Metamath Proof Explorer


Theorem prdslmodd

Description: The product of a family of left modules is a left module. (Contributed by Stefan O'Rear, 10-Jan-2015)

Ref Expression
Hypotheses prdslmodd.y Y = S 𝑠 R
prdslmodd.s φ S Ring
prdslmodd.i φ I V
prdslmodd.rm φ R : I LMod
prdslmodd.rs φ y I Scalar R y = S
Assertion prdslmodd φ Y LMod

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 prdslmodd.y Y = S 𝑠 R
2 prdslmodd.s φ S Ring
3 prdslmodd.i φ I V
4 prdslmodd.rm φ R : I LMod
5 prdslmodd.rs φ y I Scalar R y = S
6 eqidd φ Base Y = Base Y
7 eqidd φ + Y = + Y
8 4 3 fexd φ R V
9 1 2 8 prdssca φ S = Scalar Y
10 eqidd φ Y = Y
11 eqidd φ Base S = Base S
12 eqidd φ + S = + S
13 eqidd φ S = S
14 eqidd φ 1 S = 1 S
15 lmodgrp a LMod a Grp
16 15 ssriv LMod Grp
17 fss R : I LMod LMod Grp R : I Grp
18 4 16 17 sylancl φ R : I Grp
19 1 3 2 18 prdsgrpd φ Y Grp
20 eqid Base Y = Base Y
21 eqid Y = Y
22 eqid Base S = Base S
23 2 adantr φ a Base S b Base Y S Ring
24 3 elexd φ I V
25 24 adantr φ a Base S b Base Y I V
26 4 adantr φ a Base S b Base Y R : I LMod
27 simprl φ a Base S b Base Y a Base S
28 simprr φ a Base S b Base Y b Base Y
29 5 adantlr φ a Base S b Base Y y I Scalar R y = S
30 1 20 21 22 23 25 26 27 28 29 prdsvscacl φ a Base S b Base Y a Y b Base Y
31 30 3impb φ a Base S b Base Y a Y b Base Y
32 4 ffvelrnda φ y I R y LMod
33 32 adantlr φ a Base S b Base Y c Base Y y I R y LMod
34 simplr1 φ a Base S b Base Y c Base Y y I a Base S
35 5 fveq2d φ y I Base Scalar R y = Base S
36 35 adantlr φ a Base S b Base Y c Base Y y I Base Scalar R y = Base S
37 34 36 eleqtrrd φ a Base S b Base Y c Base Y y I a Base Scalar R y
38 2 ad2antrr φ a Base S b Base Y c Base Y y I S Ring
39 24 ad2antrr φ a Base S b Base Y c Base Y y I I V
40 4 ffnd φ R Fn I
41 40 ad2antrr φ a Base S b Base Y c Base Y y I R Fn I
42 simplr2 φ a Base S b Base Y c Base Y y I b Base Y
43 simpr φ a Base S b Base Y c Base Y y I y I
44 1 20 38 39 41 42 43 prdsbasprj φ a Base S b Base Y c Base Y y I b y Base R y
45 simplr3 φ a Base S b Base Y c Base Y y I c Base Y
46 1 20 38 39 41 45 43 prdsbasprj φ a Base S b Base Y c Base Y y I c y Base R y
47 eqid Base R y = Base R y
48 eqid + R y = + R y
49 eqid Scalar R y = Scalar R y
50 eqid R y = R y
51 eqid Base Scalar R y = Base Scalar R y
52 47 48 49 50 51 lmodvsdi R y LMod a Base Scalar R y b y Base R y c y Base R y a R y b y + R y c y = a R y b y + R y a R y c y
53 33 37 44 46 52 syl13anc φ a Base S b Base Y c Base Y y I a R y b y + R y c y = a R y b y + R y a R y c y
54 eqid + Y = + Y
55 1 20 38 39 41 42 45 54 43 prdsplusgfval φ a Base S b Base Y c Base Y y I b + Y c y = b y + R y c y
56 55 oveq2d φ a Base S b Base Y c Base Y y I a R y b + Y c y = a R y b y + R y c y
57 1 20 21 22 38 39 41 34 42 43 prdsvscafval φ a Base S b Base Y c Base Y y I a Y b y = a R y b y
58 1 20 21 22 38 39 41 34 45 43 prdsvscafval φ a Base S b Base Y c Base Y y I a Y c y = a R y c y
59 57 58 oveq12d φ a Base S b Base Y c Base Y y I a Y b y + R y a Y c y = a R y b y + R y a R y c y
60 53 56 59 3eqtr4d φ a Base S b Base Y c Base Y y I a R y b + Y c y = a Y b y + R y a Y c y
61 60 mpteq2dva φ a Base S b Base Y c Base Y y I a R y b + Y c y = y I a Y b y + R y a Y c y
