Metamath Proof Explorer


Theorem lvecvs0or

Description: If a scalar product is zero, one of its factors must be zero. ( hvmul0or analog.) (Contributed by NM, 2-Jul-2014)

Ref Expression
Hypotheses lvecmul0or.v ⊢ V = Base W
lvecmul0or.s ⊢ · ˙ = ⋅ W
lvecmul0or.f ⊢ F = Scalar ⁡ W
lvecmul0or.k ⊢ K = Base F
lvecmul0or.o ⊢ O = 0 F
lvecmul0or.z ⊢ 0 ˙ = 0 W
lvecmul0or.w ⊢ φ → W ∈ LVec
lvecmul0or.a ⊢ φ → A ∈ K
lvecmul0or.x ⊢ φ → X ∈ V
Assertion lvecvs0or ⊢ φ → A · ˙ X = 0 ˙ ↔ A = O ∨ X = 0 ˙

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lvecmul0or.v ⊢ V = Base W
2 lvecmul0or.s ⊢ · ˙ = ⋅ W
3 lvecmul0or.f ⊢ F = Scalar ⁡ W
4 lvecmul0or.k ⊢ K = Base F
5 lvecmul0or.o ⊢ O = 0 F
6 lvecmul0or.z ⊢ 0 ˙ = 0 W
7 lvecmul0or.w ⊢ φ → W ∈ LVec
8 lvecmul0or.a ⊢ φ → A ∈ K
9 lvecmul0or.x ⊢ φ → X ∈ V
10 df-ne ⊢ A ≠ O ↔ ¬ A = O
11 oveq2 ⊢ A · ˙ X = 0 ˙ → inv r ⁡ F ⁡ A · ˙ A · ˙ X = inv r ⁡ F ⁡ A · ˙ 0 ˙
12 11 ad2antlr ⊢ φ ∧ A · ˙ X = 0 ˙ ∧ A ≠ O → inv r ⁡ F ⁡ A · ˙ A · ˙ X = inv r ⁡ F ⁡ A · ˙ 0 ˙
13 7 adantr ⊢ φ ∧ A ≠ O → W ∈ LVec
14 3 lvecdrng ⊢ W ∈ LVec → F ∈ DivRing
15 13 14 syl ⊢ φ ∧ A ≠ O → F ∈ DivRing
16 8 adantr ⊢ φ ∧ A ≠ O → A ∈ K
17 simpr ⊢ φ ∧ A ≠ O → A ≠ O
18 eqid ⊢ ⋅ F = ⋅ F
19 eqid ⊢ 1 F = 1 F
20 eqid ⊢ inv r ⁡ F = inv r ⁡ F
21 4 5 18 19 20 drnginvrl ⊢ F ∈ DivRing ∧ A ∈ K ∧ A ≠ O → inv r ⁡ F ⁡ A ⋅ F A = 1 F
22 15 16 17 21 syl3anc ⊢ φ ∧ A ≠ O → inv r ⁡ F ⁡ A ⋅ F A = 1 F
23 22 oveq1d ⊢ φ ∧ A ≠ O → inv r ⁡ F ⁡ A ⋅ F A · ˙ X = 1 F · ˙ X
24 lveclmod ⊢ W ∈ LVec → W ∈ LMod
25 7 24 syl ⊢ φ → W ∈ LMod
26 25 adantr ⊢ φ ∧ A ≠ O → W ∈ LMod
27 4 5 20 drnginvrcl ⊢ F ∈ DivRing ∧ A ∈ K ∧ A ≠ O → inv r ⁡ F ⁡ A ∈ K
28 15 16 17 27 syl3anc ⊢ φ ∧ A ≠ O → inv r ⁡ F ⁡ A ∈ K
