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Theorem lflvscl

Description: Closure of a scalar product with a functional. Note that this is the scalar product for a right vector space with the scalar after the vector; reversing these fails closure. (Contributed by NM, 9-Oct-2014) (Revised by Mario Carneiro, 22-Apr-2015)

Ref Expression
Hypotheses lflsccl.v V = Base W
lflsccl.d D = Scalar W
lflsccl.k K = Base D
lflsccl.t · ˙ = D
lflsccl.f F = LFnl W
lflsccl.w φ W LMod
lflsccl.g φ G F
lflsccl.r φ R K
Assertion lflvscl φ G · ˙ f V × R F

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lflsccl.v V = Base W
2 lflsccl.d D = Scalar W
3 lflsccl.k K = Base D
4 lflsccl.t · ˙ = D
5 lflsccl.f F = LFnl W
6 lflsccl.w φ W LMod
7 lflsccl.g φ G F
8 lflsccl.r φ R K
9 1 a1i φ V = Base W
10 eqidd φ + W = + W
11 2 a1i φ D = Scalar W
12 eqidd φ W = W
13 3 a1i φ K = Base D
14 eqidd φ + D = + D
15 4 a1i φ · ˙ = D
16 5 a1i φ F = LFnl W
17 2 lmodring W LMod D Ring
18 6 17 syl φ D Ring
19 3 4 ringcl D Ring x K y K x · ˙ y K
20 19 3expb D Ring x K y K x · ˙ y K
21 18 20 sylan φ x K y K x · ˙ y K
22 2 3 1 5 lflf W LMod G F G : V K
23 6 7 22 syl2anc φ G : V K
24 fconst6g R K V × R : V K
25 8 24 syl φ V × R : V K
26 1 fvexi V V
27 26 a1i φ V V
28 inidm V V = V
29 21 23 25 27 27 28 off φ G · ˙ f V × R : V K
30 6 adantr φ r K x V y V W LMod
31 7 adantr φ r K x V y V G F
32 simpr1 φ r K x V y V r K
33 simpr2 φ r K x V y V x V
34 simpr3 φ r K x V y V y V
35 eqid + W = + W
36 eqid W = W
37 eqid + D = + D
38 1 35 2 36 3 37 4 5 lfli W LMod G F r K x V y V G r W x + W y = r · ˙ G x + D G y
39 30 31 32 33 34 38 syl113anc φ r K x V y V G r W x + W y = r · ˙ G x + D G y
40 39 oveq1d φ r K x V y V G r W x + W y · ˙ R = r · ˙ G x + D G y · ˙ R
41 18 adantr φ r K x V y V D Ring
42 2 3 1 5 lflcl W LMod G F x V G x K
43 30 31 33 42 syl3anc φ r K x V y V G x K
44 3 4 ringcl D Ring r K G x K r · ˙ G x K
45 41 32 43 44 syl3anc φ r K x V y V r · ˙ G x K
46 2 3 1 5 lflcl W LMod G F y V G y K
47 30 31 34 46 syl3anc φ r K x V y V G y K
48 8 adantr φ r K x V y V R K
49 3 37 4 ringdir D Ring r · ˙ G x K G y K R K r · ˙ G x + D G y · ˙ R = r · ˙ G x · ˙ R + D G y · ˙ R
50 41 45 47 48 49 syl13anc φ r K x V y V r · ˙ G x + D G y · ˙ R = r · ˙ G x · ˙ R + D G y · ˙ R
51 3 4 ringass D Ring r K G x K R K r · ˙ G x · ˙ R = r · ˙ G x · ˙ R
52 41 32 43 48 51 syl13anc φ r K x V y V r · ˙ G x · ˙ R = r · ˙ G x · ˙ R
53 52 oveq1d φ r K x V y V r · ˙ G x · ˙ R + D G y · ˙ R = r · ˙ G x · ˙ R + D G y · ˙ R
54 40 50 53 3eqtrd φ r K x V y V G r W x + W y · ˙ R = r · ˙ G x · ˙ R + D G y · ˙ R
55 1 2 36 3 lmodvscl W LMod r K x V r W x V
56 30 32 33 55 syl3anc φ r K x V y V r W x V
57 1 35 lmodvacl W LMod r W x V y V r W x + W y V
58 30 56 34 57 syl3anc φ r K x V y V r W x + W y V
59 23 ffnd φ G Fn V
60 eqidd φ r W x + W y V G r W x + W y = G r W x + W y
61 27 8 59 60 ofc2 φ r W x + W y V G · ˙ f V × R r W x + W y = G r W x + W y · ˙ R
62 58 61 syldan φ r K x V y V G · ˙ f V × R r W x + W y = G r W x + W y · ˙ R
63 eqidd φ x V G x = G x
64 27 8 59 63 ofc2 φ x V G · ˙ f V × R x = G x · ˙ R
65 33 64 syldan φ r K x V y V G · ˙ f V × R x = G x · ˙ R
66 65 oveq2d φ r K x V y V r · ˙ G · ˙ f V × R x = r · ˙ G x · ˙ R
67 eqidd φ y V G y = G y
68 27 8 59 67 ofc2 φ y V G · ˙ f V × R y = G y · ˙ R
69 34 68 syldan φ r K x V y V G · ˙ f V × R y = G y · ˙ R
70 66 69 oveq12d φ r K x V y V r · ˙ G · ˙ f V × R x + D G · ˙ f V × R y = r · ˙ G x · ˙ R + D G y · ˙ R
71 54 62 70 3eqtr4d φ r K x V y V G · ˙ f V × R r W x + W y = r · ˙ G · ˙ f V × R x + D G · ˙ f V × R y
72 9 10 11 12 13 14 15 16 29 71 6 islfld φ G · ˙ f V × R F