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Theorem prjspertr

Description: The relation in PrjSp is transitive. (Contributed by Steven Nguyen, 1-May-2023)

Ref Expression
Hypotheses prjsprel.1 ˙ = x y | x B y B l K x = l · ˙ y
prjspertr.b B = Base V 0 V
prjspertr.s S = Scalar V
prjspertr.x · ˙ = V
prjspertr.k K = Base S
Assertion prjspertr V LMod X ˙ Y Y ˙ Z X ˙ Z

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 prjsprel.1 ˙ = x y | x B y B l K x = l · ˙ y
2 prjspertr.b B = Base V 0 V
3 prjspertr.s S = Scalar V
4 prjspertr.x · ˙ = V
5 prjspertr.k K = Base S
6 1 prjsprel X ˙ Y X B Y B m K X = m · ˙ Y
7 6 simprbi X ˙ Y m K X = m · ˙ Y
8 7 ad2antrl V LMod X ˙ Y Y ˙ Z m K X = m · ˙ Y
9 simplrr V LMod X ˙ Y Y ˙ Z m K X = m · ˙ Y Y ˙ Z
10 1 prjsprel Y ˙ Z Y B Z B n K Y = n · ˙ Z
11 10 simprbi Y ˙ Z n K Y = n · ˙ Z
12 9 11 syl V LMod X ˙ Y Y ˙ Z m K X = m · ˙ Y n K Y = n · ˙ Z
13 simplrl V LMod X ˙ Y Y ˙ Z m K X = m · ˙ Y n K Y = n · ˙ Z X ˙ Y
14 13 anassrs V LMod X ˙ Y Y ˙ Z m K X = m · ˙ Y n K Y = n · ˙ Z X ˙ Y
15 simpll X B Y B m K X = m · ˙ Y X B
16 6 15 sylbi X ˙ Y X B
17 14 16 syl V LMod X ˙ Y Y ˙ Z m K X = m · ˙ Y n K Y = n · ˙ Z X B
18 9 adantr V LMod X ˙ Y Y ˙ Z m K X = m · ˙ Y n K Y = n · ˙ Z Y ˙ Z
19 simplr Y B Z B n K Y = n · ˙ Z Z B
20 10 19 sylbi Y ˙ Z Z B
21 18 20 syl V LMod X ˙ Y Y ˙ Z m K X = m · ˙ Y n K Y = n · ˙ Z Z B
22 oveq1 o = m S n o · ˙ Z = m S n · ˙ Z
23 22 eqeq2d o = m S n X = o · ˙ Z X = m S n · ˙ Z
24 eqid S = S
25 3 lmodring V LMod S Ring
26 25 ad3antrrr V LMod X ˙ Y Y ˙ Z m K X = m · ˙ Y n K Y = n · ˙ Z S Ring
27 simplrl V LMod X ˙ Y Y ˙ Z m K X = m · ˙ Y n K Y = n · ˙ Z m K
28 simprl V LMod X ˙ Y Y ˙ Z m K X = m · ˙ Y n K Y = n · ˙ Z n K
29 5 24 26 27 28 ringcld V LMod X ˙ Y Y ˙ Z m K X = m · ˙ Y n K Y = n · ˙ Z m S n K
30 simprr V LMod X ˙ Y Y ˙ Z m K X = m · ˙ Y n K Y = n · ˙ Z Y = n · ˙ Z
31 30 oveq2d V LMod X ˙ Y Y ˙ Z m K X = m · ˙ Y n K Y = n · ˙ Z m · ˙ Y = m · ˙ n · ˙ Z
32 simplrr V LMod X ˙ Y Y ˙ Z m K X = m · ˙ Y n K Y = n · ˙ Z X = m · ˙ Y
33 simplll V LMod X ˙ Y Y ˙ Z m K X = m · ˙ Y n K Y = n · ˙ Z V LMod
34 eldifi Z Base V 0 V Z Base V
35 34 2 eleq2s Z B Z Base V
36 21 35 syl V LMod X ˙ Y Y ˙ Z m K X = m · ˙ Y n K Y = n · ˙ Z Z Base V
37 eqid Base V = Base V
38 37 3 4 5 24 lmodvsass V LMod m K n K Z Base V m S n · ˙ Z = m · ˙ n · ˙ Z
39 33 27 28 36 38 syl13anc V LMod X ˙ Y Y ˙ Z m K X = m · ˙ Y n K Y = n · ˙ Z m S n · ˙ Z = m · ˙ n · ˙ Z
40 31 32 39 3eqtr4d V LMod X ˙ Y Y ˙ Z m K X = m · ˙ Y n K Y = n · ˙ Z X = m S n · ˙ Z
41 23 29 40 rspcedvdw V LMod X ˙ Y Y ˙ Z m K X = m · ˙ Y n K Y = n · ˙ Z o K X = o · ˙ Z
42 1 prjsprel X ˙ Z X B Z B o K X = o · ˙ Z
43 17 21 41 42 syl21anbrc V LMod X ˙ Y Y ˙ Z m K X = m · ˙ Y n K Y = n · ˙ Z X ˙ Z
44 12 43 rexlimddv V LMod X ˙ Y Y ˙ Z m K X = m · ˙ Y X ˙ Z
45 8 44 rexlimddv V LMod X ˙ Y Y ˙ Z X ˙ Z