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 31453
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 · = ( ·𝑠𝑀)
eqgvscpbl.m (𝜑𝑀 ∈ LMod)
eqgvscpbl.g (𝜑𝐺 ∈ (LSubSp‘𝑀))
eqgvscpbl.k (𝜑𝐾𝑆)
qusscaval.n 𝑁 = (𝑀 /s (𝑀 ~QG 𝐺))
qusscaval.m = ( ·𝑠𝑁)
qusvscpbl.f 𝐹 = (𝑥𝐵 ↦ [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺))
qusvscpbl.u (𝜑𝑈𝐵)
qusvscpbl.v (𝜑𝑉𝐵)
Assertion
Ref Expression
qusvscpbl (𝜑 → ((𝐹𝑈) = (𝐹𝑉) → (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 2738 . . . 4 (𝑀 ~QG 𝐺) = (𝑀 ~QG 𝐺)
3 eqgvscpbl.s . . . 4 𝑆 = (Base‘(Scalar‘𝑀))
4 eqgvscpbl.p . . . 4 · = ( ·𝑠𝑀)
5 eqgvscpbl.m . . . 4 (𝜑𝑀 ∈ LMod)
6 eqgvscpbl.g . . . 4 (𝜑𝐺 ∈ (LSubSp‘𝑀))
7 eqgvscpbl.k . . . 4 (𝜑𝐾𝑆)
81, 2, 3, 4, 5, 6, 7eqgvscpbl 31452 . . 3 (𝜑 → (𝑈(𝑀 ~QG 𝐺)𝑉 → (𝐾 · 𝑈)(𝑀 ~QG 𝐺)(𝐾 · 𝑉)))
9 eqid 2738 . . . . . . 7 (LSubSp‘𝑀) = (LSubSp‘𝑀)
109lsssubg 20134 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝐺 ∈ (LSubSp‘𝑀)) → 𝐺 ∈ (SubGrp‘𝑀))
115, 6, 10syl2anc 583 . . . . 5 (𝜑𝐺 ∈ (SubGrp‘𝑀))
121, 2eqger 18721 . . . . 5 (𝐺 ∈ (SubGrp‘𝑀) → (𝑀 ~QG 𝐺) Er 𝐵)
1311, 12syl 17 . . . 4 (𝜑 → (𝑀 ~QG 𝐺) Er 𝐵)
14 qusvscpbl.u . . . 4 (𝜑𝑈𝐵)
1513, 14erth 8505 . . 3 (𝜑 → (𝑈(𝑀 ~QG 𝐺)𝑉 ↔ [𝑈](𝑀 ~QG 𝐺) = [𝑉](𝑀 ~QG 𝐺)))
16 eqid 2738 . . . . . 6 (Scalar‘𝑀) = (Scalar‘𝑀)
171, 16, 4, 3lmodvscl 20055 . . . . 5 ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝐾𝑆𝑈𝐵) → (𝐾 · 𝑈) ∈ 𝐵)
185, 7, 14, 17syl3anc 1369 . . . 4 (𝜑 → (𝐾 · 𝑈) ∈ 𝐵)
1913, 18erth 8505 . . 3 (𝜑 → ((𝐾 · 𝑈)(𝑀 ~QG 𝐺)(𝐾 · 𝑉) ↔ [(𝐾 · 𝑈)](𝑀 ~QG 𝐺) = [(𝐾 · 𝑉)](𝑀 ~QG 𝐺)))
208, 15, 193imtr3d 292 . 2 (𝜑 → ([𝑈](𝑀 ~QG 𝐺) = [𝑉](𝑀 ~QG 𝐺) → [(𝐾 · 𝑈)](𝑀 ~QG 𝐺) = [(𝐾 · 𝑉)](𝑀 ~QG 𝐺)))
21 eceq1 8494 . . . . 5 (𝑥 = 𝑈 → [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺) = [𝑈](𝑀 ~QG 𝐺))
22 qusvscpbl.f . . . . 5 𝐹 = (𝑥𝐵 ↦ [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺))
23 ovex 7288 . . . . . 6 (𝑀 ~QG 𝐺) ∈ V
24 ecexg 8460 . . . . . 6 ((𝑀 ~QG 𝐺) ∈ V → [𝑈](𝑀 ~QG 𝐺) ∈ V)
2523, 24ax-mp 5 . . . . 5 [𝑈](𝑀 ~QG 𝐺) ∈ V
2621, 22, 25fvmpt 6857 . . . 4 (𝑈𝐵 → (𝐹𝑈) = [𝑈](𝑀 ~QG 𝐺))
2714, 26syl 17 . . 3 (𝜑 → (𝐹𝑈) = [𝑈](𝑀 ~QG 𝐺))
28 qusvscpbl.v . . . 4 (𝜑𝑉𝐵)
29 eceq1 8494 . . . . 5 (𝑥 = 𝑉 → [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺) = [𝑉](𝑀 ~QG 𝐺))
30 ecexg 8460 . . . . . 6 ((𝑀 ~QG 𝐺) ∈ V → [𝑉](𝑀 ~QG 𝐺) ∈ V)
3123, 30ax-mp 5 . . . . 5 [𝑉](𝑀 ~QG 𝐺) ∈ V
3229, 22, 31fvmpt 6857 . . . 4 (𝑉𝐵 → (𝐹𝑉) = [𝑉](𝑀 ~QG 𝐺))
3328, 32syl 17 . . 3 (𝜑 → (𝐹𝑉) = [𝑉](𝑀 ~QG 𝐺))
3427, 33eqeq12d 2754 . 2 (𝜑 → ((𝐹𝑈) = (𝐹𝑉) ↔ [𝑈](𝑀 ~QG 𝐺) = [𝑉](𝑀 ~QG 𝐺)))
35 eceq1 8494 . . . . 5 (𝑥 = (𝐾 · 𝑈) → [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺) = [(𝐾 · 𝑈)](𝑀 ~QG 𝐺))
36 ecexg 8460 . . . . . 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 6857 . . . 4 ((𝐾 · 𝑈) ∈ 𝐵 → (𝐹‘(𝐾 · 𝑈)) = [(𝐾 · 𝑈)](𝑀 ~QG 𝐺))
3918, 38syl 17 . . 3 (𝜑 → (𝐹‘(𝐾 · 𝑈)) = [(𝐾 · 𝑈)](𝑀 ~QG 𝐺))
401, 16, 4, 3lmodvscl 20055 . . . . 5 ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝐾𝑆𝑉𝐵) → (𝐾 · 𝑉) ∈ 𝐵)
415, 7, 28, 40syl3anc 1369 . . . 4 (𝜑 → (𝐾 · 𝑉) ∈ 𝐵)
