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Theorem islmhm2

Description: A one-equation proof of linearity of a left module homomorphism, similar to df-lss . (Contributed by Mario Carneiro, 7-Oct-2015)

Ref Expression
Hypotheses islmhm2.b ⊢ B = Base S
islmhm2.c ⊢ C = Base T
islmhm2.k ⊢ K = Scalar ⁡ S
islmhm2.l ⊢ L = Scalar ⁡ T
islmhm2.e ⊢ E = Base K
islmhm2.p ⊢ + ˙ = + S
islmhm2.q ⊢ ⨣ ˙ = + T
islmhm2.m ⊢ · ˙ = ⋅ S
islmhm2.n ⊢ × ˙ = ⋅ T
Assertion islmhm2 ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod → F ∈ S LMHom T ↔ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ ∀ x ∈ E ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B F ⁡ x · ˙ y + ˙ z = x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 islmhm2.b ⊢ B = Base S
2 islmhm2.c ⊢ C = Base T
3 islmhm2.k ⊢ K = Scalar ⁡ S
4 islmhm2.l ⊢ L = Scalar ⁡ T
5 islmhm2.e ⊢ E = Base K
6 islmhm2.p ⊢ + ˙ = + S
7 islmhm2.q ⊢ ⨣ ˙ = + T
8 islmhm2.m ⊢ · ˙ = ⋅ S
9 islmhm2.n ⊢ × ˙ = ⋅ T
10 1 2 lmhmf ⊢ F ∈ S LMHom T → F : B ⟶ C
11 3 4 lmhmsca ⊢ F ∈ S LMHom T → L = K
12 lmghm ⊢ F ∈ S LMHom T → F ∈ S GrpHom T
13 12 adantr ⊢ F ∈ S LMHom T ∧ x ∈ E ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → F ∈ S GrpHom T
14 lmhmlmod1 ⊢ F ∈ S LMHom T → S ∈ LMod
15 14 adantr ⊢ F ∈ S LMHom T ∧ x ∈ E ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → S ∈ LMod
16 simpr1 ⊢ F ∈ S LMHom T ∧ x ∈ E ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → x ∈ E
17 simpr2 ⊢ F ∈ S LMHom T ∧ x ∈ E ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → y ∈ B
18 1 3 8 5 lmodvscl ⊢ S ∈ LMod ∧ x ∈ E ∧ y ∈ B → x · ˙ y ∈ B
19 15 16 17 18 syl3anc ⊢ F ∈ S LMHom T ∧ x ∈ E ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → x · ˙ y ∈ B
20 simpr3 ⊢ F ∈ S LMHom T ∧ x ∈ E ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → z ∈ B
21 1 6 7 ghmlin ⊢ F ∈ S GrpHom T ∧ x · ˙ y ∈ B ∧ z ∈ B → F ⁡ x · ˙ y + ˙ z = F ⁡ x · ˙ y ⨣ ˙ F ⁡ z
22 13 19 20 21 syl3anc ⊢ F ∈ S LMHom T ∧ x ∈ E ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → F ⁡ x · ˙ y + ˙ z = F ⁡ x · ˙ y ⨣ ˙ F ⁡ z
23 3 5 1 8 9 lmhmlin ⊢ F ∈ S LMHom T ∧ x ∈ E ∧ y ∈ B → F ⁡ x · ˙ y = x × ˙ F ⁡ y
24 23 3adant3r3 ⊢ F ∈ S LMHom T ∧ x ∈ E ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → F ⁡ x · ˙ y = x × ˙ F ⁡ y
25 24 oveq1d ⊢ F ∈ S LMHom T ∧ x ∈ E ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → F ⁡ x · ˙ y ⨣ ˙ F ⁡ z = x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z
26 22 25 eqtrd ⊢ F ∈ S LMHom T ∧ x ∈ E ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → F ⁡ x · ˙ y + ˙ z = x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z
27 26 ralrimivvva ⊢ F ∈ S LMHom T → ∀ x ∈ E ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B F ⁡ x · ˙ y + ˙ z = x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z
28 10 11 27 3jca ⊢ F ∈ S LMHom T → F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ ∀ x ∈ E ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B F ⁡ x · ˙ y + ˙ z = x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z
29 28 adantl ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F ∈ S LMHom T → F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ ∀ x ∈ E ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B F ⁡ x · ˙ y + ˙ z = x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z
30 lmodgrp ⊢ S ∈ LMod → S ∈ Grp
31 lmodgrp ⊢ T ∈ LMod → T ∈ Grp
32 30 31 anim12i ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod → S ∈ Grp ∧ T ∈ Grp
33 32 adantr ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ ∀ x ∈ E ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B F ⁡ x · ˙ y + ˙ z = x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z → S ∈ Grp ∧ T ∈ Grp
34 simpr1 ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ ∀ x ∈ E ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B F ⁡ x · ˙ y + ˙ z = x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z → F : B ⟶ C
35 3 lmodring ⊢ S ∈ LMod → K ∈ Ring
36 35 ad2antrr ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K → K ∈ Ring
37 eqid ⊢ 1 K = 1 K
38 5 37 ringidcl ⊢ K ∈ Ring → 1 K ∈ E
39 oveq1 ⊢ x = 1 K → x · ˙ y = 1 K · ˙ y
