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Theorem lflnegcl

Description: Closure of the negative of a functional. (This is specialized for the purpose of proving ldualgrp , and we do not define a general operation here.) (Contributed by NM, 22-Oct-2014)

Ref Expression
Hypotheses lflnegcl.v V = Base W
lflnegcl.r R = Scalar W
lflnegcl.i I = inv g R
lflnegcl.n N = x V I G x
lflnegcl.f F = LFnl W
lflnegcl.w φ W LMod
lflnegcl.g φ G F
Assertion lflnegcl φ N F

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lflnegcl.v V = Base W
2 lflnegcl.r R = Scalar W
3 lflnegcl.i I = inv g R
4 lflnegcl.n N = x V I G x
5 lflnegcl.f F = LFnl W
6 lflnegcl.w φ W LMod
7 lflnegcl.g φ G F
8 2 lmodring W LMod R Ring
9 6 8 syl φ R Ring
10 ringgrp R Ring R Grp
11 9 10 syl φ R Grp
12 11 adantr φ x V R Grp
13 6 adantr φ x V W LMod
14 7 adantr φ x V G F
15 simpr φ x V x V
16 eqid Base R = Base R
17 2 16 1 5 lflcl W LMod G F x V G x Base R
18 13 14 15 17 syl3anc φ x V G x Base R
19 16 3 grpinvcl R Grp G x Base R I G x Base R
20 12 18 19 syl2anc φ x V I G x Base R
21 20 4 fmptd φ N : V Base R
22 ringabl R Ring R Abel
23 9 22 syl φ R Abel
24 23 adantr φ k Base R y V z V R Abel
25 9 adantr φ k Base R y V z V R Ring
26 simpr1 φ k Base R y V z V k Base R
27 6 adantr φ k Base R y V z V W LMod
28 7 adantr φ k Base R y V z V G F
29 simpr2 φ k Base R y V z V y V
30 2 16 1 5 lflcl W LMod G F y V G y Base R
31 27 28 29 30 syl3anc φ k Base R y V z V G y Base R
32 eqid R = R
33 16 32 ringcl R Ring k Base R G y Base R k R G y Base R
34 25 26 31 33 syl3anc φ k Base R y V z V k R G y Base R
35 simpr3 φ k Base R y V z V z V
36 2 16 1 5 lflcl W LMod G F z V G z Base R
37 27 28 35 36 syl3anc φ k Base R y V z V G z Base R
38 eqid + R = + R
39 16 38 3 ablinvadd R Abel k R G y Base R G z Base R I k R G y + R G z = I k R G y + R I G z
40 24 34 37 39 syl3anc φ k Base R y V z V I k R G y + R G z = I k R G y + R I G z
41 eqid + W = + W
42 eqid W = W
43 1 41 2 42 16 38 32 5 lfli W LMod G F k Base R y V z V G k W y + W z = k R G y + R G z
44 27 28 26 29 35 43 syl113anc φ k Base R y V z V G k W y + W z = k R G y + R G z
45 44 fveq2d φ k Base R y V z V I G k W y + W z = I k R G y + R G z
46 16 32 3 25 26 31 ringmneg2 φ k Base R y V z V k R I G y = I k R G y
47 46 oveq1d φ k Base R y V z V k R I G y + R I G z = I k R G y + R I G z
48 40 45 47 3eqtr4d φ k Base R y V z V I G k W y + W z = k R I G y + R I G z
49 1 2 42 16 lmodvscl W LMod k Base R y V k W y V
50 27 26 29 49 syl3anc φ k Base R y V z V k W y V
51 1 41 lmodvacl W LMod k W y V z V k W y + W z V
52 27 50 35 51 syl3anc φ k Base R y V z V k W y + W z V
53 2fveq3 x = k W y + W z I G x = I G k W y + W z
54 fvex I G k W y + W z V
55 53 4 54 fvmpt k W y + W z V N k W y + W z = I G k W y + W z
56 52 55 syl φ k Base R y V z V N k W y + W z = I G k W y + W z
57 2fveq3 x = y I G x = I G y
58 fvex I G y V
59 57 4 58 fvmpt y V N y = I G y
60 29 59 syl φ k Base R y V z V N y = I G y
61 60 oveq2d φ k Base R y V z V k R N y = k R I G y
62 2fveq3 x = z I G x = I G z
63 fvex I G z V
64 62 4 63 fvmpt z V N z = I G z
65 35 64 syl φ k Base R y V z V N z = I G z
66 61 65 oveq12d φ k Base R y V z V k R N y + R N z = k R I G y + R I G z
67 48 56 66 3eqtr4d φ k Base R y V z V N k W y + W z = k R N y + R N z
68 67 ralrimivvva φ k Base R y V z V N k W y + W z = k R N y + R N z
69 1 41 2 42 16 38 32 5 islfl W LMod N F N : V Base R k Base R y V z V N k W y + W z = k R N y + R N z
70 6 69 syl φ N F N : V Base R k Base R y V z V N k W y + W z = k R N y + R N z
71 21 68 70 mpbir2and φ N F