Metamath Proof Explorer


Theorem lvecvscan2

Description: Cancellation law for scalar multiplication. ( hvmulcan2 analog.) (Contributed by NM, 2-Jul-2014)

Ref Expression
Hypotheses lvecmulcan2.v ⊢ V = Base W
lvecmulcan2.s ⊢ · ˙ = ⋅ W
lvecmulcan2.f ⊢ F = Scalar ⁡ W
lvecmulcan2.k ⊢ K = Base F
lvecmulcan2.o ⊢ 0 ˙ = 0 W
lvecmulcan2.w ⊢ φ → W ∈ LVec
lvecmulcan2.a ⊢ φ → A ∈ K
lvecmulcan2.b ⊢ φ → B ∈ K
lvecmulcan2.x ⊢ φ → X ∈ V
lvecmulcan2.n ⊢ φ → X ≠ 0 ˙
Assertion lvecvscan2 ⊢ φ → A · ˙ X = B · ˙ X ↔ A = B

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lvecmulcan2.v ⊢ V = Base W
2 lvecmulcan2.s ⊢ · ˙ = ⋅ W
3 lvecmulcan2.f ⊢ F = Scalar ⁡ W
4 lvecmulcan2.k ⊢ K = Base F
5 lvecmulcan2.o ⊢ 0 ˙ = 0 W
6 lvecmulcan2.w ⊢ φ → W ∈ LVec
7 lvecmulcan2.a ⊢ φ → A ∈ K
8 lvecmulcan2.b ⊢ φ → B ∈ K
9 lvecmulcan2.x ⊢ φ → X ∈ V
10 lvecmulcan2.n ⊢ φ → X ≠ 0 ˙
11 10 neneqd ⊢ φ → ¬ X = 0 ˙
12 biorf ⊢ ¬ X = 0 ˙ → A - F B = 0 F ↔ X = 0 ˙ ∨ A - F B = 0 F
13 orcom ⊢ X = 0 ˙ ∨ A - F B = 0 F ↔ A - F B = 0 F ∨ X = 0 ˙
14 12 13 bitrdi ⊢ ¬ X = 0 ˙ → A - F B = 0 F ↔ A - F B = 0 F ∨ X = 0 ˙
15 11 14 syl ⊢ φ → A - F B = 0 F ↔ A - F B = 0 F ∨ X = 0 ˙
16 eqid ⊢ 0 F = 0 F
17 lveclmod ⊢ W ∈ LVec → W ∈ LMod
18 6 17 syl ⊢ φ → W ∈ LMod
19 3 lmodfgrp ⊢ W ∈ LMod → F ∈ Grp
20 18 19 syl ⊢ φ → F ∈ Grp
21 eqid ⊢ - F = - F
22 4 21 grpsubcl ⊢ F ∈ Grp ∧ A ∈ K ∧ B ∈ K → A - F B ∈ K
23 20 7 8 22 syl3anc ⊢ φ → A - F B ∈ K
24 1 2 3 4 16 5 6 23 9 lvecvs0or ⊢ φ → A - F B · ˙ X = 0 ˙ ↔ A - F B = 0 F ∨ X = 0 ˙
25 eqid ⊢ - W = - W
26 1 2 3 4 25 21 18 7 8 9 lmodsubdir ⊢ φ → A - F B · ˙ X = A · ˙ X - W B · ˙ X
27 26 eqeq1d ⊢ φ → A - F B · ˙ X = 0 ˙ ↔ A · ˙ X - W B · ˙ X = 0 ˙
28 15 24 27 3bitr2rd ⊢ φ → A · ˙ X - W B · ˙ X = 0 ˙ ↔ A - F B = 0 F
29 1 3 2 4 lmodvscl ⊢ W ∈ LMod ∧ A ∈ K ∧ X ∈ V → A · ˙ X ∈ V
30 18 7 9 29 syl3anc ⊢ φ → A · ˙ X ∈ V
31 1 3 2 4 lmodvscl ⊢ W ∈ LMod ∧ B ∈ K ∧ X ∈ V → B · ˙ X ∈ V
32 18 8 9 31 syl3anc ⊢ φ → B · ˙ X ∈ V
33 1 5 25 lmodsubeq0 ⊢ W ∈ LMod ∧ A · ˙ X ∈ V ∧ B · ˙ X ∈ V → A · ˙ X - W B · ˙ X = 0 ˙ ↔ A · ˙ X = B · ˙ X
34 18 30 32 33 syl3anc ⊢ φ → A · ˙ X - W B · ˙ X = 0 ˙ ↔ A · ˙ X = B · ˙ X
35 4 16 21 grpsubeq0 ⊢ F ∈ Grp ∧ A ∈ K ∧ B ∈ K → A - F B = 0 F ↔ A = B
36 20 7 8 35 syl3anc ⊢ φ → A - F B = 0 F ↔ A = B
37 28 34 36 3bitr3d ⊢ φ → A · ˙ X = B · ˙ X ↔ A = B