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Theorem ldepsprlem

Description: Lemma for ldepspr . (Contributed by AV, 16-Apr-2019)

Ref Expression
Hypotheses snlindsntor.b ⊢ B = Base M
snlindsntor.r ⊢ R = Scalar ⁡ M
snlindsntor.s ⊢ S = Base R
snlindsntor.0 ⊢ 0 ˙ = 0 R
snlindsntor.z ⊢ Z = 0 M
snlindsntor.t ⊢ · ˙ = ⋅ M
ldepsprlem.1 ⊢ 1 ˙ = 1 R
ldepsprlem.n ⊢ N = inv g ⁡ R
Assertion ldepsprlem ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ A ∈ S → X = A · ˙ Y → 1 ˙ · ˙ X + M N ⁡ A · ˙ Y = Z

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 snlindsntor.b ⊢ B = Base M
2 snlindsntor.r ⊢ R = Scalar ⁡ M
3 snlindsntor.s ⊢ S = Base R
4 snlindsntor.0 ⊢ 0 ˙ = 0 R
5 snlindsntor.z ⊢ Z = 0 M
6 snlindsntor.t ⊢ · ˙ = ⋅ M
7 ldepsprlem.1 ⊢ 1 ˙ = 1 R
8 ldepsprlem.n ⊢ N = inv g ⁡ R
9 oveq2 ⊢ X = A · ˙ Y → 1 ˙ · ˙ X = 1 ˙ · ˙ A · ˙ Y
10 9 oveq1d ⊢ X = A · ˙ Y → 1 ˙ · ˙ X + M N ⁡ A · ˙ Y = 1 ˙ · ˙ A · ˙ Y + M N ⁡ A · ˙ Y
11 simpl ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ A ∈ S → M ∈ LMod
12 2 3 7 lmod1cl ⊢ M ∈ LMod → 1 ˙ ∈ S
13 12 adantr ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ A ∈ S → 1 ˙ ∈ S
14 simpr3 ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ A ∈ S → A ∈ S
15 simpr2 ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ A ∈ S → Y ∈ B
16 eqid ⊢ ⋅ R = ⋅ R
17 1 2 6 3 16 lmodvsass ⊢ M ∈ LMod ∧ 1 ˙ ∈ S ∧ A ∈ S ∧ Y ∈ B → 1 ˙ ⋅ R A · ˙ Y = 1 ˙ · ˙ A · ˙ Y
18 11 13 14 15 17 syl13anc ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ A ∈ S → 1 ˙ ⋅ R A · ˙ Y = 1 ˙ · ˙ A · ˙ Y
19 18 eqcomd ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ A ∈ S → 1 ˙ · ˙ A · ˙ Y = 1 ˙ ⋅ R A · ˙ Y
20 19 oveq1d ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ A ∈ S → 1 ˙ · ˙ A · ˙ Y + M N ⁡ A · ˙ Y = 1 ˙ ⋅ R A · ˙ Y + M N ⁡ A · ˙ Y
21 2 lmodring ⊢ M ∈ LMod → R ∈ Ring
22 simp3 ⊢ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ A ∈ S → A ∈ S
23 3 16 7 ringlidm ⊢ R ∈ Ring ∧ A ∈ S → 1 ˙ ⋅ R A = A
24 21 22 23 syl2an ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ A ∈ S → 1 ˙ ⋅ R A = A
25 24 oveq1d ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ A ∈ S → 1 ˙ ⋅ R A · ˙ Y = A · ˙ Y
26 25 oveq1d ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ A ∈ S → 1 ˙ ⋅ R A · ˙ Y + M N ⁡ A · ˙ Y = A · ˙ Y + M N ⁡ A · ˙ Y
27 2 lmodfgrp ⊢ M ∈ LMod → R ∈ Grp
28 3 8 grpinvcl ⊢ R ∈ Grp ∧ A ∈ S → N ⁡ A ∈ S
29 27 22 28 syl2an ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ A ∈ S → N ⁡ A ∈ S
30 eqid ⊢ + M = + M
31 eqid ⊢ + R = + R
32 1 30 2 6 3 31 lmodvsdir ⊢ M ∈ LMod ∧ A ∈ S ∧ N ⁡ A ∈ S ∧ Y ∈ B → A + R N ⁡ A · ˙ Y = A · ˙ Y + M N ⁡ A · ˙ Y
33 11 14 29 15 32 syl13anc ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ A ∈ S → A + R N ⁡ A · ˙ Y = A · ˙ Y + M N ⁡ A · ˙ Y
34 3 31 4 8 grprinv ⊢ R ∈ Grp ∧ A ∈ S → A + R N ⁡ A = 0 ˙
35 27 22 34 syl2an ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ A ∈ S → A + R N ⁡ A = 0 ˙
36 35 oveq1d ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ A ∈ S → A + R N ⁡ A · ˙ Y = 0 ˙ · ˙ Y
37 1 2 6 4 5 lmod0vs ⊢ M ∈ LMod ∧ Y ∈ B → 0 ˙ · ˙ Y = Z
38 37 3ad2antr2 ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ A ∈ S → 0 ˙ · ˙ Y = Z
39 36 38 eqtrd ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ A ∈ S → A + R N ⁡ A · ˙ Y = Z
40 26 33 39 3eqtr2d ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ A ∈ S → 1 ˙ ⋅ R A · ˙ Y + M N ⁡ A · ˙ Y = Z
41 20 40 eqtrd ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ A ∈ S → 1 ˙ · ˙ A · ˙ Y + M N ⁡ A · ˙ Y = Z
42 10 41 sylan9eqr ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ A ∈ S ∧ X = A · ˙ Y → 1 ˙ · ˙ X + M N ⁡ A · ˙ Y = Z
43 42 ex ⊢ M ∈ LMod ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ A ∈ S → X = A · ˙ Y → 1 ˙ · ˙ X + M N ⁡ A · ˙ Y = Z