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Theorem lfladdcl

Description: Closure of addition of two functionals. (Contributed by NM, 19-Oct-2014)

Ref Expression
Hypotheses lfladdcl.r R = Scalar W
lfladdcl.p + ˙ = + R
lfladdcl.f F = LFnl W
lfladdcl.w φ W LMod
lfladdcl.g φ G F
lfladdcl.h φ H F
Assertion lfladdcl φ G + ˙ f H F

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lfladdcl.r R = Scalar W
2 lfladdcl.p + ˙ = + R
3 lfladdcl.f F = LFnl W
4 lfladdcl.w φ W LMod
5 lfladdcl.g φ G F
6 lfladdcl.h φ H F
7 4 adantr φ x Base R y Base R W LMod
8 simprl φ x Base R y Base R x Base R
9 simprr φ x Base R y Base R y Base R
10 eqid Base R = Base R
11 1 10 2 lmodacl W LMod x Base R y Base R x + ˙ y Base R
12 7 8 9 11 syl3anc φ x Base R y Base R x + ˙ y Base R
13 eqid Base W = Base W
14 1 10 13 3 lflf W LMod G F G : Base W Base R
15 4 5 14 syl2anc φ G : Base W Base R
16 1 10 13 3 lflf W LMod H F H : Base W Base R
17 4 6 16 syl2anc φ H : Base W Base R
18 fvexd φ Base W V
19 inidm Base W Base W = Base W
20 12 15 17 18 18 19 off φ G + ˙ f H : Base W Base R
21 4 adantr φ x Base R y Base W z Base W W LMod
22 simpr1 φ x Base R y Base W z Base W x Base R
23 simpr2 φ x Base R y Base W z Base W y Base W
24 eqid W = W
25 13 1 24 10 lmodvscl W LMod x Base R y Base W x W y Base W
26 21 22 23 25 syl3anc φ x Base R y Base W z Base W x W y Base W
27 simpr3 φ x Base R y Base W z Base W z Base W
28 eqid + W = + W
29 13 28 lmodvacl W LMod x W y Base W z Base W x W y + W z Base W
30 21 26 27 29 syl3anc φ x Base R y Base W z Base W x W y + W z Base W
31 15 ffnd φ G Fn Base W
32 17 ffnd φ H Fn Base W
33 eqidd φ x W y + W z Base W G x W y + W z = G x W y + W z
34 eqidd φ x W y + W z Base W H x W y + W z = H x W y + W z
35 31 32 18 18 19 33 34 ofval φ x W y + W z Base W G + ˙ f H x W y + W z = G x W y + W z + ˙ H x W y + W z
36 30 35 syldan φ x Base R y Base W z Base W G + ˙ f H x W y + W z = G x W y + W z + ˙ H x W y + W z
37 eqidd φ y Base W G y = G y
38 eqidd φ y Base W H y = H y
39 31 32 18 18 19 37 38 ofval φ y Base W G + ˙ f H y = G y + ˙ H y
40 23 39 syldan φ x Base R y Base W z Base W G + ˙ f H y = G y + ˙ H y
41 40 oveq2d φ x Base R y Base W z Base W x R G + ˙ f H y = x R G y + ˙ H y
42 eqidd φ z Base W G z = G z
43 eqidd φ z Base W H z = H z
44 31 32 18 18 19 42 43 ofval φ z Base W G + ˙ f H z = G z + ˙ H z
45 27 44 syldan φ x Base R y Base W z Base W G + ˙ f H z = G z + ˙ H z
46 41 45 oveq12d φ x Base R y Base W z Base W x R G + ˙ f H y + ˙ G + ˙ f H z = x R G y + ˙ H y + ˙ G z + ˙ H z
47 5 adantr φ x Base R y Base W z Base W G F
48 1 2 13 28 3 lfladd W LMod G F x W y Base W z Base W G x W y + W z = G x W y + ˙ G z
49 21 47 26 27 48 syl112anc φ x Base R y Base W z Base W G x W y + W z = G x W y + ˙ G z
50 6 adantr φ x Base R y Base W z Base W H F
51 1 2 13 28 3 lfladd W LMod H F x W y Base W z Base W H x W y + W z = H x W y + ˙ H z
