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Theorem nlmdsdi

Description: Distribute a distance calculation. (Contributed by Mario Carneiro, 6-Oct-2015)

Ref Expression
Hypotheses nlmdsdi.v ⊢ V = Base W
nlmdsdi.s ⊢ · ˙ = ⋅ W
nlmdsdi.f ⊢ F = Scalar ⁡ W
nlmdsdi.k ⊢ K = Base F
nlmdsdi.d ⊢ D = dist ⁡ W
nlmdsdi.a ⊢ A = norm ⁡ F
Assertion nlmdsdi ⊢ W ∈ NrmMod ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ V ∧ Z ∈ V → A ⁡ X ⁢ Y D Z = X · ˙ Y D X · ˙ Z

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 nlmdsdi.v ⊢ V = Base W
2 nlmdsdi.s ⊢ · ˙ = ⋅ W
3 nlmdsdi.f ⊢ F = Scalar ⁡ W
4 nlmdsdi.k ⊢ K = Base F
5 nlmdsdi.d ⊢ D = dist ⁡ W
6 nlmdsdi.a ⊢ A = norm ⁡ F
7 simpl ⊢ W ∈ NrmMod ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ V ∧ Z ∈ V → W ∈ NrmMod
8 simpr1 ⊢ W ∈ NrmMod ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ V ∧ Z ∈ V → X ∈ K
9 nlmngp ⊢ W ∈ NrmMod → W ∈ NrmGrp
10 9 adantr ⊢ W ∈ NrmMod ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ V ∧ Z ∈ V → W ∈ NrmGrp
11 ngpgrp ⊢ W ∈ NrmGrp → W ∈ Grp
12 10 11 syl ⊢ W ∈ NrmMod ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ V ∧ Z ∈ V → W ∈ Grp
13 simpr2 ⊢ W ∈ NrmMod ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ V ∧ Z ∈ V → Y ∈ V
14 simpr3 ⊢ W ∈ NrmMod ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ V ∧ Z ∈ V → Z ∈ V
15 eqid ⊢ - W = - W
16 1 15 grpsubcl ⊢ W ∈ Grp ∧ Y ∈ V ∧ Z ∈ V → Y - W Z ∈ V
17 12 13 14 16 syl3anc ⊢ W ∈ NrmMod ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ V ∧ Z ∈ V → Y - W Z ∈ V
18 eqid ⊢ norm ⁡ W = norm ⁡ W
19 1 18 2 3 4 6 nmvs ⊢ W ∈ NrmMod ∧ X ∈ K ∧ Y - W Z ∈ V → norm ⁡ W ⁡ X · ˙ Y - W Z = A ⁡ X ⁢ norm ⁡ W ⁡ Y - W Z
20 7 8 17 19 syl3anc ⊢ W ∈ NrmMod ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ V ∧ Z ∈ V → norm ⁡ W ⁡ X · ˙ Y - W Z = A ⁡ X ⁢ norm ⁡ W ⁡ Y - W Z
21 nlmlmod ⊢ W ∈ NrmMod → W ∈ LMod
22 21 adantr ⊢ W ∈ NrmMod ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ V ∧ Z ∈ V → W ∈ LMod
23 1 2 3 4 15 22 8 13 14 lmodsubdi ⊢ W ∈ NrmMod ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ V ∧ Z ∈ V → X · ˙ Y - W Z = X · ˙ Y - W X · ˙ Z
24 23 fveq2d ⊢ W ∈ NrmMod ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ V ∧ Z ∈ V → norm ⁡ W ⁡ X · ˙ Y - W Z = norm ⁡ W ⁡ X · ˙ Y - W X · ˙ Z
25 20 24 eqtr3d ⊢ W ∈ NrmMod ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ V ∧ Z ∈ V → A ⁡ X ⁢ norm ⁡ W ⁡ Y - W Z = norm ⁡ W ⁡ X · ˙ Y - W X · ˙ Z
26 18 1 15 5 ngpds ⊢ W ∈ NrmGrp ∧ Y ∈ V ∧ Z ∈ V → Y D Z = norm ⁡ W ⁡ Y - W Z
27 10 13 14 26 syl3anc ⊢ W ∈ NrmMod ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ V ∧ Z ∈ V → Y D Z = norm ⁡ W ⁡ Y - W Z
28 27 oveq2d ⊢ W ∈ NrmMod ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ V ∧ Z ∈ V → A ⁡ X ⁢ Y D Z = A ⁡ X ⁢ norm ⁡ W ⁡ Y - W Z
29 1 3 2 4 lmodvscl ⊢ W ∈ LMod ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ V → X · ˙ Y ∈ V
30 22 8 13 29 syl3anc ⊢ W ∈ NrmMod ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ V ∧ Z ∈ V → X · ˙ Y ∈ V
31 1 3 2 4 lmodvscl ⊢ W ∈ LMod ∧ X ∈ K ∧ Z ∈ V → X · ˙ Z ∈ V
32 22 8 14 31 syl3anc ⊢ W ∈ NrmMod ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ V ∧ Z ∈ V → X · ˙ Z ∈ V
33 18 1 15 5 ngpds ⊢ W ∈ NrmGrp ∧ X · ˙ Y ∈ V ∧ X · ˙ Z ∈ V → X · ˙ Y D X · ˙ Z = norm ⁡ W ⁡ X · ˙ Y - W X · ˙ Z
34 10 30 32 33 syl3anc ⊢ W ∈ NrmMod ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ V ∧ Z ∈ V → X · ˙ Y D X · ˙ Z = norm ⁡ W ⁡ X · ˙ Y - W X · ˙ Z
35 25 28 34 3eqtr4d ⊢ W ∈ NrmMod ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ V ∧ Z ∈ V → A ⁡ X ⁢ Y D Z = X · ˙ Y D X · ˙ Z