29 9 adantr ⊢ φ ∧ A ≠ O → X ∈ V
30 1 3 2 4 18 lmodvsass ⊢ W ∈ LMod ∧ inv r ⁡ F ⁡ A ∈ K ∧ A ∈ K ∧ X ∈ V → inv r ⁡ F ⁡ A ⋅ F A · ˙ X = inv r ⁡ F ⁡ A · ˙ A · ˙ X
31 26 28 16 29 30 syl13anc ⊢ φ ∧ A ≠ O → inv r ⁡ F ⁡ A ⋅ F A · ˙ X = inv r ⁡ F ⁡ A · ˙ A · ˙ X
32 1 3 2 19 lmodvs1 ⊢ W ∈ LMod ∧ X ∈ V → 1 F · ˙ X = X
33 25 9 32 syl2anc ⊢ φ → 1 F · ˙ X = X
34 33 adantr ⊢ φ ∧ A ≠ O → 1 F · ˙ X = X
35 23 31 34 3eqtr3d ⊢ φ ∧ A ≠ O → inv r ⁡ F ⁡ A · ˙ A · ˙ X = X
36 35 adantlr ⊢ φ ∧ A · ˙ X = 0 ˙ ∧ A ≠ O → inv r ⁡ F ⁡ A · ˙ A · ˙ X = X
37 25 adantr ⊢ φ ∧ A · ˙ X = 0 ˙ → W ∈ LMod
38 37 adantr ⊢ φ ∧ A · ˙ X = 0 ˙ ∧ A ≠ O → W ∈ LMod
39 28 adantlr ⊢ φ ∧ A · ˙ X = 0 ˙ ∧ A ≠ O → inv r ⁡ F ⁡ A ∈ K
40 3 2 4 6 lmodvs0 ⊢ W ∈ LMod ∧ inv r ⁡ F ⁡ A ∈ K → inv r ⁡ F ⁡ A · ˙ 0 ˙ = 0 ˙
41 38 39 40 syl2anc ⊢ φ ∧ A · ˙ X = 0 ˙ ∧ A ≠ O → inv r ⁡ F ⁡ A · ˙ 0 ˙ = 0 ˙
42 12 36 41 3eqtr3d ⊢ φ ∧ A · ˙ X = 0 ˙ ∧ A ≠ O → X = 0 ˙
43 42 ex ⊢ φ ∧ A · ˙ X = 0 ˙ → A ≠ O → X = 0 ˙
44 10 43 biimtrrid ⊢ φ ∧ A · ˙ X = 0 ˙ → ¬ A = O → X = 0 ˙
45 44 orrd ⊢ φ ∧ A · ˙ X = 0 ˙ → A = O ∨ X = 0 ˙
46 45 ex ⊢ φ → A · ˙ X = 0 ˙ → A = O ∨ X = 0 ˙
47 1 3 2 5 6 lmod0vs ⊢ W ∈ LMod ∧ X ∈ V → O · ˙ X = 0 ˙
48 25 9 47 syl2anc ⊢ φ → O · ˙ X = 0 ˙
49 oveq1 ⊢ A = O → A · ˙ X = O · ˙ X
50 49 eqeq1d ⊢ A = O → A · ˙ X = 0 ˙ ↔ O · ˙ X = 0 ˙
51 48 50 syl5ibrcom ⊢ φ → A = O → A · ˙ X = 0 ˙
52 3 2 4 6 lmodvs0 ⊢ W ∈ LMod ∧ A ∈ K → A · ˙ 0 ˙ = 0 ˙
53 25 8 52 syl2anc ⊢ φ → A · ˙ 0 ˙ = 0 ˙
54 oveq2 ⊢ X = 0 ˙ → A · ˙ X = A · ˙ 0 ˙
55 54 eqeq1d ⊢ X = 0 ˙ → A · ˙ X = 0 ˙ ↔ A · ˙ 0 ˙ = 0 ˙
56 53 55 syl5ibrcom ⊢ φ → X = 0 ˙ → A · ˙ X = 0 ˙
57 51 56 jaod ⊢ φ → A = O ∨ X = 0 ˙ → A · ˙ X = 0 ˙
58 46 57 impbid ⊢ φ → A · ˙ X = 0 ˙ ↔ A = O ∨ X = 0 ˙