40 39 fvoveq1d ⊢ x = 1 K → F ⁡ x · ˙ y + ˙ z = F ⁡ 1 K · ˙ y + ˙ z
41 oveq1 ⊢ x = 1 K → x × ˙ F ⁡ y = 1 K × ˙ F ⁡ y
42 41 oveq1d ⊢ x = 1 K → x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z = 1 K × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z
43 40 42 eqeq12d ⊢ x = 1 K → F ⁡ x · ˙ y + ˙ z = x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z ↔ F ⁡ 1 K · ˙ y + ˙ z = 1 K × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z
44 43 2ralbidv ⊢ x = 1 K → ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B F ⁡ x · ˙ y + ˙ z = x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z ↔ ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B F ⁡ 1 K · ˙ y + ˙ z = 1 K × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z
45 44 rspcv ⊢ 1 K ∈ E → ∀ x ∈ E ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B F ⁡ x · ˙ y + ˙ z = x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z → ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B F ⁡ 1 K · ˙ y + ˙ z = 1 K × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z
46 36 38 45 3syl ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K → ∀ x ∈ E ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B F ⁡ x · ˙ y + ˙ z = x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z → ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B F ⁡ 1 K · ˙ y + ˙ z = 1 K × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z
47 simplll ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → S ∈ LMod
48 simprl ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → y ∈ B
49 1 3 8 37 lmodvs1 ⊢ S ∈ LMod ∧ y ∈ B → 1 K · ˙ y = y
50 47 48 49 syl2anc ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → 1 K · ˙ y = y
51 50 fvoveq1d ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → F ⁡ 1 K · ˙ y + ˙ z = F ⁡ y + ˙ z
52 simplrr ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → L = K
53 52 fveq2d ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → 1 L = 1 K
54 53 oveq1d ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → 1 L × ˙ F ⁡ y = 1 K × ˙ F ⁡ y
55 simpllr ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → T ∈ LMod
56 simplrl ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → F : B ⟶ C
57 56 48 ffvelcdmd ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → F ⁡ y ∈ C
58 eqid ⊢ 1 L = 1 L
59 2 4 9 58 lmodvs1 ⊢ T ∈ LMod ∧ F ⁡ y ∈ C → 1 L × ˙ F ⁡ y = F ⁡ y
60 55 57 59 syl2anc ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → 1 L × ˙ F ⁡ y = F ⁡ y
61 54 60 eqtr3d ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → 1 K × ˙ F ⁡ y = F ⁡ y
62 61 oveq1d ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → 1 K × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z = F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z
63 51 62 eqeq12d ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → F ⁡ 1 K · ˙ y + ˙ z = 1 K × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z ↔ F ⁡ y + ˙ z = F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z
64 63 2ralbidva ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K → ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B F ⁡ 1 K · ˙ y + ˙ z = 1 K × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z ↔ ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B F ⁡ y + ˙ z = F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z
65 46 64 sylibd ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K → ∀ x ∈ E ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B F ⁡ x · ˙ y + ˙ z = x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z → ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B F ⁡ y + ˙ z = F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z
66 65 exp32 ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod → F : B ⟶ C → L = K → ∀ x ∈ E ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B F ⁡ x · ˙ y + ˙ z = x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z → ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B F ⁡ y + ˙ z = F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z
67 66 3imp2 ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ ∀ x ∈ E ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B F ⁡ x · ˙ y + ˙ z = x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z → ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B F ⁡ y + ˙ z = F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z
68 34 67 jca ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ ∀ x ∈ E ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B F ⁡ x · ˙ y + ˙ z = x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z → F : B ⟶ C ∧ ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B F ⁡ y + ˙ z = F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z
69 1 2 6 7 isghm ⊢ F ∈ S GrpHom T ↔ S ∈ Grp ∧ T ∈ Grp ∧ F : B ⟶ C ∧ ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B F ⁡ y + ˙ z = F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z
70 33 68 69 sylanbrc ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ ∀ x ∈ E ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B F ⁡ x · ˙ y + ˙ z = x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z → F ∈ S GrpHom T
71 simpr2 ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ ∀ x ∈ E ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B F ⁡ x · ˙ y + ˙ z = x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z → L = K
72 eqid ⊢ 0 S = 0 S
73 eqid ⊢ 0 T = 0 T
74 72 73 ghmid ⊢ F ∈ S GrpHom T → F ⁡ 0 S = 0 T
75 70 74 syl ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ ∀ x ∈ E ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B F ⁡ x · ˙ y + ˙ z = x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z → F ⁡ 0 S = 0 T
76 30 ad3antrrr ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ F ⁡ 0 S = 0 T ∧ x ∈ E ∧ y ∈ B → S ∈ Grp
77 1 72 grpidcl ⊢ S ∈ Grp → 0 S ∈ B
78 oveq2 ⊢ z = 0 S → x · ˙ y + ˙ z = x · ˙ y + ˙ 0 S
79 78 fveq2d ⊢ z = 0 S → F ⁡ x · ˙ y + ˙ z = F ⁡ x · ˙ y + ˙ 0 S
80 fveq2 ⊢ z = 0 S → F ⁡ z = F ⁡ 0 S
81 80 oveq2d ⊢ z = 0 S → x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z = x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ 0 S
82 79 81 eqeq12d ⊢ z = 0 S → F ⁡ x · ˙ y + ˙ z = x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z ↔ F ⁡ x · ˙ y + ˙ 0 S = x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ 0 S
83 82 rspcv ⊢ 0 S ∈ B → ∀ z ∈ B F ⁡ x · ˙ y + ˙ z = x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z → F ⁡ x · ˙ y + ˙ 0 S = x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ 0 S
84 76 77 83 3syl ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ F ⁡ 0 S = 0 T ∧ x ∈ E ∧ y ∈ B → ∀ z ∈ B F ⁡ x · ˙ y + ˙ z = x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z → F ⁡ x · ˙ y + ˙ 0 S = x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ 0 S
85 simplll ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ F ⁡ 0 S = 0 T ∧ x ∈ E ∧ y ∈ B → S ∈ LMod
86 simprl ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ F ⁡ 0 S = 0 T ∧ x ∈ E ∧ y ∈ B → x ∈ E
87 simprr ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ F ⁡ 0 S = 0 T ∧ x ∈ E ∧ y ∈ B → y ∈ B
88 85 86 87 18 syl3anc ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ F ⁡ 0 S = 0 T ∧ x ∈ E ∧ y ∈ B → x · ˙ y ∈ B
89 1 6 72 grprid ⊢ S ∈ Grp ∧ x · ˙ y ∈ B → x · ˙ y + ˙ 0 S = x · ˙ y
90 76 88 89 syl2anc ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ F ⁡ 0 S = 0 T ∧ x ∈ E ∧ y ∈ B → x · ˙ y + ˙ 0 S = x · ˙ y
91 90 fveq2d ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ F ⁡ 0 S = 0 T ∧ x ∈ E ∧ y ∈ B → F ⁡ x · ˙ y + ˙ 0 S = F ⁡ x · ˙ y
92 simplr3 ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ F ⁡ 0 S = 0 T ∧ x ∈ E ∧ y ∈ B → F ⁡ 0 S = 0 T
93 92 oveq2d ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ F ⁡ 0 S = 0 T ∧ x ∈ E ∧ y ∈ B → x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ 0 S = x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ 0 T
94 simpllr ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ F ⁡ 0 S = 0 T ∧ x ∈ E ∧ y ∈ B → T ∈ LMod
95 94 31 syl ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ F ⁡ 0 S = 0 T ∧ x ∈ E ∧ y ∈ B → T ∈ Grp
96 simplr2 ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ F ⁡ 0 S = 0 T ∧ x ∈ E ∧ y ∈ B → L = K
