Metamath Proof Explorer


Theorem hdmapinvlem4

Description: Part 1.1 of Proposition 1 of Baer p. 110. We use C , D , I , and J for Baer's u, v, s, and t. Our unit vector E has the required properties for his w by hdmapevec2 . Our ( ( SD )C ) means his f(u,v) (note argument reversal). (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 hdmapinvlem4 φ J × ˙ G I = S C D

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 - R = - R
22 1 4 15 dvhlmod φ U LMod
23 eqid Base K = Base K
24 eqid LTrn K W = LTrn K W
25 eqid 0 U = 0 U
26 1 23 24 4 5 25 2 15 dvheveccl φ E V 0 U
27 26 eldifad φ E V
28 5 9 8 10 lmodvscl U LMod J B E V J · ˙ E V
29 22 19 27 28 syl3anc φ J · ˙ E V
30 27 snssd φ E V
31 1 4 5 3 dochssv K HL W H E V O E V
32 15 30 31 syl2anc φ O E V
33 32 17 sseldd φ D V
34 5 9 8 10 lmodvscl U LMod I B E V I · ˙ E V
35 22 18 27 34 syl3anc φ I · ˙ E V
36 32 16 sseldd φ C V
37 5 6 lmodvacl U LMod I · ˙ E V C V I · ˙ E + ˙ C V
38 22 35 36 37 syl3anc φ I · ˙ E + ˙ C V
39 1 4 5 7 9 21 13 15 29 33 38 hdmaplns1 φ S I · ˙ E + ˙ C J · ˙ E - ˙ D = S I · ˙ E + ˙ C J · ˙ E - R S I · ˙ E + ˙ C D
40 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 hdmapinvlem3 φ S J · ˙ E - ˙ D I · ˙ E + ˙ C = 0 ˙
41 5 7 lmodvsubcl U LMod J · ˙ E V D V J · ˙ E - ˙ D V
42 22 29 33 41 syl3anc φ J · ˙ E - ˙ D V
43 1 4 5 9 12 13 15 42 38 hdmapip0com φ S J · ˙ E - ˙ D I · ˙ E + ˙ C = 0 ˙ S I · ˙ E + ˙ C J · ˙ E - ˙ D = 0 ˙
44 40 43 mpbid φ S I · ˙ E + ˙ C J · ˙ E - ˙ D = 0 ˙
45 1 4 5 8 9 10 11 13 15 27 38 19 hdmaplnm1 φ S I · ˙ E + ˙ C J · ˙ E = J × ˙ S I · ˙ E + ˙ C E
46 eqid + R = + R
47 1 4 5 6 9 46 13 15 27 35 36 hdmaplna2 φ S I · ˙ E + ˙ C E = S I · ˙ E E + R S C E
48 1 2 3 4 5 9 10 11 12 13 15 16 hdmapinvlem2 φ S C E = 0 ˙
49 48 oveq2d φ S I · ˙ E E + R S C E = S I · ˙ E E + R 0 ˙
50 9 lmodring U LMod R Ring
51 22 50 syl φ R Ring
52 ringgrp R Ring R Grp
53 51 52 syl φ R Grp
54 1 4 5 9 10 13 15 27 35 hdmapipcl φ S I · ˙ E E B
55 10 46 12 grprid R Grp S I · ˙ E E B S I · ˙ E E + R 0 ˙ = S I · ˙ E E
56 53 54 55 syl2anc φ S I · ˙ E E + R 0 ˙ = S I · ˙ E E
57 1 4 5 8 9 10 11 13 14 15 27 27 18 hdmapglnm2 φ S I · ˙ E E = S E E × ˙ G I
58 eqid HVMap K W = HVMap K W
59 eqid 1 R = 1 R
60 1 2 58 13 15 4 9 59 hdmapevec2 φ S E E = 1 R
61 60 oveq1d φ S E E × ˙ G I = 1 R × ˙ G I
62 1 4 9 10 14 15 18 hgmapcl φ G I B
63 10 11 59 ringlidm R Ring G I B 1 R × ˙ G I = G I
64 51 62 63 syl2anc φ 1 R × ˙ G I = G I
65 61 64 eqtrd φ S E E × ˙ G I = G I
66 56 57 65 3eqtrd φ S I · ˙ E E + R 0 ˙ = G I
67 47 49 66 3eqtrd φ S I · ˙ E + ˙ C E = G I
68 67 oveq2d φ J × ˙ S I · ˙ E + ˙ C E = J × ˙ G I
69 45 68 eqtrd φ S I · ˙ E + ˙ C J · ˙ E = J × ˙ G I
70 1 4 5 6 9 46 13 15 33 35 36 hdmaplna2 φ S I · ˙ E + ˙ C D = S I · ˙ E D + R S C D
71 1 4 5 8 9 10 11 13 14 15 33 27 18 hdmapglnm2 φ S I · ˙ E D = S E D × ˙ G I
72 1 2 3 4 5 9 10 11 12 13 15 17 hdmapinvlem1 φ S E D = 0 ˙
73 72 oveq1d φ S E D × ˙ G I = 0 ˙ × ˙ G I
74 10 11 12 ringlz R Ring G I B 0 ˙ × ˙ G I = 0 ˙
75 51 62 74 syl2anc φ 0 ˙ × ˙ G I = 0 ˙
76 71 73 75 3eqtrd φ S I · ˙ E D = 0 ˙
77 76 oveq1d φ S I · ˙ E D + R S C D = 0 ˙ + R S C D
78 1 4 5 9 10 13 15 33 36 hdmapipcl φ S C D B
79 10 46 12 grplid R Grp S C D B 0 ˙ + R S C D = S C D
80 53 78 79 syl2anc φ 0 ˙ + R S C D = S C D
81 70 77 80 3eqtrd φ S I · ˙ E + ˙ C D = S C D
82 69 81 oveq12d φ S I · ˙ E + ˙ C J · ˙ E - R S I · ˙ E + ˙ C D = J × ˙ G I - R S C D
83 39 44 82 3eqtr3rd φ J × ˙ G I - R S C D = 0 ˙
84 9 10 11 lmodmcl U LMod J B G I B J × ˙ G I B
85 22 19 62 84 syl3anc φ J × ˙ G I B
86 10 12 21 grpsubeq0 R Grp J × ˙ G I B S C D B J × ˙ G I - R S C D = 0 ˙ J × ˙ G I = S C D
87 53 85 78 86 syl3anc φ J × ˙ G I - R S C D = 0 ˙ J × ˙ G I = S C D
88 83 87 mpbid φ J × ˙ G I = S C D