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Theorem baerlem3lem1

Description: Lemma for baerlem3 . (Contributed by NM, 9-Apr-2015)

Ref Expression
Hypotheses baerlem3.v V = Base W
baerlem3.m - ˙ = - W
baerlem3.o 0 ˙ = 0 W
baerlem3.s ˙ = LSSum W
baerlem3.n N = LSpan W
baerlem3.w φ W LVec
baerlem3.x φ X V
baerlem3.c φ ¬ X N Y Z
baerlem3.d φ N Y N Z
baerlem3.y φ Y V 0 ˙
baerlem3.z φ Z V 0 ˙
baerlem3.p + ˙ = + W
baerlem3.t · ˙ = W
baerlem3.r R = Scalar W
baerlem3.b B = Base R
baerlem3.a ˙ = + R
baerlem3.l L = - R
baerlem3.q Q = 0 R
baerlem3.i I = inv g R
baerlem3.a1 φ a B
baerlem3.b1 φ b B
baerlem3.d1 φ d B
baerlem3.e1 φ e B
baerlem3.j1 φ j = a · ˙ Y + ˙ b · ˙ Z
baerlem3.j2 φ j = d · ˙ X - ˙ Y + ˙ e · ˙ X - ˙ Z
Assertion baerlem3lem1 φ j = a · ˙ Y - ˙ Z

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 baerlem3.v V = Base W
2 baerlem3.m - ˙ = - W
3 baerlem3.o 0 ˙ = 0 W
4 baerlem3.s ˙ = LSSum W
5 baerlem3.n N = LSpan W
6 baerlem3.w φ W LVec
7 baerlem3.x φ X V
8 baerlem3.c φ ¬ X N Y Z
9 baerlem3.d φ N Y N Z
10 baerlem3.y φ Y V 0 ˙
11 baerlem3.z φ Z V 0 ˙
12 baerlem3.p + ˙ = + W
13 baerlem3.t · ˙ = W
14 baerlem3.r R = Scalar W
15 baerlem3.b B = Base R
16 baerlem3.a ˙ = + R
17 baerlem3.l L = - R
18 baerlem3.q Q = 0 R
19 baerlem3.i I = inv g R
20 baerlem3.a1 φ a B
21 baerlem3.b1 φ b B
22 baerlem3.d1 φ d B
23 baerlem3.e1 φ e B
24 baerlem3.j1 φ j = a · ˙ Y + ˙ b · ˙ Z
25 baerlem3.j2 φ j = d · ˙ X - ˙ Y + ˙ e · ˙ X - ˙ Z
26 lveclmod W LVec W LMod
27 6 26 syl φ W LMod
28 10 eldifad φ Y V
29 1 14 13 15 lmodvscl W LMod a B Y V a · ˙ Y V
30 27 20 28 29 syl3anc φ a · ˙ Y V
31 11 eldifad φ Z V
32 1 14 13 15 lmodvscl W LMod a B Z V a · ˙ Z V
33 27 20 31 32 syl3anc φ a · ˙ Z V
34 eqid 1 R = 1 R
35 1 12 2 14 13 19 34 lmodvsubval2 W LMod a · ˙ Y V a · ˙ Z V a · ˙ Y - ˙ a · ˙ Z = a · ˙ Y + ˙ I 1 R · ˙ a · ˙ Z
36 27 30 33 35 syl3anc φ a · ˙ Y - ˙ a · ˙ Z = a · ˙ Y + ˙ I 1 R · ˙ a · ˙ Z
37 1 13 14 15 2 27 20 28 31 lmodsubdi φ a · ˙ Y - ˙ Z = a · ˙ Y - ˙ a · ˙ Z
38 14 lmodring W LMod R Ring
39 27 38 syl φ R Ring
40 ringgrp R Ring R Grp
41 39 40 syl φ R Grp
42 14 15 34 lmod1cl W LMod 1 R B
43 27 42 syl φ 1 R B
44 15 19 grpinvcl R Grp 1 R B I 1 R B
45 41 43 44 syl2anc φ I 1 R B
46 eqid R = R
47 1 14 13 15 46 lmodvsass W LMod I 1 R B a B Z V I 1 R R a · ˙ Z = I 1 R · ˙ a · ˙ Z
