MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  tlmtgp Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem tlmtgp 23531
Description: A topological vector space is a topological group. (Contributed by Mario Carneiro, 5-Oct-2015.)
Assertion
Ref Expression
tlmtgp (𝑊 ∈ TopMod → 𝑊 ∈ TopGrp)

Proof of Theorem tlmtgp
Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 tlmlmod 23524 . . 3 (𝑊 ∈ TopMod → 𝑊 ∈ LMod)
2 lmodgrp 20314 . . 3 (𝑊 ∈ LMod → 𝑊 ∈ Grp)
31, 2syl 17 . 2 (𝑊 ∈ TopMod → 𝑊 ∈ Grp)
4 tlmtmd 23522 . 2 (𝑊 ∈ TopMod → 𝑊 ∈ TopMnd)
5 eqid 2736 . . . . . . 7 (Base‘𝑊) = (Base‘𝑊)
6 eqid 2736 . . . . . . 7 (invg𝑊) = (invg𝑊)
75, 6grpinvf 18789 . . . . . 6 (𝑊 ∈ Grp → (invg𝑊):(Base‘𝑊)⟶(Base‘𝑊))
83, 7syl 17 . . . . 5 (𝑊 ∈ TopMod → (invg𝑊):(Base‘𝑊)⟶(Base‘𝑊))
98feqmptd 6907 . . . 4 (𝑊 ∈ TopMod → (invg𝑊) = (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ↦ ((invg𝑊)‘𝑥)))
10 eqid 2736 . . . . . . 7 (Scalar‘𝑊) = (Scalar‘𝑊)
11 eqid 2736 . . . . . . 7 ( ·𝑠𝑊) = ( ·𝑠𝑊)
12 eqid 2736 . . . . . . 7 (1r‘(Scalar‘𝑊)) = (1r‘(Scalar‘𝑊))
13 eqid 2736 . . . . . . 7 (invg‘(Scalar‘𝑊)) = (invg‘(Scalar‘𝑊))
145, 6, 10, 11, 12, 13lmodvneg1 20350 . . . . . 6 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝑊)) → (((invg‘(Scalar‘𝑊))‘(1r‘(Scalar‘𝑊)))( ·𝑠𝑊)𝑥) = ((invg𝑊)‘𝑥))
151, 14sylan 580 . . . . 5 ((𝑊 ∈ TopMod ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝑊)) → (((invg‘(Scalar‘𝑊))‘(1r‘(Scalar‘𝑊)))( ·𝑠𝑊)𝑥) = ((invg𝑊)‘𝑥))
1615mpteq2dva 5203 . . . 4 (𝑊 ∈ TopMod → (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ↦ (((invg‘(Scalar‘𝑊))‘(1r‘(Scalar‘𝑊)))( ·𝑠𝑊)𝑥)) = (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ↦ ((invg𝑊)‘𝑥)))
179, 16eqtr4d 2779 . . 3 (𝑊 ∈ TopMod → (invg𝑊) = (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ↦ (((invg‘(Scalar‘𝑊))‘(1r‘(Scalar‘𝑊)))( ·𝑠𝑊)𝑥)))
18 eqid 2736 . . . 4 (TopOpen‘𝑊) = (TopOpen‘𝑊)
19 eqid 2736 . . . 4 (TopOpen‘(Scalar‘𝑊)) = (TopOpen‘(Scalar‘𝑊))
20 id 22 . . . 4 (𝑊 ∈ TopMod → 𝑊 ∈ TopMod)
21 tlmtps 23523 . . . . 5 (𝑊 ∈ TopMod → 𝑊 ∈ TopSp)
225, 18istps 22267 . . . . 5 (𝑊 ∈ TopSp ↔ (TopOpen‘𝑊) ∈ (TopOn‘(Base‘𝑊)))
2321, 22sylib 217 . . . 4 (𝑊 ∈ TopMod → (TopOpen‘𝑊) ∈ (TopOn‘(Base‘𝑊)))
2410tlmscatps 23526 . . . . . 6 (𝑊 ∈ TopMod → (Scalar‘𝑊) ∈ TopSp)
25 eqid 2736 . . . . . . 7 (Base‘(Scalar‘𝑊)) = (Base‘(Scalar‘𝑊))
2625, 19istps 22267 . . . . . 6 ((Scalar‘𝑊) ∈ TopSp ↔ (TopOpen‘(Scalar‘𝑊)) ∈ (TopOn‘(Base‘(Scalar‘𝑊))))
2724, 26sylib 217 . . . . 5 (𝑊 ∈ TopMod → (TopOpen‘(Scalar‘𝑊)) ∈ (TopOn‘(Base‘(Scalar‘𝑊))))
2810lmodring 20315 . . . . . . . 8 (𝑊 ∈ LMod → (Scalar‘𝑊) ∈ Ring)
291, 28syl 17 . . . . . . 7 (𝑊 ∈ TopMod → (Scalar‘𝑊) ∈ Ring)
30 ringgrp 19955 . . . . . . 7 ((Scalar‘𝑊) ∈ Ring → (Scalar‘𝑊) ∈ Grp)
3129, 30syl 17 . . . . . 6 (𝑊 ∈ TopMod → (Scalar‘𝑊) ∈ Grp)
3225, 12ringidcl 19975 . . . . . . 7 ((Scalar‘𝑊) ∈ Ring → (1r‘(Scalar‘𝑊)) ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)))
3329, 32syl 17 . . . . . 6 (𝑊 ∈ TopMod → (1r‘(Scalar‘𝑊)) ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)))
3425, 13grpinvcl 18790 . . . . . 6 (((Scalar‘𝑊) ∈ Grp ∧ (1r‘(Scalar‘𝑊)) ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊))) → ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘(1r‘(Scalar‘𝑊))) ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)))