62 2 adantr φ a Base S b Base Y c Base Y S Ring
63 24 adantr φ a Base S b Base Y c Base Y I V
64 40 adantr φ a Base S b Base Y c Base Y R Fn I
65 simpr1 φ a Base S b Base Y c Base Y a Base S
66 19 adantr φ a Base S b Base Y c Base Y Y Grp
67 simpr2 φ a Base S b Base Y c Base Y b Base Y
68 simpr3 φ a Base S b Base Y c Base Y c Base Y
69 20 54 grpcl Y Grp b Base Y c Base Y b + Y c Base Y
70 66 67 68 69 syl3anc φ a Base S b Base Y c Base Y b + Y c Base Y
71 1 20 21 22 62 63 64 65 70 prdsvscaval φ a Base S b Base Y c Base Y a Y b + Y c = y I a R y b + Y c y
72 30 3adantr3 φ a Base S b Base Y c Base Y a Y b Base Y
73 2 adantr φ a Base S c Base Y S Ring
74 24 adantr φ a Base S c Base Y I V
75 4 adantr φ a Base S c Base Y R : I LMod
76 simprl φ a Base S c Base Y a Base S
77 simprr φ a Base S c Base Y c Base Y
78 5 adantlr φ a Base S c Base Y y I Scalar R y = S
79 1 20 21 22 73 74 75 76 77 78 prdsvscacl φ a Base S c Base Y a Y c Base Y
80 79 3adantr2 φ a Base S b Base Y c Base Y a Y c Base Y
81 1 20 62 63 64 72 80 54 prdsplusgval φ a Base S b Base Y c Base Y a Y b + Y a Y c = y I a Y b y + R y a Y c y
82 61 71 81 3eqtr4d φ a Base S b Base Y c Base Y a Y b + Y c = a Y b + Y a Y c
83 2 ad2antrr φ a Base S b Base S c Base Y y I S Ring
84 24 ad2antrr φ a Base S b Base S c Base Y y I I V
85 40 ad2antrr φ a Base S b Base S c Base Y y I R Fn I
86 simplr1 φ a Base S b Base S c Base Y y I a Base S
87 simplr3 φ a Base S b Base S c Base Y y I c Base Y
88 simpr φ a Base S b Base S c Base Y y I y I
89 1 20 21 22 83 84 85 86 87 88 prdsvscafval φ a Base S b Base S c Base Y y I a Y c y = a R y c y
90 simplr2 φ a Base S b Base S c Base Y y I b Base S
91 1 20 21 22 83 84 85 90 87 88 prdsvscafval φ a Base S b Base S c Base Y y I b Y c y = b R y c y
92 89 91 oveq12d φ a Base S b Base S c Base Y y I a Y c y + R y b Y c y = a R y c y + R y b R y c y
93 32 adantlr φ a Base S b Base S c Base Y y I R y LMod
94 35 adantlr φ a Base S b Base S c Base Y y I Base Scalar R y = Base S
95 86 94 eleqtrrd φ a Base S b Base S c Base Y y I a Base Scalar R y
96 90 94 eleqtrrd φ a Base S b Base S c Base Y y I b Base Scalar R y
97 1 20 83 84 85 87 88 prdsbasprj φ a Base S b Base S c Base Y y I c y Base R y
98 eqid + Scalar R y = + Scalar R y
99 47 48 49 50 51 98 lmodvsdir R y LMod a Base Scalar R y b Base Scalar R y c y Base R y a + Scalar R y b R y c y = a R y c y + R y b R y c y
100 93 95 96 97 99 syl13anc φ a Base S b Base S c Base Y y I a + Scalar R y b R y c y = a R y c y + R y b R y c y
101 5 adantlr φ a Base S b Base S c Base Y y I Scalar R y = S
102 101 fveq2d φ a Base S b Base S c Base Y y I + Scalar R y = + S
103 102 oveqd φ a Base S b Base S c Base Y y I a + Scalar R y b = a + S b
104 103 oveq1d φ a Base S b Base S c Base Y y I a + Scalar R y b R y c y = a + S b R y c y
105 92 100 104 3eqtr2rd φ a Base S b Base S c Base Y y I a + S b R y c y = a Y c y + R y b Y c y
106 105 mpteq2dva φ a Base S b Base S c Base Y y I a + S b R y c y = y I a Y c y + R y b Y c y
107 2 adantr φ a Base S b Base S c Base Y S Ring
108 24 adantr φ a Base S b Base S c Base Y I V
109 40 adantr φ a Base S b Base S c Base Y R Fn I
110 simpr1 φ a Base S b Base S c Base Y a Base S
