Theorem qusvsval 33800

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)
qusvsval.n	⊢ 𝑁 = (𝑀 /s (𝑀 ~QG 𝐺))
qusvsval.m	⊢ ∙ = ( ·𝑠 ‘𝑁)
qusvsval.x	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)

Assertion

Ref	Expression
qusvsval	⊢ (𝜑 → (𝐾 ∙ [𝑋](𝑀 ~QG 𝐺)) = [(𝐾 · 𝑋)](𝑀 ~QG 𝐺))

Proof of Theorem qusvsval

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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqgvscpbl.k	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ 𝑆)
2		qusvsval.x	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)
3		qusvsval.n	. . . . . 6 ⊢ 𝑁 = (𝑀 /s (𝑀 ~QG 𝐺))
4	3	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑁 = (𝑀 /s (𝑀 ~QG 𝐺)))
5		eqgvscpbl.v	. . . . . 6 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑀)
6	5	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐵 = (Base‘𝑀))
7		eqid 2762	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺)) = (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺))
8		ovex 7450	. . . . . 6 ⊢ (𝑀 ~QG 𝐺) ∈ V
9	8	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑀 ~QG 𝐺) ∈ V)
10		eqgvscpbl.m	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ LMod)
11	4, 6, 7, 9, 10	qusval 17634	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑁 = ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺)) “s 𝑀))
12	4, 6, 7, 9, 10	quslem 17635	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺)):𝐵–onto→(𝐵 / (𝑀 ~QG 𝐺)))
13		eqid 2762	. . . 4 ⊢ (Scalar‘𝑀) = (Scalar‘𝑀)
14		eqgvscpbl.s	. . . 4 ⊢ 𝑆 = (Base‘(Scalar‘𝑀))
15		eqgvscpbl.p	. . . 4 ⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝑀)
16		qusvsval.m	. . . 4 ⊢ ∙ = ( ·𝑠 ‘𝑁)
17		eqgvscpbl.e	. . . . 5 ⊢ ∼ = (𝑀 ~QG 𝐺)
18	10	adantr 486	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ 𝑆 ∧ 𝑢 ∈ 𝐵 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑀 ∈ LMod)
19		eqgvscpbl.g	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ (LSubSp‘𝑀))
20	19	adantr 486	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ 𝑆 ∧ 𝑢 ∈ 𝐵 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝐺 ∈ (LSubSp‘𝑀))
21		simpr1 1213	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ 𝑆 ∧ 𝑢 ∈ 𝐵 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑘 ∈ 𝑆)
22		simpr2 1214	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ 𝑆 ∧ 𝑢 ∈ 𝐵 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑢 ∈ 𝐵)
23		simpr3 1215	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ 𝑆 ∧ 𝑢 ∈ 𝐵 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑣 ∈ 𝐵)
24	5, 17, 14, 15, 18, 20, 21, 3, 16, 7, 22, 23	qusvscpbl 33799	. . . 4 ⊢ ((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))))
25	11, 6, 12, 10, 13, 14, 15, 16, 24	imasvscaval 17630	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ 𝑆 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (𝐾 ∙ ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺))‘𝑋)) = ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺))‘(𝐾 · 𝑋)))
26	1, 2, 25	mpd3an23 1492	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐾 ∙ ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺))‘𝑋)) = ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺))‘(𝐾 · 𝑋)))
27		eceq1 8740	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺) = [𝑋](𝑀 ~QG 𝐺))
28		ecexg 8704	. . . . . 6 ⊢ ((𝑀 ~QG 𝐺) ∈ V → [𝑋](𝑀 ~QG 𝐺) ∈ V)
29	8, 28	ax-mp 5	. . . . 5 ⊢ [𝑋](𝑀 ~QG 𝐺) ∈ V
30	27, 7, 29	fvmpt 6990	. . . 4 ⊢ (𝑋 ∈ 𝐵 → ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺))‘𝑋) = [𝑋](𝑀 ~QG 𝐺))
31	2, 30	syl 18	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺))‘𝑋) = [𝑋](𝑀 ~QG 𝐺))
32	31	oveq2d 7433	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐾 ∙ ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺))‘𝑋)) = (𝐾 ∙ [𝑋](𝑀 ~QG 𝐺)))
33	5, 13, 15, 14	lmodvscl 21068	. . . 4 ⊢ ((𝑀 ∈ LMod ∧ 𝐾 ∈ 𝑆 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (𝐾 · 𝑋) ∈ 𝐵)
34	10, 1, 2, 33	syl3anc 1398	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐾 · 𝑋) ∈ 𝐵)
35		eceq1 8740	. . . 4 ⊢ (𝑥 = (𝐾 · 𝑋) → [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺) = [(𝐾 · 𝑋)](𝑀 ~QG 𝐺))
36		ecexg 8704	. . . . 5 ⊢ ((𝑀 ~QG 𝐺) ∈ V → [(𝐾 · 𝑋)](𝑀 ~QG 𝐺) ∈ V)
37	8, 36	ax-mp 5	. . . 4 ⊢ [(𝐾 · 𝑋)](𝑀 ~QG 𝐺) ∈ V
38	35, 7, 37	fvmpt 6990	. . 3 ⊢ ((𝐾 · 𝑋) ∈ 𝐵 → ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺))‘(𝐾 · 𝑋)) = [(𝐾 · 𝑋)](𝑀 ~QG 𝐺))
39	34, 38	syl 18	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝑀 ~QG 𝐺))‘(𝐾 · 𝑋)) = [(𝐾 · 𝑋)](𝑀 ~QG 𝐺))
40	26, 32, 39	3eqtr3d 2805	1 ⊢ (𝜑 → (𝐾 ∙ [𝑋](𝑀 ~QG 𝐺)) = [(𝐾 · 𝑋)](𝑀 ~QG 𝐺))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  Vcvv 3453   ↦ cmpt 5190  ‘cfv 6537  (class class class)co 7417  [cec 8698   / cqs 8699  Basecbs 17307  Scalarcsca 17351   ·_𝑠 cvsca 17352   /_s cqus 17597   ~_QG cqg 19251  LModclmod 21050  LSubSpclss 21121