97 96 fveq2d ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ F ⁡ 0 S = 0 T ∧ x ∈ E ∧ y ∈ B → Base L = Base K
98 97 5 eqtr4di ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ F ⁡ 0 S = 0 T ∧ x ∈ E ∧ y ∈ B → Base L = E
99 86 98 eleqtrrd ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ F ⁡ 0 S = 0 T ∧ x ∈ E ∧ y ∈ B → x ∈ Base L
100 simplr1 ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ F ⁡ 0 S = 0 T ∧ x ∈ E ∧ y ∈ B → F : B ⟶ C
101 100 87 ffvelcdmd ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ F ⁡ 0 S = 0 T ∧ x ∈ E ∧ y ∈ B → F ⁡ y ∈ C
102 eqid ⊢ Base L = Base L
103 2 4 9 102 lmodvscl ⊢ T ∈ LMod ∧ x ∈ Base L ∧ F ⁡ y ∈ C → x × ˙ F ⁡ y ∈ C
104 94 99 101 103 syl3anc ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ F ⁡ 0 S = 0 T ∧ x ∈ E ∧ y ∈ B → x × ˙ F ⁡ y ∈ C
105 2 7 73 grprid ⊢ T ∈ Grp ∧ x × ˙ F ⁡ y ∈ C → x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ 0 T = x × ˙ F ⁡ y
106 95 104 105 syl2anc ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ F ⁡ 0 S = 0 T ∧ x ∈ E ∧ y ∈ B → x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ 0 T = x × ˙ F ⁡ y
107 93 106 eqtrd ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ F ⁡ 0 S = 0 T ∧ x ∈ E ∧ y ∈ B → x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ 0 S = x × ˙ F ⁡ y
108 91 107 eqeq12d ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ F ⁡ 0 S = 0 T ∧ x ∈ E ∧ y ∈ B → F ⁡ x · ˙ y + ˙ 0 S = x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ 0 S ↔ F ⁡ x · ˙ y = x × ˙ F ⁡ y
109 84 108 sylibd ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ F ⁡ 0 S = 0 T ∧ x ∈ E ∧ y ∈ B → ∀ z ∈ B F ⁡ x · ˙ y + ˙ z = x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z → F ⁡ x · ˙ y = x × ˙ F ⁡ y
110 109 ralimdvva ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ F ⁡ 0 S = 0 T → ∀ x ∈ E ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B F ⁡ x · ˙ y + ˙ z = x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z → ∀ x ∈ E ∀ y ∈ B F ⁡ x · ˙ y = x × ˙ F ⁡ y
111 110 3exp2 ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod → F : B ⟶ C → L = K → F ⁡ 0 S = 0 T → ∀ x ∈ E ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B F ⁡ x · ˙ y + ˙ z = x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z → ∀ x ∈ E ∀ y ∈ B F ⁡ x · ˙ y = x × ˙ F ⁡ y
112 111 com45 ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod → F : B ⟶ C → L = K → ∀ x ∈ E ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B F ⁡ x · ˙ y + ˙ z = x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z → F ⁡ 0 S = 0 T → ∀ x ∈ E ∀ y ∈ B F ⁡ x · ˙ y = x × ˙ F ⁡ y
113 112 3imp2 ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ ∀ x ∈ E ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B F ⁡ x · ˙ y + ˙ z = x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z → F ⁡ 0 S = 0 T → ∀ x ∈ E ∀ y ∈ B F ⁡ x · ˙ y = x × ˙ F ⁡ y
114 75 113 mpd ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ ∀ x ∈ E ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B F ⁡ x · ˙ y + ˙ z = x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z → ∀ x ∈ E ∀ y ∈ B F ⁡ x · ˙ y = x × ˙ F ⁡ y
115 3 4 5 1 8 9 islmhm3 ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod → F ∈ S LMHom T ↔ F ∈ S GrpHom T ∧ L = K ∧ ∀ x ∈ E ∀ y ∈ B F ⁡ x · ˙ y = x × ˙ F ⁡ y
116 115 adantr ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ ∀ x ∈ E ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B F ⁡ x · ˙ y + ˙ z = x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z → F ∈ S LMHom T ↔ F ∈ S GrpHom T ∧ L = K ∧ ∀ x ∈ E ∀ y ∈ B F ⁡ x · ˙ y = x × ˙ F ⁡ y
117 70 71 114 116 mpbir3and ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod ∧ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ ∀ x ∈ E ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B F ⁡ x · ˙ y + ˙ z = x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z → F ∈ S LMHom T
118 29 117 impbida ⊢ S ∈ LMod ∧ T ∈ LMod → F ∈ S LMHom T ↔ F : B ⟶ C ∧ L = K ∧ ∀ x ∈ E ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B F ⁡ x · ˙ y + ˙ z = x × ˙ F ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ z