Theorem zlmodzxzsubm 42998

Description: The subtraction of the ℤ-module ℤ × ℤ expressed as addition. (Contributed by AV, 24-May-2019.) (Revised by AV, 10-Jun-2019.)

Hypotheses

Ref	Expression
zlmodzxz.z	⊢ 𝑍 = (ℤring freeLMod {0, 1})
zlmodzxzsub.m	⊢ − = (-g‘𝑍)

Assertion

Ref	Expression
zlmodzxzsubm	⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) ∧ (𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ ℤ)) → ({⟨0, 𝐴⟩, ⟨1, 𝐶⟩} − {⟨0, 𝐵⟩, ⟨1, 𝐷⟩}) = ({⟨0, 𝐴⟩, ⟨1, 𝐶⟩} (+g‘𝑍)(-1( ·𝑠 ‘𝑍){⟨0, 𝐵⟩, ⟨1, 𝐷⟩})))

Proof of Theorem zlmodzxzsubm

Step	Hyp	Ref	Expression
1		zlmodzxz.z	. . . . . 6 ⊢ 𝑍 = (ℤring freeLMod {0, 1})
2	1	zlmodzxzlmod 42993	. . . . 5 ⊢ (𝑍 ∈ LMod ∧ ℤring = (Scalar‘𝑍))
3	2	simpli 478	. . . 4 ⊢ 𝑍 ∈ LMod
4	3	a1i 11	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) ∧ (𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ ℤ)) → 𝑍 ∈ LMod)
5	1	zlmodzxzel 42994	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) → {⟨0, 𝐴⟩, ⟨1, 𝐶⟩} ∈ (Base‘𝑍))
6	5	ad2ant2r 753	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) ∧ (𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ ℤ)) → {⟨0, 𝐴⟩, ⟨1, 𝐶⟩} ∈ (Base‘𝑍))
7	1	zlmodzxzel 42994	. . . 4 ⊢ ((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ ℤ) → {⟨0, 𝐵⟩, ⟨1, 𝐷⟩} ∈ (Base‘𝑍))
8	7	ad2ant2l 752	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) ∧ (𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ ℤ)) → {⟨0, 𝐵⟩, ⟨1, 𝐷⟩} ∈ (Base‘𝑍))
9		eqid 2825	. . . 4 ⊢ (Base‘𝑍) = (Base‘𝑍)
10		eqid 2825	. . . 4 ⊢ (+g‘𝑍) = (+g‘𝑍)
11		zlmodzxzsub.m	. . . 4 ⊢ − = (-g‘𝑍)
12	2	simpri 481	. . . 4 ⊢ ℤring = (Scalar‘𝑍)
13		eqid 2825	. . . 4 ⊢ ( ·𝑠 ‘𝑍) = ( ·𝑠 ‘𝑍)
14		eqid 2825	. . . 4 ⊢ (invg‘ℤring) = (invg‘ℤring)
15		zring1 20196	. . . 4 ⊢ 1 = (1r‘ℤring)
16	9, 10, 11, 12, 13, 14, 15	lmodvsubval2 19281	. . 3 ⊢ ((𝑍 ∈ LMod ∧ {⟨0, 𝐴⟩, ⟨1, 𝐶⟩} ∈ (Base‘𝑍) ∧ {⟨0, 𝐵⟩, ⟨1, 𝐷⟩} ∈ (Base‘𝑍)) → ({⟨0, 𝐴⟩, ⟨1, 𝐶⟩} − {⟨0, 𝐵⟩, ⟨1, 𝐷⟩}) = ({⟨0, 𝐴⟩, ⟨1, 𝐶⟩} (+g‘𝑍)(((invg‘ℤring)‘1)( ·𝑠 ‘𝑍){⟨0, 𝐵⟩, ⟨1, 𝐷⟩})))
17	4, 6, 8, 16	syl3anc 1494	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) ∧ (𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ ℤ)) → ({⟨0, 𝐴⟩, ⟨1, 𝐶⟩} − {⟨0, 𝐵⟩, ⟨1, 𝐷⟩}) = ({⟨0, 𝐴⟩, ⟨1, 𝐶⟩} (+g‘𝑍)(((invg‘ℤring)‘1)( ·𝑠 ‘𝑍){⟨0, 𝐵⟩, ⟨1, 𝐷⟩})))
18		1z 11742	. . . . . 6 ⊢ 1 ∈ ℤ
19		zringinvg 20202	. . . . . 6 ⊢ (1 ∈ ℤ → -1 = ((invg‘ℤring)‘1))
20	18, 19	mp1i 13	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) ∧ (𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ ℤ)) → -1 = ((invg‘ℤring)‘1))
21	20	eqcomd 2831	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) ∧ (𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ ℤ)) → ((invg‘ℤring)‘1) = -1)
22	21	oveq1d 6925	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) ∧ (𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ ℤ)) → (((invg‘ℤring)‘1)( ·𝑠 ‘𝑍){⟨0, 𝐵⟩, ⟨1, 𝐷⟩}) = (-1( ·𝑠 ‘𝑍){⟨0, 𝐵⟩, ⟨1, 𝐷⟩}))
23	22	oveq2d 6926	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) ∧ (𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ ℤ)) → ({⟨0, 𝐴⟩, ⟨1, 𝐶⟩} (+g‘𝑍)(((invg‘ℤring)‘1)( ·𝑠 ‘𝑍){⟨0, 𝐵⟩, ⟨1, 𝐷⟩})) = ({⟨0, 𝐴⟩, ⟨1, 𝐶⟩} (+g‘𝑍)(-1( ·𝑠 ‘𝑍){⟨0, 𝐵⟩, ⟨1, 𝐷⟩})))
24	17, 23	eqtrd 2861	1 ⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) ∧ (𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ ℤ)) → ({⟨0, 𝐴⟩, ⟨1, 𝐶⟩} − {⟨0, 𝐵⟩, ⟨1, 𝐷⟩}) = ({⟨0, 𝐴⟩, ⟨1, 𝐶⟩} (+g‘𝑍)(-1( ·𝑠 ‘𝑍){⟨0, 𝐵⟩, ⟨1, 𝐷⟩})))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 386   = wceq 1656   ∈ wcel 2164  {cpr 4401  ⟨cop 4405  ‘cfv 6127  (class class class)co 6910  0cc0 10259  1c1 10260  -cneg 10593  ℤcz 11711  Basecbs 16229  +_gcplusg 16312  Scalarcsca 16315   ·_𝑠 cvsca 16316  inv_gcminusg 17784  -_gcsg 17785  LModclmod 19226  ℤ_ringzring 20185   freeLMod cfrlm 20460

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1894  ax-4 1908  ax-5 2009  ax-6 2075  ax-7 2112  ax-8 2166  ax-9 2173  ax-10 2192  ax-11 2207  ax-12 2220  ax-13 2389  ax-ext 2803  ax-rep 4996  ax-sep 5007  ax-nul 5015  ax-pow 5067  ax-pr 5129  ax-un 7214  ax-cnex 10315  ax-resscn 10316  ax-1cn 10317  ax-icn 10318  ax-addcl 10319  ax-addrcl 10320  ax-mulcl 10321  ax-mulrcl 10322  ax-mulcom 10323  ax-addass 10324  ax-mulass 10325  ax-distr 10326  ax-i2m1 10327  ax-1ne0 10328  ax-1rid 10329  ax-rnegex 10330  ax-rrecex 10331  ax-cnre 10332  ax-pre-lttri 10333  ax-pre-lttrn 10334  ax-pre-ltadd 10335  ax-pre-mulgt0 10336  ax-addf 10338  ax-mulf 10339

This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 387  df-or 879  df-3or 1112  df-3an 1113  df-tru 1660  df-ex 1879  df-nf 1883  df-sb 2068  df-mo 2605  df-eu 2640  df-clab 2812  df-cleq 2818  df-clel 2821  df-nfc 2958  df-ne 3000  df-nel 3103  df-ral 3122  df-rex 3123  df-reu 3124  df-rmo 3125  df-rab 3126  df-v 3416  df-sbc 3663  df-csb 3758  df-dif 3801  df-un 3803  df-in 3805  df-ss 3812  df-pss 3814  df-nul 4147  df-if 4309  df-pw 4382  df-sn 4400  df-pr 4402  df-tp 4404  df-op 4406  df-uni 4661  df-int 4700  df-iun 4744  df-br 4876  df-opab 4938  df-mpt 4955  df-tr 4978  df-id 5252  df-eprel 5257  df-po 5265  df-so 5266  df-fr 5305  df-we 5307  df-xp 5352  df-rel 5353  df-cnv 5354  df-co 5355  df-dm 5356  df-rn 5357  df-res 5358  df-ima 5359  df-pred 5924  df-ord 5970  df-on 5971  df-lim 5972  df-suc 5973  df-iota 6090  df-fun 6129  df-fn 6130  df-f 6131  df-f1 6132  df-fo 6133  df-f1o 6134  df-fv 6135  df-riota 6871  df-ov 6913  df-oprab 6914  df-mpt2 6915  df-om 7332  df-1st 7433  df-2nd 7434  df-supp 7565  df-wrecs 7677  df-recs 7739  df-rdg 7777  df-1o 7831  df-oadd 7835  df-er 8014  df-map 8129  df-ixp 8182  df-en 8229  df-dom 8230  df-sdom 8231  df-fin 8232  df-fsupp 8551  df-sup 8623  df-pnf 10400  df-mnf 10401  df-xr 10402  df-ltxr 10403  df-le 10404  df-sub 10594  df-neg 10595  df-nn 11358  df-2 11421  df-3 11422  df-4 11423  df-5 11424  df-6 11425  df-7 11426  df-8 11427  df-9 11428  df-n0 11626  df-z 11712  df-dec 11829  df-uz 11976  df-fz 12627  df-struct 16231  df-ndx 16232  df-slot 16233  df-base 16235  df-sets 16236  df-ress 16237  df-plusg 16325  df-mulr 16326  df-starv 16327  df-sca 16328  df-vsca 16329  df-ip 16330  df-tset 16331  df-ple 16332  df-ds 16334  df-unif 16335  df-hom 16336  df-cco 16337  df-0g 16462  df-prds 16468  df-pws 16470  df-mgm 17602  df-sgrp 17644  df-mnd 17655  df-grp 17786  df-minusg 17787  df-sbg 17788  df-subg 17949  df-cmn 18555  df-mgp 18851  df-ur 18863  df-ring 18910  df-cring 18911  df-subrg 19141  df-lmod 19228  df-lss 19296  df-sra 19540  df-rgmod 19541  df-cnfld 20114  df-zring 20186  df-dsmm 20446  df-frlm 20461

This theorem is referenced by: (None)