111 simpr2 φ a Base S b Base S c Base Y b Base S
112 eqid + S = + S
113 22 112 ringacl S Ring a Base S b Base S a + S b Base S
114 107 110 111 113 syl3anc φ a Base S b Base S c Base Y a + S b Base S
115 simpr3 φ a Base S b Base S c Base Y c Base Y
116 1 20 21 22 107 108 109 114 115 prdsvscaval φ a Base S b Base S c Base Y a + S b Y c = y I a + S b R y c y
117 79 3adantr2 φ a Base S b Base S c Base Y a Y c Base Y
118 4 adantr φ a Base S b Base S c Base Y R : I LMod
119 1 20 21 22 107 108 118 111 115 101 prdsvscacl φ a Base S b Base S c Base Y b Y c Base Y
120 1 20 107 108 109 117 119 54 prdsplusgval φ a Base S b Base S c Base Y a Y c + Y b Y c = y I a Y c y + R y b Y c y
121 106 116 120 3eqtr4d φ a Base S b Base S c Base Y a + S b Y c = a Y c + Y b Y c
122 91 oveq2d φ a Base S b Base S c Base Y y I a R y b Y c y = a R y b R y c y
123 eqid Scalar R y = Scalar R y
124 47 49 50 51 123 lmodvsass R y LMod a Base Scalar R y b Base Scalar R y c y Base R y a Scalar R y b R y c y = a R y b R y c y
125 93 95 96 97 124 syl13anc φ a Base S b Base S c Base Y y I a Scalar R y b R y c y = a R y b R y c y
126 101 fveq2d φ a Base S b Base S c Base Y y I Scalar R y = S
127 126 oveqd φ a Base S b Base S c Base Y y I a Scalar R y b = a S b
128 127 oveq1d φ a Base S b Base S c Base Y y I a Scalar R y b R y c y = a S b R y c y
129 122 125 128 3eqtr2rd φ a Base S b Base S c Base Y y I a S b R y c y = a R y b Y c y
130 129 mpteq2dva φ a Base S b Base S c Base Y y I a S b R y c y = y I a R y b Y c y
131 eqid S = S
132 22 131 ringcl S Ring a Base S b Base S a S b Base S
133 107 110 111 132 syl3anc φ a Base S b Base S c Base Y a S b Base S
134 1 20 21 22 107 108 109 133 115 prdsvscaval φ a Base S b Base S c Base Y a S b Y c = y I a S b R y c y
135 1 20 21 22 107 108 109 110 119 prdsvscaval φ a Base S b Base S c Base Y a Y b Y c = y I a R y b Y c y
136 130 134 135 3eqtr4d φ a Base S b Base S c Base Y a S b Y c = a Y b Y c
137 5 fveq2d φ y I 1 Scalar R y = 1 S
138 137 adantlr φ a Base Y y I 1 Scalar R y = 1 S
139 138 oveq1d φ a Base Y y I 1 Scalar R y R y a y = 1 S R y a y
140 32 adantlr φ a Base Y y I R y LMod
141 2 ad2antrr φ a Base Y y I S Ring
142 24 ad2antrr φ a Base Y y I I V
143 40 ad2antrr φ a Base Y y I R Fn I
144 simplr φ a Base Y y I a Base Y
145 simpr φ a Base Y y I y I
146 1 20 141 142 143 144 145 prdsbasprj φ a Base Y y I a y Base R y
147 eqid 1 Scalar R y = 1 Scalar R y
148 47 49 50 147 lmodvs1 R y LMod a y Base R y 1 Scalar R y R y a y = a y
149 140 146 148 syl2anc φ a Base Y y I 1 Scalar R y R y a y = a y
150 139 149 eqtr3d φ a Base Y y I 1 S R y a y = a y
151 150 mpteq2dva φ a Base Y y I 1 S R y a y = y I a y
152 2 adantr φ a Base Y S Ring
153 24 adantr φ a Base Y I V
154 40 adantr φ a Base Y R Fn I
155 eqid 1 S = 1 S
156 22 155 ringidcl S Ring 1 S Base S
157 2 156 syl φ 1 S Base S
158 157 adantr φ a Base Y 1 S Base S
159 simpr φ a Base Y a Base Y
160 1 20 21 22 152 153 154 158 159 prdsvscaval φ a Base Y 1 S Y a = y I 1 S R y a y
161 1 20 152 153 154 159 prdsbasfn φ a Base Y a Fn I
162 dffn5 a Fn I a = y I a y
163 161 162 sylib φ a Base Y a = y I a y
164 151 160 163 3eqtr4d φ a Base Y 1 S Y a = a
165 6 7 9 10 11 12 13 14 2 19 31 82 121 136 164 islmodd φ Y LMod