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 2215  ax-ext 2734  ax-rep 5236  ax-sep 5255  ax-nul 5267  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7740  ax-cnex 11184  ax-resscn 11185  ax-1cn 11186  ax-icn 11187  ax-addcl 11188  ax-addrcl 11189  ax-mulcl 11190  ax-mulrcl 11191  ax-mulcom 11192  ax-addass 11193  ax-mulass 11194  ax-distr 11195  ax-i2m1 11196  ax-1ne0 11197  ax-1rid 11198  ax-rnegex 11199  ax-rrecex 11200  ax-cnre 11201  ax-pre-lttri 11202  ax-pre-lttrn 11203  ax-pre-ltadd 11204  ax-pre-mulgt0 11205

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 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-nel 3064  df-ral 3079  df-rex 3089  df-rmo 3367  df-reu 3368  df-rab 3415  df-v 3455  df-sbc 3743  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-pss 3922  df-nul 4283  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4588  df-pr 4590  df-tp 4592  df-op 4594  df-uni 4871  df-iun 4956  df-br 5108  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5554  df-eprel 5559  df-po 5567  df-so 5568  df-fr 5612  df-we 5614  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-riota 7374  df-ov 7420  df-oprab 7421  df-mpo 7422  df-om 7867  df-1st 7990  df-2nd 7991  df-frecs 8284  df-wrecs 8315  df-recs 8364  df-rdg 8403  df-1o 8459  df-er 8700  df-ec 8702  df-qs 8706  df-en 8957  df-dom 8958  df-sdom 8959  df-fin 8960  df-sup 9416  df-inf 9417  df-pnf 11273  df-mnf 11274  df-xr 11275  df-ltxr 11276  df-le 11277  df-sub 11471  df-neg 11472  df-nn 12262  df-2 12331  df-3 12332  df-4 12333  df-5 12334  df-6 12335  df-7 12336  df-8 12337  df-9 12338  df-n0 12533  df-z 12620  df-dec 12741  df-uz 12892  df-fz 13566  df-struct 17245  df-sets 17262  df-slot 17280  df-ndx 17292  df-base 17308  df-ress 17329  df-plusg 17361  df-mulr 17362  df-sca 17364  df-vsca 17365  df-ip 17366  df-tset 17367  df-ple 17368  df-ds 17370  df-0g 17532  df-imas 17600  df-qus 17601  df-mgm 18736  df-sgrp 18827  df-mnd 18843  df-grp 19066  df-minusg 19067  df-sbg 19068  df-subg 19252  df-eqg 19254  df-cmn 19915  df-abl 19916  df-mgp 20280  df-rng 20294  df-ur 20327  df-ring 20380  df-lmod 21052  df-lss 21122

This theorem is used by:  lmhmqusker  33854