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Theorem hgmapvvlem1

Description: Involution property of scalar sigma map. Line 10 in Baer p. 111, t sigma squared = t. Our E , C , D , Y , X correspond to Baer's w, h, k, s, t. (Contributed by NM, 13-Jun-2015)

Ref Expression
Hypotheses hdmapglem6.h ⊢ H = LHyp ⁡ K
hdmapglem6.e ⊢ E = I ↾ Base K I ↾ LTrn ⁡ K ⁡ W
hdmapglem6.o ⊢ O = ocH ⁡ K ⁡ W
hdmapglem6.u ⊢ U = DVecH ⁡ K ⁡ W
hdmapglem6.v ⊢ V = Base U
hdmapglem6.q ⊢ · ˙ = ⋅ U
hdmapglem6.r ⊢ R = Scalar ⁡ U
hdmapglem6.b ⊢ B = Base R
hdmapglem6.t ⊢ × ˙ = ⋅ R
hdmapglem6.z ⊢ 0 ˙ = 0 R
hdmapglem6.i ⊢ 1 ˙ = 1 R
hdmapglem6.n ⊢ N = inv r ⁡ R
hdmapglem6.s ⊢ S = HDMap ⁡ K ⁡ W
hdmapglem6.g ⊢ G = HGMap ⁡ K ⁡ W
hdmapglem6.k ⊢ φ → K ∈ HL ∧ W ∈ H
hdmapglem6.x ⊢ φ → X ∈ B ∖ 0 ˙
hdmapglem6.c ⊢ φ → C ∈ O ⁡ E
hdmapglem6.d ⊢ φ → D ∈ O ⁡ E
hdmapglem6.cd ⊢ φ → S ⁡ D ⁡ C = 1 ˙
hdmapglem6.y ⊢ φ → Y ∈ B ∖ 0 ˙
hdmapglem6.yx ⊢ φ → Y × ˙ G ⁡ X = 1 ˙
Assertion hgmapvvlem1 ⊢ φ → G ⁡ G ⁡ X = X

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 hdmapglem6.h ⊢ H = LHyp ⁡ K
2 hdmapglem6.e ⊢ E = I ↾ Base K I ↾ LTrn ⁡ K ⁡ W
3 hdmapglem6.o ⊢ O = ocH ⁡ K ⁡ W
4 hdmapglem6.u ⊢ U = DVecH ⁡ K ⁡ W
5 hdmapglem6.v ⊢ V = Base U
6 hdmapglem6.q ⊢ · ˙ = ⋅ U
7 hdmapglem6.r ⊢ R = Scalar ⁡ U
8 hdmapglem6.b ⊢ B = Base R
9 hdmapglem6.t ⊢ × ˙ = ⋅ R
10 hdmapglem6.z ⊢ 0 ˙ = 0 R
11 hdmapglem6.i ⊢ 1 ˙ = 1 R
12 hdmapglem6.n ⊢ N = inv r ⁡ R
13 hdmapglem6.s ⊢ S = HDMap ⁡ K ⁡ W
14 hdmapglem6.g ⊢ G = HGMap ⁡ K ⁡ W
15 hdmapglem6.k ⊢ φ → K ∈ HL ∧ W ∈ H
16 hdmapglem6.x ⊢ φ → X ∈ B ∖ 0 ˙
17 hdmapglem6.c ⊢ φ → C ∈ O ⁡ E
18 hdmapglem6.d ⊢ φ → D ∈ O ⁡ E
19 hdmapglem6.cd ⊢ φ → S ⁡ D ⁡ C = 1 ˙
20 hdmapglem6.y ⊢ φ → Y ∈ B ∖ 0 ˙
21 hdmapglem6.yx ⊢ φ → Y × ˙ G ⁡ X = 1 ˙
22 1 4 15 dvhlmod ⊢ φ → U ∈ LMod
23 7 lmodring ⊢ U ∈ LMod → R ∈ Ring
24 22 23 syl ⊢ φ → R ∈ Ring
25 16 eldifad ⊢ φ → X ∈ B
26 1 4 7 8 14 15 25 hgmapcl ⊢ φ → G ⁡ X ∈ B
27 1 4 7 8 14 15 26 hgmapcl ⊢ φ → G ⁡ G ⁡ X ∈ B
28 20 eldifad ⊢ φ → Y ∈ B
29 1 4 7 8 14 15 28 hgmapcl ⊢ φ → G ⁡ Y ∈ B
30 1 4 15 dvhlvec ⊢ φ → U ∈ LVec
31 7 lvecdrng ⊢ U ∈ LVec → R ∈ DivRing
32 30 31 syl ⊢ φ → R ∈ DivRing
33 eldifsni ⊢ Y ∈ B ∖ 0 ˙ → Y ≠ 0 ˙
34 20 33 syl ⊢ φ → Y ≠ 0 ˙
35 1 4 7 8 10 14 15 28 hgmapeq0 ⊢ φ → G ⁡ Y = 0 ˙ ↔ Y = 0 ˙
36 35 necon3bid ⊢ φ → G ⁡ Y ≠ 0 ˙ ↔ Y ≠ 0 ˙
37 34 36 mpbird ⊢ φ → G ⁡ Y ≠ 0 ˙
38 8 10 12 drnginvrcl ⊢ R ∈ DivRing ∧ G ⁡ Y ∈ B ∧ G ⁡ Y ≠ 0 ˙ → N ⁡ G ⁡ Y ∈ B
39 32 29 37 38 syl3anc ⊢ φ → N ⁡ G ⁡ Y ∈ B
40 8 9 ringass ⊢ R ∈ Ring ∧ G ⁡ G ⁡ X ∈ B ∧ G ⁡ Y ∈ B ∧ N ⁡ G ⁡ Y ∈ B → G ⁡ G ⁡ X × ˙ G ⁡ Y × ˙ N ⁡ G ⁡ Y = G ⁡ G ⁡ X × ˙ G ⁡ Y × ˙ N ⁡ G ⁡ Y
41 24 27 29 39 40 syl13anc ⊢ φ → G ⁡ G ⁡ X × ˙ G ⁡ Y × ˙ N ⁡ G ⁡ Y = G ⁡ G ⁡ X × ˙ G ⁡ Y × ˙ N ⁡ G ⁡ Y
42 8 10 9 11 12 drnginvrr ⊢ R ∈ DivRing ∧ G ⁡ Y ∈ B ∧ G ⁡ Y ≠ 0 ˙ → G ⁡ Y × ˙ N ⁡ G ⁡ Y = 1 ˙
43 32 29 37 42 syl3anc ⊢ φ → G ⁡ Y × ˙ N ⁡ G ⁡ Y = 1 ˙
44 43 oveq2d ⊢ φ → G ⁡ G ⁡ X × ˙ G ⁡ Y × ˙ N ⁡ G ⁡ Y = G ⁡ G ⁡ X × ˙ 1 ˙
45 8 9 11 ringridm ⊢ R ∈ Ring ∧ G ⁡ G ⁡ X ∈ B → G ⁡ G ⁡ X × ˙ 1 ˙ = G ⁡ G ⁡ X
46 24 27 45 syl2anc ⊢ φ → G ⁡ G ⁡ X × ˙ 1 ˙ = G ⁡ G ⁡ X
47 41 44 46 3eqtrrd ⊢ φ → G ⁡ G ⁡ X = G ⁡ G ⁡ X × ˙ G ⁡ Y × ˙ N ⁡ G ⁡ Y
48 21 fveq2d ⊢ φ → G ⁡ Y × ˙ G ⁡ X = G ⁡ 1 ˙
49 1 4 7 8 9 14 15 28 26 hgmapmul ⊢ φ → G ⁡ Y × ˙ G ⁡ X = G ⁡ G ⁡ X × ˙ G ⁡ Y
50 48 49 eqtr3d ⊢ φ → G ⁡ 1 ˙ = G ⁡ G ⁡ X × ˙ G ⁡ Y
51 19 fveq2d ⊢ φ → G ⁡ S ⁡ D ⁡ C = G ⁡ 1 ˙
52 eqid ⊢ + U = + U
53 eqid ⊢ - U = - U
54 1 2 3 4 5 52 53 6 7 8 9 10 13 14 15 17 18 28 25 hdmapglem5 ⊢ φ → G ⁡ S ⁡ D ⁡ C = S ⁡ C ⁡ D
55 51 54 eqtr3d ⊢ φ → G ⁡ 1 ˙ = S ⁡ C ⁡ D
56 50 55 eqtr3d ⊢ φ → G ⁡ G ⁡ X × ˙ G ⁡ Y = S ⁡ C ⁡ D
57 21 19 eqtr4d ⊢ φ → Y × ˙ G ⁡ X = S ⁡ D ⁡ C
58 1 2 3 4 5 52 53 6 7 8 9 10 13 14 15 17 18 28 25 57 hdmapinvlem4 ⊢ φ → X × ˙ G ⁡ Y = S ⁡ C ⁡ D
59 56 58 eqtr4d ⊢ φ → G ⁡ G ⁡ X × ˙ G ⁡ Y = X × ˙ G ⁡ Y
60 59 oveq1d ⊢ φ → G ⁡ G ⁡ X × ˙ G ⁡ Y × ˙ N ⁡ G ⁡ Y = X × ˙ G ⁡ Y × ˙ N ⁡ G ⁡ Y
61 8 9 ringass ⊢ R ∈ Ring ∧ X ∈ B ∧ G ⁡ Y ∈ B ∧ N ⁡ G ⁡ Y ∈ B → X × ˙ G ⁡ Y × ˙ N ⁡ G ⁡ Y = X × ˙ G ⁡ Y × ˙ N ⁡ G ⁡ Y
62 24 25 29 39 61 syl13anc ⊢ φ → X × ˙ G ⁡ Y × ˙ N ⁡ G ⁡ Y = X × ˙ G ⁡ Y × ˙ N ⁡ G ⁡ Y
63 43 oveq2d ⊢ φ → X × ˙ G ⁡ Y × ˙ N ⁡ G ⁡ Y = X × ˙ 1 ˙
64 8 9 11 ringridm ⊢ R ∈ Ring ∧ X ∈ B → X × ˙ 1 ˙ = X
65 24 25 64 syl2anc ⊢ φ → X × ˙ 1 ˙ = X
66 62 63 65 3eqtrd ⊢ φ → X × ˙ G ⁡ Y × ˙ N ⁡ G ⁡ Y = X
67 47 60 66 3eqtrd ⊢ φ → G ⁡ G ⁡ X = X