48 27 45 20 31 47 syl13anc φ I 1 R R a · ˙ Z = I 1 R · ˙ a · ˙ Z
49 15 46 34 19 39 20 ringnegl φ I 1 R R a = I a
50 ringabl R Ring R Abel
51 39 50 syl φ R Abel
52 15 16 19 ablinvadd R Abel d B e B I d ˙ e = I d ˙ I e
53 51 22 23 52 syl3anc φ I d ˙ e = I d ˙ I e
54 eqid LSubSp W = LSubSp W
55 1 54 5 27 28 31 lspprcl φ N Y Z LSubSp W
56 1 12 13 14 15 5 27 20 21 28 31 lsppreli φ a · ˙ Y + ˙ b · ˙ Z N Y Z
57 1 12 13 14 15 5 27 22 23 28 31 lsppreli φ d · ˙ Y + ˙ e · ˙ Z N Y Z
58 eqid inv g W = inv g W
59 54 58 lssvnegcl W LMod N Y Z LSubSp W d · ˙ Y + ˙ e · ˙ Z N Y Z inv g W d · ˙ Y + ˙ e · ˙ Z N Y Z
60 27 55 57 59 syl3anc φ inv g W d · ˙ Y + ˙ e · ˙ Z N Y Z
61 15 18 ring0cl R Ring Q B
62 39 61 syl φ Q B
63 15 16 ringacl R Ring d B e B d ˙ e B
64 39 22 23 63 syl3anc φ d ˙ e B
65 1 14 13 18 3 lmod0vs W LMod X V Q · ˙ X = 0 ˙
66 27 7 65 syl2anc φ Q · ˙ X = 0 ˙
67 66 oveq1d φ Q · ˙ X + ˙ a · ˙ Y + ˙ b · ˙ Z = 0 ˙ + ˙ a · ˙ Y + ˙ b · ˙ Z
68 lmodgrp W LMod W Grp
69 27 68 syl φ W Grp
70 1 14 13 15 lmodvscl W LMod b B Z V b · ˙ Z V
71 27 21 31 70 syl3anc φ b · ˙ Z V
72 1 12 lmodvacl W LMod a · ˙ Y V b · ˙ Z V a · ˙ Y + ˙ b · ˙ Z V
73 27 30 71 72 syl3anc φ a · ˙ Y + ˙ b · ˙ Z V
74 1 12 3 grplid W Grp a · ˙ Y + ˙ b · ˙ Z V 0 ˙ + ˙ a · ˙ Y + ˙ b · ˙ Z = a · ˙ Y + ˙ b · ˙ Z
75 69 73 74 syl2anc φ 0 ˙ + ˙ a · ˙ Y + ˙ b · ˙ Z = a · ˙ Y + ˙ b · ˙ Z
76 lmodabl W LMod W Abel
77 27 76 syl φ W Abel
78 1 14 13 15 lmodvscl W LMod d B X V d · ˙ X V
79 27 22 7 78 syl3anc φ d · ˙ X V
80 1 14 13 15 lmodvscl W LMod e B X V e · ˙ X V
81 27 23 7 80 syl3anc φ e · ˙ X V
82 1 14 13 15 lmodvscl W LMod d B Y V d · ˙ Y V
83 27 22 28 82 syl3anc φ d · ˙ Y V
84 1 14 13 15 lmodvscl W LMod e B Z V e · ˙ Z V
85 27 23 31 84 syl3anc φ e · ˙ Z V
86 1 12 2 ablsub4 W Abel d · ˙ X V e · ˙ X V d · ˙ Y V e · ˙ Z V d · ˙ X + ˙ e · ˙ X - ˙ d · ˙ Y + ˙ e · ˙ Z = d · ˙ X - ˙ d · ˙ Y + ˙ e · ˙ X - ˙ e · ˙ Z
87 77 79 81 83 85 86 syl122anc φ d · ˙ X + ˙ e · ˙ X - ˙ d · ˙ Y + ˙ e · ˙ Z = d · ˙ X - ˙ d · ˙ Y + ˙ e · ˙ X - ˙ e · ˙ Z
88 1 12 14 13 15 16 lmodvsdir W LMod d B e B X V d ˙ e · ˙ X = d · ˙ X + ˙ e · ˙ X
89 27 22 23 7 88 syl13anc φ d ˙ e · ˙ X = d · ˙ X + ˙ e · ˙ X
90 89 oveq1d φ d ˙ e · ˙ X - ˙ d · ˙ Y + ˙ e · ˙ Z = d · ˙ X + ˙ e · ˙ X - ˙ d · ˙ Y + ˙ e · ˙ Z
91 1 13 14 15 2 27 22 7 28 lmodsubdi φ d · ˙ X - ˙ Y = d · ˙ X - ˙ d · ˙ Y
92 1 13 14 15 2 27 23 7 31 lmodsubdi φ e · ˙ X - ˙ Z = e · ˙ X - ˙ e · ˙ Z
93 91 92 oveq12d φ d · ˙ X - ˙ Y + ˙ e · ˙ X - ˙ Z = d · ˙ X - ˙ d · ˙ Y + ˙ e · ˙ X - ˙ e · ˙ Z
94 25 93 eqtrd φ j = d · ˙ X - ˙ d · ˙ Y + ˙ e · ˙ X - ˙ e · ˙ Z
95 87 90 94 3eqtr4rd φ j = d ˙ e · ˙ X - ˙ d · ˙ Y + ˙ e · ˙ Z
96 1 14 13 15 lmodvscl W LMod d ˙ e B X V d ˙ e · ˙ X V
97 27 64 7 96 syl3anc φ d ˙ e · ˙ X V
98 1 12 lmodvacl W LMod d · ˙ Y V e · ˙ Z V d · ˙ Y + ˙ e · ˙ Z V
99 27 83 85 98 syl3anc φ d · ˙ Y + ˙ e · ˙ Z V
100 1 12 58 2 grpsubval d ˙ e · ˙ X V d · ˙ Y + ˙ e · ˙ Z V d ˙ e · ˙ X - ˙ d · ˙ Y + ˙ e · ˙ Z = d ˙ e · ˙ X + ˙ inv g W d · ˙ Y + ˙ e · ˙ Z
101 97 99 100 syl2anc φ d ˙ e · ˙ X - ˙ d · ˙ Y + ˙ e · ˙ Z = d ˙ e · ˙ X + ˙ inv g W d · ˙ Y + ˙ e · ˙ Z
102 95 24 101 3eqtr3d φ a · ˙ Y + ˙ b · ˙ Z = d ˙ e · ˙ X + ˙ inv g W d · ˙ Y + ˙ e · ˙ Z
103 67 75 102 3eqtrd φ Q · ˙ X + ˙ a · ˙ Y + ˙ b · ˙ Z = d ˙ e · ˙ X + ˙ inv g W d · ˙ Y + ˙ e · ˙ Z
104 1 12 14 15 13 54 6 55 7 8 56 60 62 64 103 lvecindp φ Q = d ˙ e a · ˙ Y + ˙ b · ˙ Z = inv g W d · ˙ Y + ˙ e · ˙ Z
105 104 simpld φ Q = d ˙ e
106 105 fveq2d φ I Q = I d ˙ e
107 15 19 grpinvcl R Grp d B I d B
108 41 22 107 syl2anc φ I d B
109 15 19 grpinvcl R Grp e B I e B
110 41 23 109 syl2anc φ I e B
111 104 simprd φ a · ˙ Y + ˙ b · ˙ Z = inv g W d · ˙ Y + ˙ e · ˙ Z
112 1 12 13 58 14 15 19 27 22 23 28 31 lmodnegadd φ inv g W d · ˙ Y + ˙ e · ˙ Z = I d · ˙ Y + ˙ I e · ˙ Z
113 111 112 eqtrd φ a · ˙ Y + ˙ b · ˙ Z = I d · ˙ Y + ˙ I e · ˙ Z
114 1 12 14 15 13 3 5 6 10 11 20 21 108 110 9 113 lvecindp2 φ a = I d b = I e
115 oveq12 a = I d b = I e a ˙ b = I d ˙ I e
116 114 115 syl φ a ˙ b = I d ˙ I e
117 53 106 116 3eqtr4rd φ a ˙ b = I Q
118 18 19 grpinvid R Grp I Q = Q
119 41 118 syl φ I Q = Q
120 117 119 eqtrd φ a ˙ b = Q
121 15 16 18 19 grpinvid1 R Grp a B b B I a = b a ˙ b = Q
122 41 20 21 121 syl3anc φ I a = b a ˙ b = Q
123 120 122 mpbird φ I a = b
124 49 123 eqtrd φ I 1 R R a = b
125 124 oveq1d φ I 1 R R a · ˙ Z = b · ˙ Z
126 48 125 eqtr3d φ I 1 R · ˙ a · ˙ Z = b · ˙ Z
127 126 oveq2d φ a · ˙ Y + ˙ I 1 R · ˙ a · ˙ Z = a · ˙ Y + ˙ b · ˙ Z
128 24 127 eqtr4d φ j = a · ˙ Y + ˙ I 1 R · ˙ a · ˙ Z
129 36 37 128 3eqtr4rd φ j = a · ˙ Y - ˙ Z