42 eceq1 8494 . . . . 5 (𝑥 = (𝐾 · 𝑉) → [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺) = [(𝐾 · 𝑉)](𝑀 ~QG 𝐺))
43 ecexg 8460 . . . . . 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 6857 . . . 4 ((𝐾 · 𝑉) ∈ 𝐵 → (𝐹‘(𝐾 · 𝑉)) = [(𝐾 · 𝑉)](𝑀 ~QG 𝐺))
4641, 45syl 17 . . 3 (𝜑 → (𝐹‘(𝐾 · 𝑉)) = [(𝐾 · 𝑉)](𝑀 ~QG 𝐺))
4739, 46eqeq12d 2754 . 2 (𝜑 → ((𝐹‘(𝐾 · 𝑈)) = (𝐹‘(𝐾 · 𝑉)) ↔ [(𝐾 · 𝑈)](𝑀 ~QG 𝐺) = [(𝐾 · 𝑉)](𝑀 ~QG 𝐺)))
4820, 34, 473imtr4d 293 1 (𝜑 → ((𝐹𝑈) = (𝐹𝑉) → (𝐹‘(𝐾 · 𝑈)) = (𝐹‘(𝐾 · 𝑉))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4   = wceq 1539  wcel 2108  Vcvv 3422   class class class wbr 5070  cmpt 5153  cfv 6418  (class class class)co 7255   Er wer 8453  [cec 8454  Basecbs 16840  Scalarcsca 16891   ·𝑠 cvsca 16892   /s cqus 17133  SubGrpcsubg 18664   ~QG cqg 18666  LModclmod 20038  LSubSpclss 20108
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1799  ax-4 1813  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2139  ax-11 2156  ax-12 2173  ax-ext 2709  ax-sep 5218  ax-nul 5225  ax-pow 5283  ax-pr 5347  ax-un 7566  ax-cnex 10858  ax-resscn 10859  ax-1cn 10860  ax-icn 10861  ax-addcl 10862  ax-addrcl 10863  ax-mulcl 10864  ax-mulrcl 10865  ax-mulcom 10866  ax-addass 10867  ax-mulass 10868  ax-distr 10869  ax-i2m1 10870  ax-1ne0 10871  ax-1rid 10872  ax-rnegex 10873  ax-rrecex 10874  ax-cnre 10875  ax-pre-lttri 10876  ax-pre-lttrn 10877  ax-pre-ltadd 10878  ax-pre-mulgt0 10879
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1784  df-nf 1788  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2817  df-nfc 2888  df-ne 2943  df-nel 3049  df-ral 3068  df-rex 3069  df-reu 3070  df-rmo 3071  df-rab 3072  df-v 3424  df-sbc 3712  df-csb 3829  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-pss 3902  df-nul 4254  df-if 4457  df-pw 4532  df-sn 4559  df-pr 4561  df-tp 4563  df-op 4565  df-uni 4837  df-iun 4923  df-br 5071  df-opab 5133  df-mpt 5154  df-tr 5188  df-id 5480  df-eprel 5486  df-po 5494  df-so 5495  df-fr 5535  df-we 5537  df-xp 5586  df-rel 5587  df-cnv 5588  df-co 5589  df-dm 5590  df-rn 5591  df-res 5592  df-ima 5593  df-pred 6191  df-ord 6254  df-on 6255  df-lim 6256  df-suc 6257  df-iota 6376  df-fun 6420  df-fn 6421  df-f 6422  df-f1 6423  df-fo 6424  df-f1o 6425  df-fv 6426  df-riota 7212  df-ov 7258  df-oprab 7259  df-mpo 7260  df-om 7688  df-1st 7804  df-2nd 7805  df-frecs 8068  df-wrecs 8099  df-recs 8173  df-rdg 8212  df-er 8456  df-ec 8458  df-en 8692  df-dom 8693  df-sdom 8694  df-pnf 10942  df-mnf 10943  df-xr 10944  df-ltxr 10945  df-le 10946  df-sub 11137  df-neg 11138  df-nn 11904  df-2 11966  df-sets 16793  df-slot 16811  df-ndx 16823  df-base 16841  df-ress 16868  df-plusg 16901  df-0g 17069  df-mgm 18241  df-sgrp 18290  df-mnd 18301  df-grp 18495  df-minusg 18496  df-sbg 18497  df-subg 18667  df-eqg 18669  df-mgp 19636  df-ur 19653  df-ring 19700  df-lmod 20040  df-lss 20109
This theorem is referenced by:  qusscaval  31454  quslmod  31456  quslmhm  31457
  Copyright terms: Public domain W3C validator