Metamath Proof Explorer


Theorem hdmapinvlem3

Description: Line 30 in Baer p. 110, f(sw + u, tw - v) = 0. (Contributed by NM, 12-Jun-2015)

Ref Expression
Hypotheses hdmapinvlem3.h ⊢ H = LHyp ⁡ K
hdmapinvlem3.e ⊢ E = I ↾ Base K I ↾ LTrn ⁡ K ⁡ W
hdmapinvlem3.o ⊢ O = ocH ⁡ K ⁡ W
hdmapinvlem3.u ⊢ U = DVecH ⁡ K ⁡ W
hdmapinvlem3.v ⊢ V = Base U
hdmapinvlem3.p ⊢ + ˙ = + U
hdmapinvlem3.m ⊢ - ˙ = - U
hdmapinvlem3.q ⊢ · ˙ = ⋅ U
hdmapinvlem3.r ⊢ R = Scalar ⁡ U
hdmapinvlem3.b ⊢ B = Base R
hdmapinvlem3.t ⊢ × ˙ = ⋅ R
hdmapinvlem3.z ⊢ 0 ˙ = 0 R
hdmapinvlem3.s ⊢ S = HDMap ⁡ K ⁡ W
hdmapinvlem3.g ⊢ G = HGMap ⁡ K ⁡ W
hdmapinvlem3.k ⊢ φ → K ∈ HL ∧ W ∈ H
hdmapinvlem3.c ⊢ φ → C ∈ O ⁡ E
hdmapinvlem3.d ⊢ φ → D ∈ O ⁡ E
hdmapinvlem3.i ⊢ φ → I ∈ B
hdmapinvlem3.j ⊢ φ → J ∈ B
hdmapinvlem3.ij ⊢ φ → I × ˙ G ⁡ J = S ⁡ D ⁡ C
Assertion hdmapinvlem3 ⊢ φ → S ⁡ J · ˙ E - ˙ D ⁡ I · ˙ E + ˙ C = 0 ˙

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 hdmapinvlem3.h ⊢ H = LHyp ⁡ K
2 hdmapinvlem3.e ⊢ E = I ↾ Base K I ↾ LTrn ⁡ K ⁡ W
3 hdmapinvlem3.o ⊢ O = ocH ⁡ K ⁡ W
4 hdmapinvlem3.u ⊢ U = DVecH ⁡ K ⁡ W
5 hdmapinvlem3.v ⊢ V = Base U
6 hdmapinvlem3.p ⊢ + ˙ = + U
7 hdmapinvlem3.m ⊢ - ˙ = - U
8 hdmapinvlem3.q ⊢ · ˙ = ⋅ U
9 hdmapinvlem3.r ⊢ R = Scalar ⁡ U
10 hdmapinvlem3.b ⊢ B = Base R
11 hdmapinvlem3.t ⊢ × ˙ = ⋅ R
12 hdmapinvlem3.z ⊢ 0 ˙ = 0 R
13 hdmapinvlem3.s ⊢ S = HDMap ⁡ K ⁡ W
14 hdmapinvlem3.g ⊢ G = HGMap ⁡ K ⁡ W
15 hdmapinvlem3.k ⊢ φ → K ∈ HL ∧ W ∈ H
16 hdmapinvlem3.c ⊢ φ → C ∈ O ⁡ E
17 hdmapinvlem3.d ⊢ φ → D ∈ O ⁡ E
18 hdmapinvlem3.i ⊢ φ → I ∈ B
19 hdmapinvlem3.j ⊢ φ → J ∈ B
20 hdmapinvlem3.ij ⊢ φ → I × ˙ G ⁡ J = S ⁡ D ⁡ C
21 eqid ⊢ LCDual ⁡ K ⁡ W = LCDual ⁡ K ⁡ W
22 eqid ⊢ - LCDual ⁡ K ⁡ W = - LCDual ⁡ K ⁡ W
23 1 4 15 dvhlmod ⊢ φ → U ∈ LMod
24 eqid ⊢ Base K = Base K
25 eqid ⊢ LTrn ⁡ K ⁡ W = LTrn ⁡ K ⁡ W
26 eqid ⊢ 0 U = 0 U
27 1 24 25 4 5 26 2 15 dvheveccl ⊢ φ → E ∈ V ∖ 0 U
28 27 eldifad ⊢ φ → E ∈ V
29 5 9 8 10 lmodvscl ⊢ U ∈ LMod ∧ J ∈ B ∧ E ∈ V → J · ˙ E ∈ V
