𝐾 · 𝑉)) = [(𝐾 · 𝑉)](𝑀 ~QG 𝐺))
4641, 45syl 18 . . 3 (𝜑 → (𝐹‘(𝐾 · 𝑉)) = [(𝐾 · 𝑉)](𝑀 ~QG 𝐺))
4739, 46eqeq12d 2777 . 2 (𝜑 → ((𝐹‘(𝐾 · 𝑈)) = (𝐹‘(𝐾 · 𝑉)) ↔ [(𝐾 · 𝑈)](𝑀 ~QG 𝐺) = [(𝐾 · 𝑉)](𝑀 ~QG 𝐺)))
4820, 34, 473imtr4d 297 1 (𝜑 → ((𝐹‘𝑈) = (𝐹‘𝑉) → (𝐹‘(𝐾 · 𝑈)) = (𝐹‘(𝐾 · 𝑉))))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  Vcvv 3451   class class class wbr 5103   ↦ cmpt 5186  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420   Er wer 8714  [cec 8715  Basecbs 17387  Scalarcsca 17431   ·𝑠 cvsca 17432   /s cqus 17677  SubGrpcsubg 19330   ~QG cqg 19332  LModclmod 21135  LSubSpclss 21206
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7751  ax-cnex 11256  ax-resscn 11257  ax-1cn 11258  ax-icn 11259  ax-addcl 11260  ax-addrcl 11261  ax-mulcl 11262  ax-mulrcl 11263  ax-mulcom 11264  ax-addass 11265  ax-mulass 11266  ax-distr 11267  ax-i2m1 11268  ax-1ne0 11269  ax-1rid 11270  ax-rnegex 11271  ax-rrecex 11272  ax-cnre 11273  ax-pre-lttri 11274  ax-pre-lttrn 11275  ax-pre-ltadd 11276  ax-pre-mulgt0 11277
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-frecs 8299  df-wrecs 8330  df-recs 8379  df-rdg 8418  df-er 8717  df-ec 8719  df-en 8974  df-dom 8975  df-sdom 8976  df-pnf 11345  df-mnf 11346  df-xr 11347  df-ltxr 11348  df-le 11349  df-sub 11543  df-neg 11544  df-nn 12336  df-2 12405  df-sets 17342  df-slot 17360  df-ndx 17372  df-base 17388  df-ress 17409  df-plusg 17441  df-0g 17612  df-mgm 18816  df-sgrp 18908  df-mnd 18924  df-grp 19147  df-minusg 19148  df-sbg 19149  df-subg 19333  df-eqg 19335  df-cmn 19996  df-abl 19997  df-mgp 20361  df-rng 20375  df-ur 20408  df-ring 20461  df-lmod 21137  df-lss 21207
This theorem is used by:  qusvsval  33913  quslmod  33919  quslmhm  33920
  Copyright terms: Public domain W3C validator