Metamath Proof Explorer


Theorem lvecinv

Description: Invert coefficient of scalar product. (Contributed by NM, 11-Apr-2015)

Ref Expression
Hypotheses lvecinv.v ⊢ V = Base W
lvecinv.t ⊢ · ˙ = ⋅ W
lvecinv.f ⊢ F = Scalar ⁡ W
lvecinv.k ⊢ K = Base F
lvecinv.o ⊢ 0 ˙ = 0 F
lvecinv.i ⊢ I = inv r ⁡ F
lvecinv.w ⊢ φ → W ∈ LVec
lvecinv.a ⊢ φ → A ∈ K ∖ 0 ˙
lvecinv.x ⊢ φ → X ∈ V
lvecinv.y ⊢ φ → Y ∈ V
Assertion lvecinv ⊢ φ → X = A · ˙ Y ↔ Y = I ⁡ A · ˙ X

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lvecinv.v ⊢ V = Base W
2 lvecinv.t ⊢ · ˙ = ⋅ W
3 lvecinv.f ⊢ F = Scalar ⁡ W
4 lvecinv.k ⊢ K = Base F
5 lvecinv.o ⊢ 0 ˙ = 0 F
6 lvecinv.i ⊢ I = inv r ⁡ F
7 lvecinv.w ⊢ φ → W ∈ LVec
8 lvecinv.a ⊢ φ → A ∈ K ∖ 0 ˙
9 lvecinv.x ⊢ φ → X ∈ V
10 lvecinv.y ⊢ φ → Y ∈ V
11 oveq2 ⊢ X = A · ˙ Y → I ⁡ A · ˙ X = I ⁡ A · ˙ A · ˙ Y
12 3 lvecdrng ⊢ W ∈ LVec → F ∈ DivRing
13 7 12 syl ⊢ φ → F ∈ DivRing
14 8 eldifad ⊢ φ → A ∈ K
15 eldifsni ⊢ A ∈ K ∖ 0 ˙ → A ≠ 0 ˙
16 8 15 syl ⊢ φ → A ≠ 0 ˙
17 eqid ⊢ ⋅ F = ⋅ F
18 eqid ⊢ 1 F = 1 F
19 4 5 17 18 6 drnginvrl ⊢ F ∈ DivRing ∧ A ∈ K ∧ A ≠ 0 ˙ → I ⁡ A ⋅ F A = 1 F
20 13 14 16 19 syl3anc ⊢ φ → I ⁡ A ⋅ F A = 1 F
21 20 oveq1d ⊢ φ → I ⁡ A ⋅ F A · ˙ Y = 1 F · ˙ Y
22 lveclmod ⊢ W ∈ LVec → W ∈ LMod
23 7 22 syl ⊢ φ → W ∈ LMod
24 4 5 6 drnginvrcl ⊢ F ∈ DivRing ∧ A ∈ K ∧ A ≠ 0 ˙ → I ⁡ A ∈ K
25 13 14 16 24 syl3anc ⊢ φ → I ⁡ A ∈ K
26 1 3 2 4 17 lmodvsass ⊢ W ∈ LMod ∧ I ⁡ A ∈ K ∧ A ∈ K ∧ Y ∈ V → I ⁡ A ⋅ F A · ˙ Y = I ⁡ A · ˙ A · ˙ Y
27 23 25 14 10 26 syl13anc ⊢ φ → I ⁡ A ⋅ F A · ˙ Y = I ⁡ A · ˙ A · ˙ Y
28 1 3 2 18 lmodvs1 ⊢ W ∈ LMod ∧ Y ∈ V → 1 F · ˙ Y = Y
29 23 10 28 syl2anc ⊢ φ → 1 F · ˙ Y = Y
30 21 27 29 3eqtr3d ⊢ φ → I ⁡ A · ˙ A · ˙ Y = Y
31 11 30 sylan9eqr ⊢ φ ∧ X = A · ˙ Y → I ⁡ A · ˙ X = Y
32 4 5 17 18 6 drnginvrr ⊢ F ∈ DivRing ∧ A ∈ K ∧ A ≠ 0 ˙ → A ⋅ F I ⁡ A = 1 F
33 13 14 16 32 syl3anc ⊢ φ → A ⋅ F I ⁡ A = 1 F
34 33 oveq1d ⊢ φ → A ⋅ F I ⁡ A · ˙ X = 1 F · ˙ X
35 1 3 2 4 17 lmodvsass ⊢ W ∈ LMod ∧ A ∈ K ∧ I ⁡ A ∈ K ∧ X ∈ V → A ⋅ F I ⁡ A · ˙ X = A · ˙ I ⁡ A · ˙ X
36 23 14 25 9 35 syl13anc ⊢ φ → A ⋅ F I ⁡ A · ˙ X = A · ˙ I ⁡ A · ˙ X
37 1 3 2 18 lmodvs1 ⊢ W ∈ LMod ∧ X ∈ V → 1 F · ˙ X = X
38 23 9 37 syl2anc ⊢ φ → 1 F · ˙ X = X
39 34 36 38 3eqtr3rd ⊢ φ → X = A · ˙ I ⁡ A · ˙ X
40 oveq2 ⊢ I ⁡ A · ˙ X = Y → A · ˙ I ⁡ A · ˙ X = A · ˙ Y
41 39 40 sylan9eq ⊢ φ ∧ I ⁡ A · ˙ X = Y → X = A · ˙ Y
42 31 41 impbida ⊢ φ → X = A · ˙ Y ↔ I ⁡ A · ˙ X = Y
43 eqcom ⊢ I ⁡ A · ˙ X = Y ↔ Y = I ⁡ A · ˙ X
44 42 43 bitrdi ⊢ φ → X = A · ˙ Y ↔ Y = I ⁡ A · ˙ X