30 23 19 28 29 syl3anc ⊢ φ → J · ˙ E ∈ V
31 28 snssd ⊢ φ → E ⊆ V
32 1 4 5 3 dochssv ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ E ⊆ V → O ⁡ E ⊆ V
33 15 31 32 syl2anc ⊢ φ → O ⁡ E ⊆ V
34 33 17 sseldd ⊢ φ → D ∈ V
35 1 4 5 7 21 22 13 15 30 34 hdmapsub ⊢ φ → S ⁡ J · ˙ E - ˙ D = S ⁡ J · ˙ E - LCDual ⁡ K ⁡ W S ⁡ D
36 35 fveq1d ⊢ φ → S ⁡ J · ˙ E - ˙ D ⁡ I · ˙ E + ˙ C = S ⁡ J · ˙ E - LCDual ⁡ K ⁡ W S ⁡ D ⁡ I · ˙ E + ˙ C
37 eqid ⊢ - R = - R
38 eqid ⊢ Base LCDual ⁡ K ⁡ W = Base LCDual ⁡ K ⁡ W
39 1 4 5 21 38 13 15 30 hdmapcl ⊢ φ → S ⁡ J · ˙ E ∈ Base LCDual ⁡ K ⁡ W
40 1 4 5 21 38 13 15 34 hdmapcl ⊢ φ → S ⁡ D ∈ Base LCDual ⁡ K ⁡ W
41 5 9 8 10 lmodvscl ⊢ U ∈ LMod ∧ I ∈ B ∧ E ∈ V → I · ˙ E ∈ V
42 23 18 28 41 syl3anc ⊢ φ → I · ˙ E ∈ V
43 33 16 sseldd ⊢ φ → C ∈ V
44 5 6 lmodvacl ⊢ U ∈ LMod ∧ I · ˙ E ∈ V ∧ C ∈ V → I · ˙ E + ˙ C ∈ V
45 23 42 43 44 syl3anc ⊢ φ → I · ˙ E + ˙ C ∈ V
46 1 4 5 9 37 21 38 22 15 39 40 45 lcdvsubval ⊢ φ → S ⁡ J · ˙ E - LCDual ⁡ K ⁡ W S ⁡ D ⁡ I · ˙ E + ˙ C = S ⁡ J · ˙ E ⁡ I · ˙ E + ˙ C - R S ⁡ D ⁡ I · ˙ E + ˙ C
47 eqid ⊢ + R = + R
48 1 4 5 6 9 47 13 15 42 43 30 hdmaplna1 ⊢ φ → S ⁡ J · ˙ E ⁡ I · ˙ E + ˙ C = S ⁡ J · ˙ E ⁡ I · ˙ E + R S ⁡ J · ˙ E ⁡ C
49 1 4 5 8 9 10 11 13 14 15 42 28 19 hdmapglnm2 ⊢ φ → S ⁡ J · ˙ E ⁡ I · ˙ E = S ⁡ E ⁡ I · ˙ E × ˙ G ⁡ J
50 1 4 5 8 9 10 11 13 15 28 28 18 hdmaplnm1 ⊢ φ → S ⁡ E ⁡ I · ˙ E = I × ˙ S ⁡ E ⁡ E
51 eqid ⊢ HVMap ⁡ K ⁡ W = HVMap ⁡ K ⁡ W
52 eqid ⊢ 1 R = 1 R
53 1 2 51 13 15 4 9 52 hdmapevec2 ⊢ φ → S ⁡ E ⁡ E = 1 R
54 53 oveq2d ⊢ φ → I × ˙ S ⁡ E ⁡ E = I × ˙ 1 R
55 9 lmodring ⊢ U ∈ LMod → R ∈ Ring
56 23 55 syl ⊢ φ → R ∈ Ring
57 10 11 52 ringridm ⊢ R ∈ Ring ∧ I ∈ B → I × ˙ 1 R = I
58 56 18 57 syl2anc ⊢ φ → I × ˙ 1 R = I
59 50 54 58 3eqtrd ⊢ φ → S ⁡ E ⁡ I · ˙ E = I
60 59 oveq1d ⊢ φ → S ⁡ E ⁡ I · ˙ E × ˙ G ⁡ J = I × ˙ G ⁡ J
61 49 60 eqtrd ⊢ φ → S ⁡ J · ˙ E ⁡ I · ˙ E = I × ˙ G ⁡ J
62 1 4 5 8 9 10 11 13 14 15 43 28 19 hdmapglnm2 ⊢ φ → S ⁡ J · ˙ E ⁡ C = S ⁡ E ⁡ C × ˙ G ⁡ J
