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Theorem lmodcom

Description: Left module vector sum is commutative. (Contributed by Gérard Lang, 25-Jun-2014)

Ref Expression
Hypotheses lmodcom.v V = Base W
lmodcom.a + ˙ = + W
Assertion lmodcom W LMod X V Y V X + ˙ Y = Y + ˙ X

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lmodcom.v V = Base W
2 lmodcom.a + ˙ = + W
3 simp1 W LMod X V Y V W LMod
4 eqid Scalar W = Scalar W
5 eqid Base Scalar W = Base Scalar W
6 eqid 1 Scalar W = 1 Scalar W
7 4 5 6 lmod1cl W LMod 1 Scalar W Base Scalar W
8 3 7 syl W LMod X V Y V 1 Scalar W Base Scalar W
9 eqid + Scalar W = + Scalar W
10 4 5 9 lmodacl W LMod 1 Scalar W Base Scalar W 1 Scalar W Base Scalar W 1 Scalar W + Scalar W 1 Scalar W Base Scalar W
11 3 8 8 10 syl3anc W LMod X V Y V 1 Scalar W + Scalar W 1 Scalar W Base Scalar W
12 simp2 W LMod X V Y V X V
13 simp3 W LMod X V Y V Y V
14 eqid W = W
15 1 2 4 14 5 lmodvsdi W LMod 1 Scalar W + Scalar W 1 Scalar W Base Scalar W X V Y V 1 Scalar W + Scalar W 1 Scalar W W X + ˙ Y = 1 Scalar W + Scalar W 1 Scalar W W X + ˙ 1 Scalar W + Scalar W 1 Scalar W W Y
16 3 11 12 13 15 syl13anc W LMod X V Y V 1 Scalar W + Scalar W 1 Scalar W W X + ˙ Y = 1 Scalar W + Scalar W 1 Scalar W W X + ˙ 1 Scalar W + Scalar W 1 Scalar W W Y
17 1 2 lmodvacl W LMod X V Y V X + ˙ Y V
18 1 2 4 14 5 9 lmodvsdir W LMod 1 Scalar W Base Scalar W 1 Scalar W Base Scalar W X + ˙ Y V 1 Scalar W + Scalar W 1 Scalar W W X + ˙ Y = 1 Scalar W W X + ˙ Y + ˙ 1 Scalar W W X + ˙ Y
19 3 8 8 17 18 syl13anc W LMod X V Y V 1 Scalar W + Scalar W 1 Scalar W W X + ˙ Y = 1 Scalar W W X + ˙ Y + ˙ 1 Scalar W W X + ˙ Y
20 16 19 eqtr3d W LMod X V Y V 1 Scalar W + Scalar W 1 Scalar W W X + ˙ 1 Scalar W + Scalar W 1 Scalar W W Y = 1 Scalar W W X + ˙ Y + ˙ 1 Scalar W W X + ˙ Y
21 1 2 4 14 5 9 lmodvsdir W LMod 1 Scalar W Base Scalar W 1 Scalar W Base Scalar W X V 1 Scalar W + Scalar W 1 Scalar W W X = 1 Scalar W W X + ˙ 1 Scalar W W X
22 3 8 8 12 21 syl13anc W LMod X V Y V 1 Scalar W + Scalar W 1 Scalar W W X = 1 Scalar W W X + ˙ 1 Scalar W W X
23 1 4 14 6 lmodvs1 W LMod X V 1 Scalar W W X = X
24 3 12 23 syl2anc W LMod X V Y V 1 Scalar W W X = X
25 24 24 oveq12d W LMod X V Y V 1 Scalar W W X + ˙ 1 Scalar W W X = X + ˙ X
26 22 25 eqtrd W LMod X V Y V 1 Scalar W + Scalar W 1 Scalar W W X = X + ˙ X
27 1 2 4 14 5 9 lmodvsdir W LMod 1 Scalar W Base Scalar W 1 Scalar W Base Scalar W Y V 1 Scalar W + Scalar W 1 Scalar W W Y = 1 Scalar W W Y + ˙ 1 Scalar W W Y
