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Theorem nlmdsdir

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
nlmdsdir.n ⊢ N = norm ⁡ W
nlmdsdir.e ⊢ E = dist ⁡ F
Assertion nlmdsdir ⊢ W ∈ NrmMod ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ K ∧ Z ∈ V → X E Y ⁢ N ⁡ Z = X · ˙ Z D Y · ˙ 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 nlmdsdir.n ⊢ N = norm ⁡ W
7 nlmdsdir.e ⊢ E = dist ⁡ F
8 simpl ⊢ W ∈ NrmMod ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ K ∧ Z ∈ V → W ∈ NrmMod
9 3 nlmngp2 ⊢ W ∈ NrmMod → F ∈ NrmGrp
10 9 adantr ⊢ W ∈ NrmMod ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ K ∧ Z ∈ V → F ∈ NrmGrp
11 ngpgrp ⊢ F ∈ NrmGrp → F ∈ Grp
12 10 11 syl ⊢ W ∈ NrmMod ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ K ∧ Z ∈ V → F ∈ Grp
13 simpr1 ⊢ W ∈ NrmMod ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ K ∧ Z ∈ V → X ∈ K
14 simpr2 ⊢ W ∈ NrmMod ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ K ∧ Z ∈ V → Y ∈ K
15 eqid ⊢ - F = - F
16 4 15 grpsubcl ⊢ F ∈ Grp ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ K → X - F Y ∈ K
17 12 13 14 16 syl3anc ⊢ W ∈ NrmMod ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ K ∧ Z ∈ V → X - F Y ∈ K
18 simpr3 ⊢ W ∈ NrmMod ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ K ∧ Z ∈ V → Z ∈ V
19 eqid ⊢ norm ⁡ F = norm ⁡ F
20 1 6 2 3 4 19 nmvs ⊢ W ∈ NrmMod ∧ X - F Y ∈ K ∧ Z ∈ V → N ⁡ X - F Y · ˙ Z = norm ⁡ F ⁡ X - F Y ⁢ N ⁡ Z
21 8 17 18 20 syl3anc ⊢ W ∈ NrmMod ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ K ∧ Z ∈ V → N ⁡ X - F Y · ˙ Z = norm ⁡ F ⁡ X - F Y ⁢ N ⁡ Z
22 eqid ⊢ - W = - W
23 nlmlmod ⊢ W ∈ NrmMod → W ∈ LMod
24 23 adantr ⊢ W ∈ NrmMod ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ K ∧ Z ∈ V → W ∈ LMod
25 1 2 3 4 22 15 24 13 14 18 lmodsubdir ⊢ W ∈ NrmMod ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ K ∧ Z ∈ V → X - F Y · ˙ Z = X · ˙ Z - W Y · ˙ Z
26 25 fveq2d ⊢ W ∈ NrmMod ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ K ∧ Z ∈ V → N ⁡ X - F Y · ˙ Z = N ⁡ X · ˙ Z - W Y · ˙ Z
27 21 26 eqtr3d ⊢ W ∈ NrmMod ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ K ∧ Z ∈ V → norm ⁡ F ⁡ X - F Y ⁢ N ⁡ Z = N ⁡ X · ˙ Z - W Y · ˙ Z
28 19 4 15 7 ngpds ⊢ F ∈ NrmGrp ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ K → X E Y = norm ⁡ F ⁡ X - F Y
29 10 13 14 28 syl3anc ⊢ W ∈ NrmMod ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ K ∧ Z ∈ V → X E Y = norm ⁡ F ⁡ X - F Y
30 29 oveq1d ⊢ W ∈ NrmMod ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ K ∧ Z ∈ V → X E Y ⁢ N ⁡ Z = norm ⁡ F ⁡ X - F Y ⁢ N ⁡ Z
31 nlmngp ⊢ W ∈ NrmMod → W ∈ NrmGrp
32 31 adantr ⊢ W ∈ NrmMod ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ K ∧ Z ∈ V → W ∈ NrmGrp
33 1 3 2 4 lmodvscl ⊢ W ∈ LMod ∧ X ∈ K ∧ Z ∈ V → X · ˙ Z ∈ V
34 24 13 18 33 syl3anc ⊢ W ∈ NrmMod ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ K ∧ Z ∈ V → X · ˙ Z ∈ V
35 1 3 2 4 lmodvscl ⊢ W ∈ LMod ∧ Y ∈ K ∧ Z ∈ V → Y · ˙ Z ∈ V
36 24 14 18 35 syl3anc ⊢ W ∈ NrmMod ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ K ∧ Z ∈ V → Y · ˙ Z ∈ V
37 6 1 22 5 ngpds ⊢ W ∈ NrmGrp ∧ X · ˙ Z ∈ V ∧ Y · ˙ Z ∈ V → X · ˙ Z D Y · ˙ Z = N ⁡ X · ˙ Z - W Y · ˙ Z
38 32 34 36 37 syl3anc ⊢ W ∈ NrmMod ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ K ∧ Z ∈ V → X · ˙ Z D Y · ˙ Z = N ⁡ X · ˙ Z - W Y · ˙ Z
39 27 30 38 3eqtr4d ⊢ W ∈ NrmMod ∧ X ∈ K ∧ Y ∈ K ∧ Z ∈ V → X E Y ⁢ N ⁡ Z = X · ˙ Z D Y · ˙ Z