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Theorem linccl

Description: A linear combination of vectors is a vector. (Contributed by AV, 31-Mar-2019)

Ref Expression
Hypotheses linccl.b B = Base M
linccl.r R = Base Scalar M
Assertion linccl M LMod V Fin V B S R V S linC M V B

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 linccl.b B = Base M
2 linccl.r R = Base Scalar M
3 simpl M LMod V Fin V B S R V M LMod
4 2 oveq1i R V = Base Scalar M V
5 4 eleq2i S R V S Base Scalar M V
6 5 biimpi S R V S Base Scalar M V
7 6 3ad2ant3 V Fin V B S R V S Base Scalar M V
8 7 adantl M LMod V Fin V B S R V S Base Scalar M V
9 1 sseq2i V B V Base M
10 fvex Base M V
11 10 ssex V Base M V V
12 elpwg V V V 𝒫 Base M V Base M
13 11 12 syl V Base M V 𝒫 Base M V Base M
14 13 ibir V Base M V 𝒫 Base M
15 9 14 sylbi V B V 𝒫 Base M
16 15 3ad2ant2 V Fin V B S R V V 𝒫 Base M
17 16 adantl M LMod V Fin V B S R V V 𝒫 Base M
18 lincval M LMod S Base Scalar M V V 𝒫 Base M S linC M V = M v V S v M v
19 3 8 17 18 syl3anc M LMod V Fin V B S R V S linC M V = M v V S v M v
20 eqid 0 M = 0 M
21 lmodcmn M LMod M CMnd
22 21 adantr M LMod V Fin V B S R V M CMnd
23 simpr1 M LMod V Fin V B S R V V Fin
24 3 adantr M LMod V Fin V B S R V v V M LMod
25 2 fvexi R V
26 elmapg R V V Fin S R V S : V R
27 25 26 mpan V Fin S R V S : V R
28 ffvelrn S : V R v V S v R
29 28 ex S : V R v V S v R
30 27 29 syl6bi V Fin S R V v V S v R
31 30 imp V Fin S R V v V S v R
32 31 3adant2 V Fin V B S R V v V S v R
33 32 adantl M LMod V Fin V B S R V v V S v R
34 33 imp M LMod V Fin V B S R V v V S v R
35 ssel V B v V v B
36 35 3ad2ant2 V Fin V B S R V v V v B
37 36 adantl M LMod V Fin V B S R V v V v B
38 37 imp M LMod V Fin V B S R V v V v B
39 eqid Scalar M = Scalar M
40 eqid M = M
41 1 39 40 2 lmodvscl M LMod S v R v B S v M v B
42 24 34 38 41 syl3anc M LMod V Fin V B S R V v V S v M v B
43 42 fmpttd M LMod V Fin V B S R V v V S v M v : V B
44 16 anim2i M LMod V Fin V B S R V M LMod V 𝒫 Base M
45 simpr3 M LMod V Fin V B S R V S R V
46 elmapi S R V S : V R
47 46 3ad2ant3 V Fin V B S R V S : V R
48 47 adantl M LMod V Fin V B S R V S : V R
49 fvexd M LMod V Fin V B S R V 0 Scalar M V
50 48 23 49 fdmfifsupp M LMod V Fin V B S R V finSupp 0 Scalar M S
51 39 2 scmfsupp M LMod V 𝒫 Base M S R V finSupp 0 Scalar M S finSupp 0 M v V S v M v
52 44 45 50 51 syl3anc M LMod V Fin V B S R V finSupp 0 M v V S v M v
53 1 20 22 23 43 52 gsumcl M LMod V Fin V B S R V M v V S v M v B
54 19 53 eqeltrd M LMod V Fin V B S R V S linC M V B