63 1 2 3 4 5 9 10 11 12 13 15 16 hdmapinvlem1 ⊢ φ → S ⁡ E ⁡ C = 0 ˙
64 63 oveq1d ⊢ φ → S ⁡ E ⁡ C × ˙ G ⁡ J = 0 ˙ × ˙ G ⁡ J
65 1 4 9 10 14 15 19 hgmapcl ⊢ φ → G ⁡ J ∈ B
66 10 11 12 ringlz ⊢ R ∈ Ring ∧ G ⁡ J ∈ B → 0 ˙ × ˙ G ⁡ J = 0 ˙
67 56 65 66 syl2anc ⊢ φ → 0 ˙ × ˙ G ⁡ J = 0 ˙
68 62 64 67 3eqtrd ⊢ φ → S ⁡ J · ˙ E ⁡ C = 0 ˙
69 61 68 oveq12d ⊢ φ → S ⁡ J · ˙ E ⁡ I · ˙ E + R S ⁡ J · ˙ E ⁡ C = I × ˙ G ⁡ J + R 0 ˙
70 ringgrp ⊢ R ∈ Ring → R ∈ Grp
71 56 70 syl ⊢ φ → R ∈ Grp
72 9 10 11 lmodmcl ⊢ U ∈ LMod ∧ I ∈ B ∧ G ⁡ J ∈ B → I × ˙ G ⁡ J ∈ B
73 23 18 65 72 syl3anc ⊢ φ → I × ˙ G ⁡ J ∈ B
74 10 47 12 grprid ⊢ R ∈ Grp ∧ I × ˙ G ⁡ J ∈ B → I × ˙ G ⁡ J + R 0 ˙ = I × ˙ G ⁡ J
75 71 73 74 syl2anc ⊢ φ → I × ˙ G ⁡ J + R 0 ˙ = I × ˙ G ⁡ J
76 48 69 75 3eqtrd ⊢ φ → S ⁡ J · ˙ E ⁡ I · ˙ E + ˙ C = I × ˙ G ⁡ J
77 1 4 5 6 9 47 13 15 42 43 34 hdmaplna1 ⊢ φ → S ⁡ D ⁡ I · ˙ E + ˙ C = S ⁡ D ⁡ I · ˙ E + R S ⁡ D ⁡ C
78 1 4 5 8 9 10 11 13 15 28 34 18 hdmaplnm1 ⊢ φ → S ⁡ D ⁡ I · ˙ E = I × ˙ S ⁡ D ⁡ E
79 1 2 3 4 5 9 10 11 12 13 15 17 hdmapinvlem2 ⊢ φ → S ⁡ D ⁡ E = 0 ˙
80 79 oveq2d ⊢ φ → I × ˙ S ⁡ D ⁡ E = I × ˙ 0 ˙
81 10 11 12 ringrz ⊢ R ∈ Ring ∧ I ∈ B → I × ˙ 0 ˙ = 0 ˙
82 56 18 81 syl2anc ⊢ φ → I × ˙ 0 ˙ = 0 ˙
83 78 80 82 3eqtrrd ⊢ φ → 0 ˙ = S ⁡ D ⁡ I · ˙ E
84 83 20 oveq12d ⊢ φ → 0 ˙ + R I × ˙ G ⁡ J = S ⁡ D ⁡ I · ˙ E + R S ⁡ D ⁡ C
85 10 47 12 grplid ⊢ R ∈ Grp ∧ I × ˙ G ⁡ J ∈ B → 0 ˙ + R I × ˙ G ⁡ J = I × ˙ G ⁡ J
86 71 73 85 syl2anc ⊢ φ → 0 ˙ + R I × ˙ G ⁡ J = I × ˙ G ⁡ J
87 77 84 86 3eqtr2d ⊢ φ → S ⁡ D ⁡ I · ˙ E + ˙ C = I × ˙ G ⁡ J
88 76 87 oveq12d ⊢ φ → S ⁡ J · ˙ E ⁡ I · ˙ E + ˙ C - R S ⁡ D ⁡ I · ˙ E + ˙ C = I × ˙ G ⁡ J - R I × ˙ G ⁡ J
89 46 88 eqtrd ⊢ φ → S ⁡ J · ˙ E - LCDual ⁡ K ⁡ W S ⁡ D ⁡ I · ˙ E + ˙ C = I × ˙ G ⁡ J - R I × ˙ G ⁡ J
90 10 12 37 grpsubid ⊢ R ∈ Grp ∧ I × ˙ G ⁡ J ∈ B → I × ˙ G ⁡ J - R I × ˙ G ⁡ J = 0 ˙
91 71 73 90 syl2anc ⊢ φ → I × ˙ G ⁡ J - R I × ˙ G ⁡ J = 0 ˙
92 36 89 91 3eqtrd ⊢ φ → S ⁡ J · ˙ E - ˙ D ⁡ I · ˙ E + ˙ C = 0 ˙