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Theorem fedgmullem2

Description: Lemma for fedgmul . (Contributed by Thierry Arnoux, 20-Jul-2023)

Ref Expression
Hypotheses fedgmul.a A = subringAlg E V
fedgmul.b B = subringAlg E U
fedgmul.c C = subringAlg F V
fedgmul.f F = E 𝑠 U
fedgmul.k K = E 𝑠 V
fedgmul.1 φ E DivRing
fedgmul.2 φ F DivRing
fedgmul.3 φ K DivRing
fedgmul.4 φ U SubRing E
fedgmul.5 φ V SubRing F
fedgmullem.d D = j Y , i X i E j
fedgmullem.h H = j Y , i X G j i
fedgmullem.x φ X LBasis C
fedgmullem.y φ Y LBasis B
fedgmullem2.1 φ W Base Scalar A freeLMod Y × X
fedgmullem2.2 φ A W A f D = 0 A
Assertion fedgmullem2 φ W = Y × X × 0 Scalar A

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fedgmul.a A = subringAlg E V
2 fedgmul.b B = subringAlg E U
3 fedgmul.c C = subringAlg F V
4 fedgmul.f F = E 𝑠 U
5 fedgmul.k K = E 𝑠 V
6 fedgmul.1 φ E DivRing
7 fedgmul.2 φ F DivRing
8 fedgmul.3 φ K DivRing
9 fedgmul.4 φ U SubRing E
10 fedgmul.5 φ V SubRing F
11 fedgmullem.d D = j Y , i X i E j
12 fedgmullem.h H = j Y , i X G j i
13 fedgmullem.x φ X LBasis C
14 fedgmullem.y φ Y LBasis B
15 fedgmullem2.1 φ W Base Scalar A freeLMod Y × X
16 fedgmullem2.2 φ A W A f D = 0 A
17 4 subsubrg U SubRing E V SubRing F V SubRing E V U
18 17 biimpa U SubRing E V SubRing F V SubRing E V U
19 9 10 18 syl2anc φ V SubRing E V U
20 19 simpld φ V SubRing E
21 1 5 sralvec E DivRing K DivRing V SubRing E A LVec
22 6 8 20 21 syl3anc φ A LVec
23 lveclmod A LVec A LMod
24 22 23 syl φ A LMod
25 eqid Base C = Base C
26 eqid LBasis C = LBasis C
27 25 26 lbsss X LBasis C X Base C
28 13 27 syl φ X Base C
29 eqid Base E = Base E
30 29 subrgss U SubRing E U Base E
31 9 30 syl φ U Base E
32 4 29 ressbas2 U Base E U = Base F
33 31 32 syl φ U = Base F
34 3 a1i φ C = subringAlg F V
35 eqid Base F = Base F
36 35 subrgss V SubRing F V Base F
37 10 36 syl φ V Base F
38 34 37 srabase φ Base F = Base C
39 33 38 eqtrd φ U = Base C
40 39 31 eqsstrrd φ Base C Base E
41 1 a1i φ A = subringAlg E V
42 29 subrgss V SubRing E V Base E
43 20 42 syl φ V Base E
44 41 43 srabase φ Base E = Base A
45 40 44 sseqtrd φ Base C Base A
46 28 45 sstrd φ X Base A
47 41 9 43 srasubrg φ U SubRing A
48 subrgsubg U SubRing A U SubGrp A
49 47 48 syl φ U SubGrp A
50 1 6 20 drgextvsca φ E = A
51 50 oveqdr φ x Base Scalar A y U x E y = x A y
52 9 adantr φ x Base Scalar A y U U SubRing E
53 19 simprd φ V U
54 53 adantr φ x Base Scalar A y U V U
55 simprl φ x Base Scalar A y U x Base Scalar A
56 ressabs U SubRing E V U E 𝑠 U 𝑠 V = E 𝑠 V
57 9 53 56 syl2anc φ E 𝑠 U 𝑠 V = E 𝑠 V
58 4 oveq1i F 𝑠 V = E 𝑠 U 𝑠 V
59 57 58 5 3eqtr4g φ F 𝑠 V = K
60 34 37 srasca φ F 𝑠 V = Scalar C
61 59 60 eqtr3d φ K = Scalar C
62 61 fveq2d φ Base K = Base Scalar C
63 5 29 ressbas2 V Base E V = Base K
64 43 63 syl φ V = Base K
65 41 43 srasca φ E 𝑠 V = Scalar A
66 5 65 eqtrid φ K = Scalar A
67 59 60 66 3eqtr3rd φ Scalar A = Scalar C
68 67 fveq2d φ Base Scalar A = Base Scalar C
69 62 64 68 3eqtr4d φ V = Base Scalar A
70 69 adantr φ x Base Scalar A y U V = Base Scalar A
71 55 70 eleqtrrd φ x Base Scalar A y U x V
72 54 71 sseldd φ x Base Scalar A y U x U
73 simprr φ x Base Scalar A y U y U
74 eqid E = E
75 74 subrgmcl U SubRing E x U y U x E y U
76 52 72 73 75 syl3anc φ x Base Scalar A y U x E y U
77 51 76 eqeltrrd φ x Base Scalar A y U x A y U
78 77 ralrimivva φ x Base Scalar A y U x A y U
79 eqid Scalar A = Scalar A
80 eqid Base Scalar A = Base Scalar A
81 eqid Base A = Base A
82 eqid A = A
83 eqid LSubSp A = LSubSp A
84 79 80 81 82 83 islss4 A LMod U LSubSp A U SubGrp A x Base Scalar A y U x A y U
85 84 biimpar A LMod U SubGrp A x Base Scalar A y U x A y U U LSubSp A
86 24 49 78 85 syl12anc φ U LSubSp A
87 28 39 sseqtrrd φ X U
88 26 lbslinds LBasis C LIndS C
89 88 13 sselid φ X LIndS C
90 31 44 sseqtrd φ U Base A
91 eqid A 𝑠 U = A 𝑠 U
92 91 81 ressbas2 U Base A U = Base A 𝑠 U
93 90 92 syl φ U = Base A 𝑠 U
94 33 93 38 3eqtr3rd φ Base C = Base A 𝑠 U
95 91 79 resssca U SubRing E Scalar A = Scalar A 𝑠 U
96 9 95 syl φ Scalar A = Scalar A 𝑠 U
97 67 96 eqtr3d φ Scalar C = Scalar A 𝑠 U
98 97 fveq2d φ Base Scalar C = Base Scalar A 𝑠 U
99 97 fveq2d φ 0 Scalar C = 0 Scalar A 𝑠 U
100 eqid + E = + E
101 4 100 ressplusg U SubRing E + E = + F
102 9 101 syl φ + E = + F
103 41 43 sraaddg φ + E = + A
104 34 37 sraaddg φ + F = + C
105 102 103 104 3eqtr3rd φ + C = + A
106 eqid + A = + A
107 91 106 ressplusg U SubRing E + A = + A 𝑠 U
108 9 107 syl φ + A = + A 𝑠 U
109 105 108 eqtrd φ + C = + A 𝑠 U
110 109 oveqdr φ x Base C y Base C x + C y = x + A 𝑠 U y
111 59 8 eqeltrd φ F 𝑠 V DivRing
112 eqid F 𝑠 V = F 𝑠 V
113 3 112 sralvec F DivRing F 𝑠 V DivRing V SubRing F C LVec
114 7 111 10 113 syl3anc φ C LVec
115 lveclmod C LVec C LMod
116 114 115 syl φ C LMod
117 eqid Scalar C = Scalar C
118 eqid C = C
119 eqid Base Scalar C = Base Scalar C
120 25 117 118 119 lmodvscl C LMod x Base Scalar C y Base C x C y Base C
121 120 3expb C LMod x Base Scalar C y Base C x C y Base C
122 116 121 sylan φ x Base Scalar C y Base C x C y Base C
123 2 6 9 drgextvsca φ E = B
124 50 123 eqtr3d φ A = B
125 91 82 ressvsca U SubRing E A = A 𝑠 U
126 9 125 syl φ A = A 𝑠 U
127 4 74 ressmulr U SubRing E E = F
128 9 127 syl φ E = F
129 3 7 10 drgextvsca φ F = C
130 128 123 129 3eqtr3d φ B = C
131 124 126 130 3eqtr3rd φ C = A 𝑠 U
132 131 oveqdr φ x Base Scalar C y Base C x C y = x A 𝑠 U y
133 ovexd φ A 𝑠 U V
134 94 98 99 110 122 132 114 133 lindspropd φ LIndS C = LIndS A 𝑠 U
135 89 134 eleqtrd φ X LIndS A 𝑠 U
136 83 91 lsslinds A LMod U LSubSp A X U X LIndS A 𝑠 U X LIndS A
137 136 biimpa A LMod U LSubSp A X U X LIndS A 𝑠 U X LIndS A
138 24 86 87 135 137 syl31anc φ X LIndS A
139 eqid 0 A = 0 A
140 eqid 0 Scalar A = 0 Scalar A
141 81 80 79 82 139 140 islinds5 A LMod X Base A X LIndS A w Base Scalar A X finSupp 0 Scalar A w A i X w i A i = 0 A w = X × 0 Scalar A
142 141 biimpa A LMod X Base A X LIndS A w Base Scalar A X finSupp 0 Scalar A w A i X w i A i = 0 A w = X × 0 Scalar A
143 24 46 138 142 syl21anc φ w Base Scalar A X finSupp 0 Scalar A w A i X w i A i = 0 A w = X × 0 Scalar A
144 143 adantr φ j Y w Base Scalar A X finSupp 0 Scalar A w A i X w i A i = 0 A w = X × 0 Scalar A
145 eqid i X j W i = i X j W i
146 fvexd φ j Y 0 F V
147 14 adantr φ j Y Y LBasis B
148 13 adantr φ j Y X LBasis C
149 fvexd φ Scalar A V
150 14 13 xpexd φ Y × X V
151 eqid Scalar A freeLMod Y × X = Scalar A freeLMod Y × X
152 eqid Base Scalar A freeLMod Y × X = Base Scalar A freeLMod Y × X
153 151 80 140 152 frlmelbas Scalar A V Y × X V W Base Scalar A freeLMod Y × X W Base Scalar A Y × X finSupp 0 Scalar A W
154 149 150 153 syl2anc φ W Base Scalar A freeLMod Y × X W Base Scalar A Y × X finSupp 0 Scalar A W
155 15 154 mpbid φ W Base Scalar A Y × X finSupp 0 Scalar A W
156 155 simpld φ W Base Scalar A Y × X
157 fvexd φ Base Scalar A V
158 157 150 elmapd φ W Base Scalar A Y × X W : Y × X Base Scalar A
159 156 158 mpbid φ W : Y × X Base Scalar A
160 159 ffnd φ W Fn Y × X
161 160 adantr φ j Y W Fn Y × X
162 simpr φ j Y j Y
163 155 simprd φ finSupp 0 Scalar A W
164 drngring E DivRing E Ring
165 6 164 syl φ E Ring
166 ringmnd E Ring E Mnd
167 165 166 syl φ E Mnd
168 subrgsubg V SubRing E V SubGrp E
169 20 168 syl φ V SubGrp E
170 eqid 0 E = 0 E
171 170 subg0cl V SubGrp E 0 E V
172 169 171 syl φ 0 E V
173 53 172 sseldd φ 0 E U
174 4 29 170 ress0g E Mnd 0 E U U Base E 0 E = 0 F
175 167 173 31 174 syl3anc φ 0 E = 0 F
176 61 fveq2d φ 0 K = 0 Scalar C
177 5 170 subrg0 V SubRing E 0 E = 0 K
178 20 177 syl φ 0 E = 0 K
179 67 fveq2d φ 0 Scalar A = 0 Scalar C
180 176 178 179 3eqtr4d φ 0 E = 0 Scalar A
181 175 180 eqtr3d φ 0 F = 0 Scalar A
182 163 181 breqtrrd φ finSupp 0 F W
183 182 adantr φ j Y finSupp 0 F W
184 145 146 147 148 161 162 183 fsuppcurry1 φ j Y finSupp 0 F i X j W i
185 181 adantr φ j Y 0 F = 0 Scalar A
186 184 185 breqtrd φ j Y finSupp 0 Scalar A i X j W i
187 eqidd φ j Y i X j W i = i X j W i
188 159 fovrnda φ j Y i X j W i Base Scalar A
189 188 anassrs φ j Y i X j W i Base Scalar A
190 187 189 fvmpt2d φ j Y i X i X j W i i = j W i
191 190 oveq1d φ j Y i X i X j W i i A i = j W i A i
192 124 ad2antrr φ j Y i X A = B
193 192 oveqd φ j Y i X j W i A i = j W i B i
194 191 193 eqtrd φ j Y i X i X j W i i A i = j W i B i
195 194 mpteq2dva φ j Y i X i X j W i i A i = i X j W i B i
196 195 oveq2d φ j Y A i X i X j W i i A i = A i X j W i B i
197 6 adantr φ j Y E DivRing
198 20 adantr φ j Y V SubRing E
199 8 adantr φ j Y K DivRing
200 1 197 198 5 199 148 drgextgsum φ j Y E i X j W i B i = A i X j W i B i
201 9 adantr φ j Y U SubRing E
202 7 adantr φ j Y F DivRing
203 2 197 201 4 202 148 drgextgsum φ j Y E i X j W i B i = B i X j W i B i
204 200 203 eqtr3d φ j Y A i X j W i B i = B i X j W i B i
205 196 204 eqtrd φ j Y A i X i X j W i i A i = B i X j W i B i
206 14 mptexd φ j Y B i X j W i B i V
207 eqid 0 B = 0 B
208 2 4 sralvec E DivRing F DivRing U SubRing E B LVec
209 6 7 9 208 syl3anc φ B LVec
210 lveclmod B LVec B LMod
211 209 210 syl φ B LMod
212 211 adantr φ j Y B LMod
213 lmodabl B LMod B Abel
214 212 213 syl φ j Y B Abel
215 2 a1i φ B = subringAlg E U
216 215 9 31 srasubrg φ U SubRing B
217 subrgsubg U SubRing B U SubGrp B
218 216 217 syl φ U SubGrp B
219 218 adantr φ j Y U SubGrp B
220 116 ad2antrr φ j Y i X C LMod
221 68 ad2antrr φ j Y i X Base Scalar A = Base Scalar C
222 189 221 eleqtrd φ j Y i X j W i Base Scalar C
223 28 ad2antrr φ j Y i X X Base C
224 simpr φ j Y i X i X
225 223 224 sseldd φ j Y i X i Base C
226 25 117 118 119 lmodvscl C LMod j W i Base Scalar C i Base C j W i C i Base C
227 220 222 225 226 syl3anc φ j Y i X j W i C i Base C
228 130 oveqd φ j W i B i = j W i C i
229 228 ad2antrr φ j Y i X j W i B i = j W i C i
230 39 ad2antrr φ j Y i X U = Base C
231 227 229 230 3eltr4d φ j Y i X j W i B i U
232 231 fmpttd φ j Y i X j W i B i : X U
233 215 31 srasca φ E 𝑠 U = Scalar B
234 4 233 eqtrid φ F = Scalar B
235 234 adantr φ j Y F = Scalar B
236 eqid Base B = Base B
237 ovexd φ j Y i X j W i V
238 28 40 sstrd φ X Base E
239 238 adantr φ j Y i X X Base E
240 simprr φ j Y i X i X
241 239 240 sseldd φ j Y i X i Base E
242 241 anassrs φ j Y i X i Base E
243 215 31 srabase φ Base E = Base B
244 243 ad2antrr φ j Y i X Base E = Base B
245 242 244 eleqtrd φ j Y i X i Base B
246 eqid 0 F = 0 F
247 eqid B = B
248 148 212 235 236 237 245 207 246 247 184 mptscmfsupp0 φ j Y finSupp 0 B i X j W i B i
249 207 214 148 219 232 248 gsumsubgcl φ j Y B i X j W i B i U
250 234 fveq2d φ Base F = Base Scalar B
251 33 250 eqtrd φ U = Base Scalar B
252 251 adantr φ j Y U = Base Scalar B
253 249 252 eleqtrd φ j Y B i X j W i B i Base Scalar B
254 253 fmpttd φ j Y B i X j W i B i : Y Base Scalar B
255 254 ffund φ Fun j Y B i X j W i B i
256 fvexd φ 0 Scalar B V
257 fconstmpt X × 0 Scalar A = i X 0 Scalar A
258 257 eqeq2i i X k W i = X × 0 Scalar A i X k W i = i X 0 Scalar A
259 ovex k W i V
260 259 rgenw i X k W i V
261 mpteqb i X k W i V i X k W i = i X 0 Scalar A i X k W i = 0 Scalar A
262 260 261 ax-mp i X k W i = i X 0 Scalar A i X k W i = 0 Scalar A
263 258 262 bitri i X k W i = X × 0 Scalar A i X k W i = 0 Scalar A
264 263 necon3abii i X k W i X × 0 Scalar A ¬ i X k W i = 0 Scalar A
265 df-ov k W i = W k i
266 265 eqcomi W k i = k W i
267 266 a1i φ k Y i X W k i = k W i
268 267 eqeq1d φ k Y i X W k i = 0 Scalar A k W i = 0 Scalar A
269 268 necon3abid φ k Y i X W k i 0 Scalar A ¬ k W i = 0 Scalar A
270 269 rexbidva φ k Y i X W k i 0 Scalar A i X ¬ k W i = 0 Scalar A
271 rexnal i X ¬ k W i = 0 Scalar A ¬ i X k W i = 0 Scalar A
272 270 271 bitr2di φ k Y ¬ i X k W i = 0 Scalar A i X W k i 0 Scalar A
273 264 272 syl5bb φ k Y i X k W i X × 0 Scalar A i X W k i 0 Scalar A
274 273 rabbidva φ k Y | i X k W i X × 0 Scalar A = k Y | i X W k i 0 Scalar A
275 fveq2 z = k i W z = W k i
276 275 neeq1d z = k i W z 0 Scalar A W k i 0 Scalar A
277 276 dmrab dom z Y × X | W z 0 Scalar A = k Y | i X W k i 0 Scalar A
278 274 277 eqtr4di φ k Y | i X k W i X × 0 Scalar A = dom z Y × X | W z 0 Scalar A
279 fvexd φ 0 Scalar A V
280 suppvalfn W Fn Y × X Y × X V 0 Scalar A V W supp 0 Scalar A = z Y × X | W z 0 Scalar A
281 160 150 279 280 syl3anc φ W supp 0 Scalar A = z Y × X | W z 0 Scalar A
282 163 fsuppimpd φ W supp 0 Scalar A Fin
283 281 282 eqeltrrd φ z Y × X | W z 0 Scalar A Fin
284 dmfi z Y × X | W z 0 Scalar A Fin dom z Y × X | W z 0 Scalar A Fin
285 283 284 syl φ dom z Y × X | W z 0 Scalar A Fin
286 278 285 eqeltrd φ k Y | i X k W i X × 0 Scalar A Fin
287 nfv i φ
288 nfcv _ i Y
289 nfmpt1 _ i i X k W i
290 nfcv _ i X × 0 Scalar A
291 289 290 nfne i i X k W i X × 0 Scalar A
292 291 288 nfrabw _ i k Y | i X k W i X × 0 Scalar A
293 288 292 nfdif _ i Y k Y | i X k W i X × 0 Scalar A
294 293 nfcri i j Y k Y | i X k W i X × 0 Scalar A
295 287 294 nfan i φ j Y k Y | i X k W i X × 0 Scalar A
296 simpr φ j Y k Y | i X k W i X × 0 Scalar A j Y k Y | i X k W i X × 0 Scalar A
297 296 eldifad φ j Y k Y | i X k W i X × 0 Scalar A j Y
298 296 eldifbd φ j Y k Y | i X k W i X × 0 Scalar A ¬ j k Y | i X k W i X × 0 Scalar A
299 oveq1 k = j k W i = j W i
300 299 mpteq2dv k = j i X k W i = i X j W i
301 300 neeq1d k = j i X k W i X × 0 Scalar A i X j W i X × 0 Scalar A
302 301 elrab j k Y | i X k W i X × 0 Scalar A j Y i X j W i X × 0 Scalar A
303 298 302 sylnib φ j Y k Y | i X k W i X × 0 Scalar A ¬ j Y i X j W i X × 0 Scalar A
304 297 303 mpnanrd φ j Y k Y | i X k W i X × 0 Scalar A ¬ i X j W i X × 0 Scalar A
305 nne ¬ i X j W i X × 0 Scalar A i X j W i = X × 0 Scalar A
306 304 305 sylib φ j Y k Y | i X k W i X × 0 Scalar A i X j W i = X × 0 Scalar A
307 306 257 eqtrdi φ j Y k Y | i X k W i X × 0 Scalar A i X j W i = i X 0 Scalar A
308 ovex j W i V
309 308 rgenw i X j W i V
310 mpteqb i X j W i V i X j W i = i X 0 Scalar A i X j W i = 0 Scalar A
311 309 310 ax-mp i X j W i = i X 0 Scalar A i X j W i = 0 Scalar A
312 307 311 sylib φ j Y k Y | i X k W i X × 0 Scalar A i X j W i = 0 Scalar A
313 312 r19.21bi φ j Y k Y | i X k W i X × 0 Scalar A i X j W i = 0 Scalar A
314 313 oveq1d φ j Y k Y | i X k W i X × 0 Scalar A i X j W i B i = 0 Scalar A B i
315 2 6 9 drgext0g φ 0 E = 0 B
316 2 6 9 drgext0gsca φ 0 B = 0 Scalar B
317 315 180 316 3eqtr3d φ 0 Scalar A = 0 Scalar B
318 317 ad2antrr φ j Y k Y | i X k W i X × 0 Scalar A i X 0 Scalar A = 0 Scalar B
319 318 oveq1d φ j Y k Y | i X k W i X × 0 Scalar A i X 0 Scalar A B i = 0 Scalar B B i
320 211 ad2antrr φ j Y k Y | i X k W i X × 0 Scalar A i X B LMod
321 297 245 syldanl φ j Y k Y | i X k W i X × 0 Scalar A i X i Base B
322 eqid Scalar B = Scalar B
323 eqid 0 Scalar B = 0 Scalar B
324 236 322 247 323 207 lmod0vs B LMod i Base B 0 Scalar B B i = 0 B
325 320 321 324 syl2anc φ j Y k Y | i X k W i X × 0 Scalar A i X 0 Scalar B B i = 0 B
326 314 319 325 3eqtrd φ j Y k Y | i X k W i X × 0 Scalar A i X j W i B i = 0 B
327 295 326 mpteq2da φ j Y k Y | i X k W i X × 0 Scalar A i X j W i B i = i X 0 B
328 327 oveq2d φ j Y k Y | i X k W i X × 0 Scalar A B i X j W i B i = B i X 0 B
329 211 213 syl φ B Abel
330 ablgrp B Abel B Grp
331 grpmnd B Grp B Mnd
332 329 330 331 3syl φ B Mnd
333 207 gsumz B Mnd X LBasis C B i X 0 B = 0 B
334 332 13 333 syl2anc φ B i X 0 B = 0 B
335 334 adantr φ j Y k Y | i X k W i X × 0 Scalar A B i X 0 B = 0 B
336 316 adantr φ j Y k Y | i X k W i X × 0 Scalar A 0 B = 0 Scalar B
337 328 335 336 3eqtrd φ j Y k Y | i X k W i X × 0 Scalar A B i X j W i B i = 0 Scalar B
338 337 14 suppss2 φ j Y B i X j W i B i supp 0 Scalar B k Y | i X k W i X × 0 Scalar A
339 suppssfifsupp j Y B i X j W i B i V Fun j Y B i X j W i B i 0 Scalar B V k Y | i X k W i X × 0 Scalar A Fin j Y B i X j W i B i supp 0 Scalar B k Y | i X k W i X × 0 Scalar A finSupp 0 Scalar B j Y B i X j W i B i
340 206 255 256 286 338 339 syl32anc φ finSupp 0 Scalar B j Y B i X j W i B i
341 eqidd φ j Y B i X j W i B i = j Y B i X j W i B i
342 ovexd φ j Y B i X j W i B i V
343 341 342 fvmpt2d φ j Y j Y B i X j W i B i j = B i X j W i B i
344 343 oveq1d φ j Y j Y B i X j W i B i j B j = B i X j W i B i B j
345 344 mpteq2dva φ j Y j Y B i X j W i B i j B j = j Y B i X j W i B i B j
346 345 oveq2d φ B j Y j Y B i X j W i B i j B j = B j Y B i X j W i B i B j
347 124 adantr φ j Y A = B
348 50 ad2antrr φ j Y i X E = A
349 348 oveqd φ j Y i X j W i E i = j W i A i
350 349 mpteq2dva φ j Y i X j W i E i = i X j W i A i
351 123 adantr φ j Y E = B
352 351 oveqd φ j Y j W i E i = j W i B i
353 352 mpteq2dv φ j Y i X j W i E i = i X j W i B i
354 350 353 eqtr3d φ j Y i X j W i A i = i X j W i B i
355 354 oveq2d φ j Y A i X j W i A i = A i X j W i B i
356 eqidd φ j Y j = j
357 347 355 356 oveq123d φ j Y A i X j W i A i A j = A i X j W i B i B j
358 204 oveq1d φ j Y A i X j W i B i B j = B i X j W i B i B j
359 357 358 eqtrd φ j Y A i X j W i A i A j = B i X j W i B i B j
360 359 mpteq2dva φ j Y A i X j W i A i A j = j Y B i X j W i B i B j
361 360 oveq2d φ A j Y A i X j W i A i A j = A j Y B i X j W i B i B j
362 1 29 sraring E Ring V Base E A Ring
363 165 43 362 syl2anc φ A Ring
364 ringcmn A Ring A CMnd
365 363 364 syl φ A CMnd
366 165 adantr φ j Y i X E Ring
367 eqid LBasis B = LBasis B
368 236 367 lbsss Y LBasis B Y Base B
369 14 368 syl φ Y Base B
370 369 243 sseqtrrd φ Y Base E
371 370 adantr φ j Y i X Y Base E
372 simprl φ j Y i X j Y
373 371 372 sseldd φ j Y i X j Base E
374 29 74 ringcl E Ring i Base E j Base E i E j Base E
375 366 241 373 374 syl3anc φ j Y i X i E j Base E
376 44 adantr φ j Y i X Base E = Base A
377 375 376 eleqtrd φ j Y i X i E j Base A
378 377 ralrimivva φ j Y i X i E j Base A
379 11 fmpo j Y i X i E j Base A D : Y × X Base A
380 378 379 sylib φ D : Y × X Base A
381 79 80 82 81 24 159 380 150 lcomf φ W A f D : Y × X Base A
382 79 80 82 81 24 159 380 150 139 140 163 lcomfsupp φ finSupp 0 A W A f D
383 81 139 365 14 13 381 382 gsumxp φ A W A f D = A j Y A i X j W A f D i
384 165 3ad2ant1 φ j Y i X E Ring
385 159 3ad2ant1 φ j Y i X W : Y × X Base Scalar A
386 64 62 eqtrd φ V = Base Scalar C
387 386 43 eqsstrrd φ Base Scalar C Base E
388 68 387 eqsstrd φ Base Scalar A Base E
389 388 44 sseqtrd φ Base Scalar A Base A
390 389 3ad2ant1 φ j Y i X Base Scalar A Base A
391 385 390 fssd φ j Y i X W : Y × X Base A
392 simp2 φ j Y i X j Y
393 simp3 φ j Y i X i X
394 391 392 393 fovrnd φ j Y i X j W i Base A
395 44 3ad2ant1 φ j Y i X Base E = Base A
396 394 395 eleqtrrd φ j Y i X j W i Base E
397 241 3impb φ j Y i X i Base E
398 373 3impb φ j Y i X j Base E
399 29 74 ringass E Ring j W i Base E i Base E j Base E j W i E i E j = j W i E i E j
400 384 396 397 398 399 syl13anc φ j Y i X j W i E i E j = j W i E i E j
401 400 mpoeq3dva φ j Y , i X j W i E i E j = j Y , i X j W i E i E j
402 ovexd φ j Y i X j W i V
403 ovexd φ j Y i X i E j V
404 fnov W Fn Y × X W = j Y , i X j W i
405 160 404 sylib φ W = j Y , i X j W i
406 11 a1i φ D = j Y , i X i E j
407 14 13 402 403 405 406 offval22 φ W E f D = j Y , i X j W i E i E j
408 50 ofeqd φ f E = f A
409 408 oveqd φ W E f D = W A f D
410 401 407 409 3eqtr2rd φ W A f D = j Y , i X j W i E i E j
411 410 ad2antrr φ j Y i X W A f D = j Y , i X j W i E i E j
412 411 oveqd φ j Y i X j W A f D i = j j Y , i X j W i E i E j i
413 simplr φ j Y i X j Y
414 ovexd φ j Y i X j W i E i E j V
415 eqid j Y , i X j W i E i E j = j Y , i X j W i E i E j
416 415 ovmpt4g j Y i X j W i E i E j V j j Y , i X j W i E i E j i = j W i E i E j
417 413 224 414 416 syl3anc φ j Y i X j j Y , i X j W i E i E j i = j W i E i E j
418 412 417 eqtrd φ j Y i X j W A f D i = j W i E i E j
419 418 mpteq2dva φ j Y i X j W A f D i = i X j W i E i E j
420 419 oveq2d φ j Y E i X j W A f D i = E i X j W i E i E j
421 165 adantr φ j Y E Ring
422 370 sselda φ j Y j Base E
423 165 ad2antrr φ j Y i X E Ring
424 387 ad2antrr φ j Y i X Base Scalar C Base E
425 424 222 sseldd φ j Y i X j W i Base E
426 29 74 ringcl E Ring j W i Base E i Base E j W i E i Base E
427 423 425 242 426 syl3anc φ j Y i X j W i E i Base E
428 315 adantr φ j Y 0 E = 0 B
429 248 353 428 3brtr4d φ j Y finSupp 0 E i X j W i E i
430 29 170 100 74 421 148 422 427 429 gsummulc1 φ j Y E i X j W i E i E j = E i X j W i E i E j
431 420 430 eqtrd φ j Y E i X j W A f D i = E i X j W i E i E j
432 148 mptexd φ j Y i X j W A f D i V
433 24 adantr φ j Y A LMod
434 43 adantr φ j Y V Base E
435 1 432 197 433 434 gsumsra φ j Y E i X j W A f D i = A i X j W A f D i
436 148 mptexd φ j Y i X j W i E i V
437 1 436 197 433 434 gsumsra φ j Y E i X j W i E i = A i X j W i E i
438 437 oveq1d φ j Y E i X j W i E i E j = A i X j W i E i E j
439 50 adantr φ j Y E = A
440 350 oveq2d φ j Y A i X j W i E i = A i X j W i A i
441 439 440 356 oveq123d φ j Y A i X j W i E i E j = A i X j W i A i A j
442 438 441 eqtrd φ j Y E i X j W i E i E j = A i X j W i A i A j
443 431 435 442 3eqtr3d φ j Y A i X j W A f D i = A i X j W i A i A j
444 443 mpteq2dva φ j Y A i X j W A f D i = j Y A i X j W i A i A j
445 444 oveq2d φ A j Y A i X j W A f D i = A j Y A i X j W i A i A j
446 383 16 445 3eqtr3rd φ A j Y A i X j W i A i A j = 0 A
447 1 6 20 drgext0g φ 0 E = 0 A
448 446 447 315 3eqtr2d φ A j Y A i X j W i A i A j = 0 B
449 1 6 20 5 8 14 drgextgsum φ E j Y B i X j W i B i B j = A j Y B i X j W i B i B j
450 2 6 9 4 7 14 drgextgsum φ E j Y B i X j W i B i B j = B j Y B i X j W i B i B j
451 449 450 eqtr3d φ A j Y B i X j W i B i B j = B j Y B i X j W i B i B j
452 361 448 451 3eqtr3rd φ B j Y B i X j W i B i B j = 0 B
453 346 452 eqtrd φ B j Y j Y B i X j W i B i j B j = 0 B
454 breq1 b = j Y B i X j W i B i finSupp 0 Scalar B b finSupp 0 Scalar B j Y B i X j W i B i
455 nfmpt1 _ j j Y B i X j W i B i
456 455 nfeq2 j b = j Y B i X j W i B i
457 fveq1 b = j Y B i X j W i B i b j = j Y B i X j W i B i j
458 457 oveq1d b = j Y B i X j W i B i b j B j = j Y B i X j W i B i j B j
459 458 adantr b = j Y B i X j W i B i j Y b j B j = j Y B i X j W i B i j B j
460 456 459 mpteq2da b = j Y B i X j W i B i j Y b j B j = j Y j Y B i X j W i B i j B j
461 460 oveq2d b = j Y B i X j W i B i B j Y b j B j = B j Y j Y B i X j W i B i j B j
462 461 eqeq1d b = j Y B i X j W i B i B j Y b j B j = 0 B B j Y j Y B i X j W i B i j B j = 0 B
463 454 462 anbi12d b = j Y B i X j W i B i finSupp 0 Scalar B b B j Y b j B j = 0 B finSupp 0 Scalar B j Y B i X j W i B i B j Y j Y B i X j W i B i j B j = 0 B
464 eqeq1 b = j Y B i X j W i B i b = Y × 0 Scalar B j Y B i X j W i B i = Y × 0 Scalar B
465 463 464 imbi12d b = j Y B i X j W i B i finSupp 0 Scalar B b B j Y b j B j = 0 B b = Y × 0 Scalar B finSupp 0 Scalar B j Y B i X j W i B i B j Y j Y B i X j W i B i j B j = 0 B j Y B i X j W i B i = Y × 0 Scalar B
466 367 lbslinds LBasis B LIndS B
467 466 14 sselid φ Y LIndS B
468 eqid Base Scalar B = Base Scalar B
469 236 468 322 247 207 323 islinds5 B LMod Y Base B Y LIndS B b Base Scalar B Y finSupp 0 Scalar B b B j Y b j B j = 0 B b = Y × 0 Scalar B
470 469 biimpa B LMod Y Base B Y LIndS B b Base Scalar B Y finSupp 0 Scalar B b B j Y b j B j = 0 B b = Y × 0 Scalar B
471 211 369 467 470 syl21anc φ b Base Scalar B Y finSupp 0 Scalar B b B j Y b j B j = 0 B b = Y × 0 Scalar B
472 fvexd φ Base Scalar B V
473 elmapg Base Scalar B V Y LBasis B j Y B i X j W i B i Base Scalar B Y j Y B i X j W i B i : Y Base Scalar B
474 473 biimpar Base Scalar B V Y LBasis B j Y B i X j W i B i : Y Base Scalar B j Y B i X j W i B i Base Scalar B Y
475 472 14 254 474 syl21anc φ j Y B i X j W i B i Base Scalar B Y
476 465 471 475 rspcdva φ finSupp 0 Scalar B j Y B i X j W i B i B j Y j Y B i X j W i B i j B j = 0 B j Y B i X j W i B i = Y × 0 Scalar B
477 340 453 476 mp2and φ j Y B i X j W i B i = Y × 0 Scalar B
478 fconstmpt Y × 0 Scalar B = j Y 0 Scalar B
479 477 478 eqtrdi φ j Y B i X j W i B i = j Y 0 Scalar B
480 ovex B i X j W i B i V
481 480 rgenw j Y B i X j W i B i V
482 mpteqb j Y B i X j W i B i V j Y B i X j W i B i = j Y 0 Scalar B j Y B i X j W i B i = 0 Scalar B
483 481 482 ax-mp j Y B i X j W i B i = j Y 0 Scalar B j Y B i X j W i B i = 0 Scalar B
484 479 483 sylib φ j Y B i X j W i B i = 0 Scalar B
485 484 r19.21bi φ j Y B i X j W i B i = 0 Scalar B
486 315 447 316 3eqtr3rd φ 0 Scalar B = 0 A
487 486 adantr φ j Y 0 Scalar B = 0 A
488 205 485 487 3eqtrd φ j Y A i X i X j W i i A i = 0 A
489 186 488 jca φ j Y finSupp 0 Scalar A i X j W i A i X i X j W i i A i = 0 A
490 189 fmpttd φ j Y i X j W i : X Base Scalar A
491 fvexd φ j Y Base Scalar A V
492 491 148 elmapd φ j Y i X j W i Base Scalar A X i X j W i : X Base Scalar A
493 490 492 mpbird φ j Y i X j W i Base Scalar A X
494 simpr φ j Y w = i X j W i w = i X j W i
495 494 breq1d φ j Y w = i X j W i finSupp 0 Scalar A w finSupp 0 Scalar A i X j W i
496 nfv i φ j Y
497 nfmpt1 _ i i X j W i
498 497 nfeq2 i w = i X j W i
499 496 498 nfan i φ j Y w = i X j W i
500 simplr φ j Y w = i X j W i i X w = i X j W i
501 500 fveq1d φ j Y w = i X j W i i X w i = i X j W i i
502 501 oveq1d φ j Y w = i X j W i i X w i A i = i X j W i i A i
503 499 502 mpteq2da φ j Y w = i X j W i i X w i A i = i X i X j W i i A i
504 503 oveq2d φ j Y w = i X j W i A i X w i A i = A i X i X j W i i A i
505 504 eqeq1d φ j Y w = i X j W i A i X w i A i = 0 A A i X i X j W i i A i = 0 A
506 495 505 anbi12d φ j Y w = i X j W i finSupp 0 Scalar A w A i X w i A i = 0 A finSupp 0 Scalar A i X j W i A i X i X j W i i A i = 0 A
507 494 eqeq1d φ j Y w = i X j W i w = X × 0 Scalar A i X j W i = X × 0 Scalar A
508 506 507 imbi12d φ j Y w = i X j W i finSupp 0 Scalar A w A i X w i A i = 0 A w = X × 0 Scalar A finSupp 0 Scalar A i X j W i A i X i X j W i i A i = 0 A i X j W i = X × 0 Scalar A
509 493 508 rspcdv φ j Y w Base Scalar A X finSupp 0 Scalar A w A i X w i A i = 0 A w = X × 0 Scalar A finSupp 0 Scalar A i X j W i A i X i X j W i i A i = 0 A i X j W i = X × 0 Scalar A
510 144 489 509 mp2d φ j Y i X j W i = X × 0 Scalar A
511 510 257 eqtrdi φ j Y i X j W i = i X 0 Scalar A
512 511 311 sylib φ j Y i X j W i = 0 Scalar A
513 512 ralrimiva φ j Y i X j W i = 0 Scalar A
514 eqidd j = k i = l 0 Scalar A = 0 Scalar A
515 fvexd φ j Y i X 0 Scalar A V
516 fvexd φ k Y l X 0 Scalar A V
517 160 514 515 516 fnmpoovd φ W = k Y , l X 0 Scalar A j Y i X j W i = 0 Scalar A
518 513 517 mpbird φ W = k Y , l X 0 Scalar A
519 fconstmpo Y × X × 0 Scalar A = k Y , l X 0 Scalar A
520 518 519 eqtr4di φ W = Y × X × 0 Scalar A