Database
BASIC ALGEBRAIC STRUCTURES
Left modules
Definition and basic properties
lmodcom
Next ⟩
lmodabl
Metamath Proof Explorer
Ascii
Unicode
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