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Theorem frlmplusgvalb

Description: Addition in a free module at the coordinates. (Contributed by AV, 16-Jan-2023)

Ref Expression
Hypotheses frlmplusgvalb.f F = R freeLMod I
frlmplusgvalb.b B = Base F
frlmplusgvalb.i φ I W
frlmplusgvalb.x φ X B
frlmplusgvalb.z φ Z B
frlmplusgvalb.r φ R Ring
frlmplusgvalb.y φ Y B
frlmplusgvalb.a + ˙ = + R
frlmplusgvalb.p ˙ = + F
Assertion frlmplusgvalb φ Z = X ˙ Y i I Z i = X i + ˙ Y i

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 frlmplusgvalb.f F = R freeLMod I
2 frlmplusgvalb.b B = Base F
3 frlmplusgvalb.i φ I W
4 frlmplusgvalb.x φ X B
5 frlmplusgvalb.z φ Z B
6 frlmplusgvalb.r φ R Ring
7 frlmplusgvalb.y φ Y B
8 frlmplusgvalb.a + ˙ = + R
9 frlmplusgvalb.p ˙ = + F
10 eqid Base R = Base R
11 1 10 2 frlmbasmap I W Z B Z Base R I
12 3 5 11 syl2anc φ Z Base R I
13 fvexd φ Base R V
14 13 3 elmapd φ Z Base R I Z : I Base R
15 12 14 mpbid φ Z : I Base R
16 15 ffnd φ Z Fn I
17 1 frlmlmod R Ring I W F LMod
18 6 3 17 syl2anc φ F LMod
19 lmodgrp F LMod F Grp
20 18 19 syl φ F Grp
21 2 9 grpcl F Grp X B Y B X ˙ Y B
22 20 4 7 21 syl3anc φ X ˙ Y B
23 1 10 2 frlmbasmap I W X ˙ Y B X ˙ Y Base R I
24 3 22 23 syl2anc φ X ˙ Y Base R I
25 13 3 elmapd φ X ˙ Y Base R I X ˙ Y : I Base R
26 24 25 mpbid φ X ˙ Y : I Base R
27 26 ffnd φ X ˙ Y Fn I
28 eqfnfv Z Fn I X ˙ Y Fn I Z = X ˙ Y i I Z i = X ˙ Y i
29 16 27 28 syl2anc φ Z = X ˙ Y i I Z i = X ˙ Y i
30 6 adantr φ i I R Ring
31 3 adantr φ i I I W
32 4 adantr φ i I X B
33 7 adantr φ i I Y B
34 simpr φ i I i I
35 1 2 30 31 32 33 34 8 9 frlmvplusgvalc φ i I X ˙ Y i = X i + ˙ Y i
36 35 eqeq2d φ i I Z i = X ˙ Y i Z i = X i + ˙ Y i
37 36 ralbidva φ i I Z i = X ˙ Y i i I Z i = X i + ˙ Y i
38 29 37 bitrd φ Z = X ˙ Y i I Z i = X i + ˙ Y i