3531, 33, 34syl2anc 584 . . . . 5 (𝑊 ∈ TopMod → ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘(1r‘(Scalar‘𝑊))) ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)))
3623, 27, 35cnmptc 22997 . . . 4 (𝑊 ∈ TopMod → (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ↦ ((invg‘(Scalar‘𝑊))‘(1r‘(Scalar‘𝑊)))) ∈ ((TopOpen‘𝑊) Cn (TopOpen‘(Scalar‘𝑊))))
3723cnmptid 22996 . . . 4 (𝑊 ∈ TopMod → (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ↦ 𝑥) ∈ ((TopOpen‘𝑊) Cn (TopOpen‘𝑊)))
3810, 11, 18, 19, 20, 23, 36, 37cnmpt1vsca 23529 . . 3 (𝑊 ∈ TopMod → (𝑥 ∈ (Base‘𝑊) ↦ (((invg‘(Scalar‘𝑊))‘(1r‘(Scalar‘𝑊)))( ·𝑠𝑊)𝑥)) ∈ ((TopOpen‘𝑊) Cn (TopOpen‘𝑊)))
3917, 38eqeltrd 2838 . 2 (𝑊 ∈ TopMod → (invg𝑊) ∈ ((TopOpen‘𝑊) Cn (TopOpen‘𝑊)))
4018, 6istgp 23412 . 2 (𝑊 ∈ TopGrp ↔ (𝑊 ∈ Grp ∧ 𝑊 ∈ TopMnd ∧ (invg𝑊) ∈ ((TopOpen‘𝑊) Cn (TopOpen‘𝑊))))
413, 4, 39, 40syl3anbrc 1343 1 (𝑊 ∈ TopMod → 𝑊 ∈ TopGrp)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4   = wceq 1541  wcel 2106  cmpt 5186  wf 6489  cfv 6493  (class class class)co 7353  Basecbs 17075  Scalarcsca 17128   ·𝑠 cvsca 17129  TopOpenctopn 17295  Grpcgrp 18740  invgcminusg 18741  1rcur 19904  Ringcrg 19950  LModclmod 20307  TopOnctopon 22243  TopSpctps 22265   Cn ccn 22559  TopMndctmd 23405  TopGrpctgp 23406  TopModctlm 23493
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 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2707  ax-sep 5254  ax-nul 5261  ax-pow 5318  ax-pr 5382  ax-un 7668  ax-cnex 11103  ax-resscn 11104  ax-1cn 11105  ax-icn 11106  ax-addcl 11107  ax-addrcl 11108  ax-mulcl 11109  ax-mulrcl 11110  ax-mulcom 11111  ax-addass 11112  ax-mulass 11113  ax-distr 11114  ax-i2m1 11115  ax-1ne0 11116  ax-1rid 11117  ax-rnegex 11118  ax-rrecex 11119  ax-cnre 11120  ax-pre-lttri 11121  ax-pre-lttrn 11122  ax-pre-ltadd 11123  ax-pre-mulgt0 11124
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2814  df-nfc 2887  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3351  df-reu 3352  df-rab 3406  df-v 3445  df-sbc 3738  df-csb 3854  df-dif 3911  df-un 3913  df-in 3915  df-ss 3925  df-pss 3927  df-nul 4281  df-if 4485  df-pw 4560  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4864  df-iun 4954  df-br 5104  df-opab 5166  df-mpt 5187  df-tr 5221  df-id 5529  df-eprel 5535  df-po 5543  df-so 5544  df-fr 5586  df-we 5588  df-xp 5637  df-rel 5638  df-cnv 5639  df-co 5640  df-dm 5641  df-rn 5642  df-res 5643  df-ima 5644  df-pred 6251  df-ord 6318  df-on 6319  df-lim 6320  df-suc 6321  df-iota 6445  df-fun 6495  df-fn 6496  df-f 6497  df-f1 6498  df-fo 6499  df-f1o 6500  df-fv 6501  df-riota 7309  df-ov 7356  df-oprab 7357  df-mpo 7358  df-om 7799  df-1st 7917  df-2nd 7918  df-frecs 8208  df-wrecs 8239  df-recs 8313  df-rdg 8352  df-er 8644  df-map 8763  df-en 8880  df-dom 8881  df-sdom 8882  df-pnf 11187  df-mnf 11188  df-xr 11189  df-ltxr 11190  df-le 11191  df-sub 11383  df-neg 11384  df-nn 12150  df-2 12212  df-sets 17028  df-slot 17046  df-ndx 17058  df-base 17076  df-plusg 17138  df-0g 17315  df-topgen 17317  df-mgm 18489  df-sgrp 18538  df-mnd 18549  df-grp 18743  df-minusg 18744  df-mgp 19888  df-ur 19905  df-ring 19952  df-lmod 20309  df-scaf 20310  df-top 22227  df-topon 22244  df-topsp 22266  df-bases 22280  df-cn 22562  df-cnp 22563  df-tx 22897  df-tmd 23407  df-tgp 23408  df-trg 23495  df-tlm 23497
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator