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Theorem assalem

Description: The properties of an associative algebra. (Contributed by Mario Carneiro, 29-Dec-2014)

Ref Expression
Hypotheses isassa.v ⊢ V = Base W
isassa.f ⊢ F = Scalar ⁡ W
isassa.b ⊢ B = Base F
isassa.s ⊢ · ˙ = ⋅ W
isassa.t ⊢ × ˙ = ⋅ W
Assertion assalem ⊢ W ∈ AssAlg ∧ A ∈ B ∧ X ∈ V ∧ Y ∈ V → A · ˙ X × ˙ Y = A · ˙ X × ˙ Y ∧ X × ˙ A · ˙ Y = A · ˙ X × ˙ Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 isassa.v ⊢ V = Base W
2 isassa.f ⊢ F = Scalar ⁡ W
3 isassa.b ⊢ B = Base F
4 isassa.s ⊢ · ˙ = ⋅ W
5 isassa.t ⊢ × ˙ = ⋅ W
6 1 2 3 4 5 isassa ⊢ W ∈ AssAlg ↔ W ∈ LMod ∧ W ∈ Ring ∧ ∀ r ∈ B ∀ x ∈ V ∀ y ∈ V r · ˙ x × ˙ y = r · ˙ x × ˙ y ∧ x × ˙ r · ˙ y = r · ˙ x × ˙ y
7 6 simprbi ⊢ W ∈ AssAlg → ∀ r ∈ B ∀ x ∈ V ∀ y ∈ V r · ˙ x × ˙ y = r · ˙ x × ˙ y ∧ x × ˙ r · ˙ y = r · ˙ x × ˙ y
8 oveq1 ⊢ r = A → r · ˙ x = A · ˙ x
9 8 oveq1d ⊢ r = A → r · ˙ x × ˙ y = A · ˙ x × ˙ y
10 oveq1 ⊢ r = A → r · ˙ x × ˙ y = A · ˙ x × ˙ y
11 9 10 eqeq12d ⊢ r = A → r · ˙ x × ˙ y = r · ˙ x × ˙ y ↔ A · ˙ x × ˙ y = A · ˙ x × ˙ y
12 oveq1 ⊢ r = A → r · ˙ y = A · ˙ y
13 12 oveq2d ⊢ r = A → x × ˙ r · ˙ y = x × ˙ A · ˙ y
14 13 10 eqeq12d ⊢ r = A → x × ˙ r · ˙ y = r · ˙ x × ˙ y ↔ x × ˙ A · ˙ y = A · ˙ x × ˙ y
15 11 14 anbi12d ⊢ r = A → r · ˙ x × ˙ y = r · ˙ x × ˙ y ∧ x × ˙ r · ˙ y = r · ˙ x × ˙ y ↔ A · ˙ x × ˙ y = A · ˙ x × ˙ y ∧ x × ˙ A · ˙ y = A · ˙ x × ˙ y
16 oveq2 ⊢ x = X → A · ˙ x = A · ˙ X
17 16 oveq1d ⊢ x = X → A · ˙ x × ˙ y = A · ˙ X × ˙ y
18 oveq1 ⊢ x = X → x × ˙ y = X × ˙ y
19 18 oveq2d ⊢ x = X → A · ˙ x × ˙ y = A · ˙ X × ˙ y
20 17 19 eqeq12d ⊢ x = X → A · ˙ x × ˙ y = A · ˙ x × ˙ y ↔ A · ˙ X × ˙ y = A · ˙ X × ˙ y
21 oveq1 ⊢ x = X → x × ˙ A · ˙ y = X × ˙ A · ˙ y
22 21 19 eqeq12d ⊢ x = X → x × ˙ A · ˙ y = A · ˙ x × ˙ y ↔ X × ˙ A · ˙ y = A · ˙ X × ˙ y
23 20 22 anbi12d ⊢ x = X → A · ˙ x × ˙ y = A · ˙ x × ˙ y ∧ x × ˙ A · ˙ y = A · ˙ x × ˙ y ↔ A · ˙ X × ˙ y = A · ˙ X × ˙ y ∧ X × ˙ A · ˙ y = A · ˙ X × ˙ y
24 oveq2 ⊢ y = Y → A · ˙ X × ˙ y = A · ˙ X × ˙ Y
25 oveq2 ⊢ y = Y → X × ˙ y = X × ˙ Y
26 25 oveq2d ⊢ y = Y → A · ˙ X × ˙ y = A · ˙ X × ˙ Y
27 24 26 eqeq12d ⊢ y = Y → A · ˙ X × ˙ y = A · ˙ X × ˙ y ↔ A · ˙ X × ˙ Y = A · ˙ X × ˙ Y
28 oveq2 ⊢ y = Y → A · ˙ y = A · ˙ Y
29 28 oveq2d ⊢ y = Y → X × ˙ A · ˙ y = X × ˙ A · ˙ Y
30 29 26 eqeq12d ⊢ y = Y → X × ˙ A · ˙ y = A · ˙ X × ˙ y ↔ X × ˙ A · ˙ Y = A · ˙ X × ˙ Y
31 27 30 anbi12d ⊢ y = Y → A · ˙ X × ˙ y = A · ˙ X × ˙ y ∧ X × ˙ A · ˙ y = A · ˙ X × ˙ y ↔ A · ˙ X × ˙ Y = A · ˙ X × ˙ Y ∧ X × ˙ A · ˙ Y = A · ˙ X × ˙ Y
32 15 23 31 rspc3v ⊢ A ∈ B ∧ X ∈ V ∧ Y ∈ V → ∀ r ∈ B ∀ x ∈ V ∀ y ∈ V r · ˙ x × ˙ y = r · ˙ x × ˙ y ∧ x × ˙ r · ˙ y = r · ˙ x × ˙ y → A · ˙ X × ˙ Y = A · ˙ X × ˙ Y ∧ X × ˙ A · ˙ Y = A · ˙ X × ˙ Y
33 7 32 mpan9 ⊢ W ∈ AssAlg ∧ A ∈ B ∧ X ∈ V ∧ Y ∈ V → A · ˙ X × ˙ Y = A · ˙ X × ˙ Y ∧ X × ˙ A · ˙ Y = A · ˙ X × ˙ Y