52 21 50 26 27 51 syl112anc φ x Base R y Base W z Base W H x W y + W z = H x W y + ˙ H z
53 49 52 oveq12d φ x Base R y Base W z Base W G x W y + W z + ˙ H x W y + W z = G x W y + ˙ G z + ˙ H x W y + ˙ H z
54 1 lmodring W LMod R Ring
55 21 54 syl φ x Base R y Base W z Base W R Ring
56 ringcmn R Ring R CMnd
57 55 56 syl φ x Base R y Base W z Base W R CMnd
58 1 10 13 3 lflcl W LMod G F x W y Base W G x W y Base R
59 21 47 26 58 syl3anc φ x Base R y Base W z Base W G x W y Base R
60 1 10 13 3 lflcl W LMod G F z Base W G z Base R
61 21 47 27 60 syl3anc φ x Base R y Base W z Base W G z Base R
62 1 10 13 3 lflcl W LMod H F x W y Base W H x W y Base R
63 21 50 26 62 syl3anc φ x Base R y Base W z Base W H x W y Base R
64 1 10 13 3 lflcl W LMod H F z Base W H z Base R
65 21 50 27 64 syl3anc φ x Base R y Base W z Base W H z Base R
66 10 2 cmn4 R CMnd G x W y Base R G z Base R H x W y Base R H z Base R G x W y + ˙ G z + ˙ H x W y + ˙ H z = G x W y + ˙ H x W y + ˙ G z + ˙ H z
67 57 59 61 63 65 66 syl122anc φ x Base R y Base W z Base W G x W y + ˙ G z + ˙ H x W y + ˙ H z = G x W y + ˙ H x W y + ˙ G z + ˙ H z
68 eqid R = R
69 1 10 68 13 24 3 lflmul W LMod G F x Base R y Base W G x W y = x R G y
70 21 47 22 23 69 syl112anc φ x Base R y Base W z Base W G x W y = x R G y
71 1 10 68 13 24 3 lflmul W LMod H F x Base R y Base W H x W y = x R H y
72 21 50 22 23 71 syl112anc φ x Base R y Base W z Base W H x W y = x R H y
73 70 72 oveq12d φ x Base R y Base W z Base W G x W y + ˙ H x W y = x R G y + ˙ x R H y
74 1 10 13 3 lflcl W LMod G F y Base W G y Base R
75 21 47 23 74 syl3anc φ x Base R y Base W z Base W G y Base R
76 1 10 13 3 lflcl W LMod H F y Base W H y Base R
77 21 50 23 76 syl3anc φ x Base R y Base W z Base W H y Base R
78 10 2 68 ringdi R Ring x Base R G y Base R H y Base R x R G y + ˙ H y = x R G y + ˙ x R H y
79 55 22 75 77 78 syl13anc φ x Base R y Base W z Base W x R G y + ˙ H y = x R G y + ˙ x R H y
80 73 79 eqtr4d φ x Base R y Base W z Base W G x W y + ˙ H x W y = x R G y + ˙ H y
81 80 oveq1d φ x Base R y Base W z Base W G x W y + ˙ H x W y + ˙ G z + ˙ H z = x R G y + ˙ H y + ˙ G z + ˙ H z
82 53 67 81 3eqtrd φ x Base R y Base W z Base W G x W y + W z + ˙ H x W y + W z = x R G y + ˙ H y + ˙ G z + ˙ H z
83 46 82 eqtr4d φ x Base R y Base W z Base W x R G + ˙ f H y + ˙ G + ˙ f H z = G x W y + W z + ˙ H x W y + W z
84 36 83 eqtr4d φ x Base R y Base W z Base W G + ˙ f H x W y + W z = x R G + ˙ f H y + ˙ G + ˙ f H z
85 84 ralrimivvva φ x Base R y Base W z Base W G + ˙ f H x W y + W z = x R G + ˙ f H y + ˙ G + ˙ f H z
86 13 28 1 24 10 2 68 3 islfl W LMod G + ˙ f H F G + ˙ f H : Base W Base R x Base R y Base W z Base W G + ˙ f H x W y + W z = x R G + ˙ f H y + ˙ G + ˙ f H z
87 4 86 syl φ G + ˙ f H F G + ˙ f H : Base W Base R x Base R y Base W z Base W G + ˙ f H x W y + W z = x R G + ˙ f H y + ˙ G + ˙ f H z
88 20 85 87 mpbir2and φ G + ˙ f H F