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Theorem islfld

Description: Properties that determine a linear functional. TODO: use this in place of islfl when it shortens the proof. (Contributed by NM, 19-Oct-2014)

Ref Expression
Hypotheses islfld.v φ V = Base W
islfld.a φ + ˙ = + W
islfld.d φ D = Scalar W
islfld.s φ · ˙ = W
islfld.k φ K = Base D
islfld.p φ ˙ = + D
islfld.t φ × ˙ = D
islfld.f φ F = LFnl W
islfld.u φ G : V K
islfld.l φ r K x V y V G r · ˙ x + ˙ y = r × ˙ G x ˙ G y
islfld.w φ W X
Assertion islfld φ G F

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 islfld.v φ V = Base W
2 islfld.a φ + ˙ = + W
3 islfld.d φ D = Scalar W
4 islfld.s φ · ˙ = W
5 islfld.k φ K = Base D
6 islfld.p φ ˙ = + D
7 islfld.t φ × ˙ = D
8 islfld.f φ F = LFnl W
9 islfld.u φ G : V K
10 islfld.l φ r K x V y V G r · ˙ x + ˙ y = r × ˙ G x ˙ G y
11 islfld.w φ W X
12 3 fveq2d φ Base D = Base Scalar W
13 5 12 eqtrd φ K = Base Scalar W
14 1 13 feq23d φ G : V K G : Base W Base Scalar W
15 9 14 mpbid φ G : Base W Base Scalar W
16 10 ralrimivvva φ r K x V y V G r · ˙ x + ˙ y = r × ˙ G x ˙ G y
17 4 oveqd φ r · ˙ x = r W x
18 eqidd φ y = y
19 2 17 18 oveq123d φ r · ˙ x + ˙ y = r W x + W y
20 19 fveq2d φ G r · ˙ x + ˙ y = G r W x + W y
21 3 fveq2d φ + D = + Scalar W
22 6 21 eqtrd φ ˙ = + Scalar W
23 3 fveq2d φ D = Scalar W
24 7 23 eqtrd φ × ˙ = Scalar W
25 24 oveqd φ r × ˙ G x = r Scalar W G x
26 eqidd φ G y = G y
27 22 25 26 oveq123d φ r × ˙ G x ˙ G y = r Scalar W G x + Scalar W G y
28 20 27 eqeq12d φ G r · ˙ x + ˙ y = r × ˙ G x ˙ G y G r W x + W y = r Scalar W G x + Scalar W G y
29 1 28 raleqbidv φ y V G r · ˙ x + ˙ y = r × ˙ G x ˙ G y y Base W G r W x + W y = r Scalar W G x + Scalar W G y
30 1 29 raleqbidv φ x V y V G r · ˙ x + ˙ y = r × ˙ G x ˙ G y x Base W y Base W G r W x + W y = r Scalar W G x + Scalar W G y
31 13 30 raleqbidv φ r K x V y V G r · ˙ x + ˙ y = r × ˙ G x ˙ G y r Base Scalar W x Base W y Base W G r W x + W y = r Scalar W G x + Scalar W G y
32 16 31 mpbid φ r Base Scalar W x Base W y Base W G r W x + W y = r Scalar W G x + Scalar W G y
33 eqid Base W = Base W
34 eqid + W = + W
35 eqid Scalar W = Scalar W
36 eqid W = W
37 eqid Base Scalar W = Base Scalar W
38 eqid + Scalar W = + Scalar W
39 eqid Scalar W = Scalar W
40 eqid LFnl W = LFnl W
41 33 34 35 36 37 38 39 40 islfl W X G LFnl W G : Base W Base Scalar W r Base Scalar W x Base W y Base W G r W x + W y = r Scalar W G x + Scalar W G y
42 41 biimpar W X G : Base W Base Scalar W r Base Scalar W x Base W y Base W G r W x + W y = r Scalar W G x + Scalar W G y G LFnl W
43 11 15 32 42 syl12anc φ G LFnl W
44 43 8 eleqtrrd φ G F