28 3 8 8 13 27 syl13anc W LMod X V Y V 1 Scalar W + Scalar W 1 Scalar W W Y = 1 Scalar W W Y + ˙ 1 Scalar W W Y
29 1 4 14 6 lmodvs1 W LMod Y V 1 Scalar W W Y = Y
30 3 13 29 syl2anc W LMod X V Y V 1 Scalar W W Y = Y
31 30 30 oveq12d W LMod X V Y V 1 Scalar W W Y + ˙ 1 Scalar W W Y = Y + ˙ Y
32 28 31 eqtrd W LMod X V Y V 1 Scalar W + Scalar W 1 Scalar W W Y = Y + ˙ Y
33 26 32 oveq12d W LMod X V Y V 1 Scalar W + Scalar W 1 Scalar W W X + ˙ 1 Scalar W + Scalar W 1 Scalar W W Y = X + ˙ X + ˙ Y + ˙ Y
34 1 4 14 6 lmodvs1 W LMod X + ˙ Y V 1 Scalar W W X + ˙ Y = X + ˙ Y
35 3 17 34 syl2anc W LMod X V Y V 1 Scalar W W X + ˙ Y = X + ˙ Y
36 35 35 oveq12d W LMod X V Y V 1 Scalar W W X + ˙ Y + ˙ 1 Scalar W W X + ˙ Y = X + ˙ Y + ˙ X + ˙ Y
37 20 33 36 3eqtr3d W LMod X V Y V X + ˙ X + ˙ Y + ˙ Y = X + ˙ Y + ˙ X + ˙ Y
38 1 2 lmodvacl W LMod X V X V X + ˙ X V
39 3 12 12 38 syl3anc W LMod X V Y V X + ˙ X V
40 1 2 lmodass W LMod X + ˙ X V Y V Y V X + ˙ X + ˙ Y + ˙ Y = X + ˙ X + ˙ Y + ˙ Y
41 3 39 13 13 40 syl13anc W LMod X V Y V X + ˙ X + ˙ Y + ˙ Y = X + ˙ X + ˙ Y + ˙ Y
42 1 2 lmodass W LMod X + ˙ Y V X V Y V X + ˙ Y + ˙ X + ˙ Y = X + ˙ Y + ˙ X + ˙ Y
43 3 17 12 13 42 syl13anc W LMod X V Y V X + ˙ Y + ˙ X + ˙ Y = X + ˙ Y + ˙ X + ˙ Y
44 37 41 43 3eqtr4d W LMod X V Y V X + ˙ X + ˙ Y + ˙ Y = X + ˙ Y + ˙ X + ˙ Y
45 lmodgrp W LMod W Grp
46 3 45 syl W LMod X V Y V W Grp
47 1 2 lmodvacl W LMod X + ˙ X V Y V X + ˙ X + ˙ Y V
48 3 39 13 47 syl3anc W LMod X V Y V X + ˙ X + ˙ Y V
49 1 2 lmodvacl W LMod X + ˙ Y V X V X + ˙ Y + ˙ X V
50 3 17 12 49 syl3anc W LMod X V Y V X + ˙ Y + ˙ X V
51 1 2 grprcan W Grp X + ˙ X + ˙ Y V X + ˙ Y + ˙ X V Y V X + ˙ X + ˙ Y + ˙ Y = X + ˙ Y + ˙ X + ˙ Y X + ˙ X + ˙ Y = X + ˙ Y + ˙ X
52 46 48 50 13 51 syl13anc W LMod X V Y V X + ˙ X + ˙ Y + ˙ Y = X + ˙ Y + ˙ X + ˙ Y X + ˙ X + ˙ Y = X + ˙ Y + ˙ X
53 44 52 mpbid W LMod X V Y V X + ˙ X + ˙ Y = X + ˙ Y + ˙ X
54 1 2 lmodass W LMod X V X V Y V X + ˙ X + ˙ Y = X + ˙ X + ˙ Y
55 3 12 12 13 54 syl13anc W LMod X V Y V X + ˙ X + ˙ Y = X + ˙ X + ˙ Y
56 1 2 lmodass W LMod X V Y V X V X + ˙ Y + ˙ X = X + ˙ Y + ˙ X
57 3 12 13 12 56 syl13anc W LMod X V Y V X + ˙ Y + ˙ X = X + ˙ Y + ˙ X
58 53 55 57 3eqtr3d W LMod X V Y V X + ˙ X + ˙ Y = X + ˙ Y + ˙ X
59 1 2 lmodvacl W LMod Y V X V Y + ˙ X V
60 59 3com23 W LMod X V Y V Y + ˙ X V
61 1 2 lmodlcan W LMod X + ˙ Y V Y + ˙ X V X V X + ˙ X + ˙ Y = X + ˙ Y + ˙ X X + ˙ Y = Y + ˙ X
62 3 17 60 12 61 syl13anc W LMod X V Y V X + ˙ X + ˙ Y = X + ˙ Y + ˙ X X + ˙ Y = Y + ˙ X
63 58 62 mpbid W LMod X V Y V X + ˙ Y = Y + ˙ X