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Theorem rmodislmod

Description: The right module R induces a left module L by replacing the scalar multiplication with a reversed multiplication if the scalar ring is commutative. The hypothesis "rmodislmod.r" is a definition of a right module analogous to Definition df-lmod of a left module, see also islmod . (Contributed by AV, 3-Dec-2021) (Proof shortened by AV, 18-Oct-2024)

Ref Expression
Hypotheses rmodislmod.v ⊢ V = Base R
rmodislmod.a ⊢ + ˙ = + R
rmodislmod.s ⊢ · ˙ = ⋅ R
rmodislmod.f ⊢ F = Scalar ⁡ R
rmodislmod.k ⊢ K = Base F
rmodislmod.p ⊢ ⨣ ˙ = + F
rmodislmod.t ⊢ × ˙ = ⋅ F
rmodislmod.u ⊢ 1 ˙ = 1 F
rmodislmod.r ⊢ R ∈ Grp ∧ F ∈ Ring ∧ ∀ q ∈ K ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ r ∈ V ∧ w + ˙ x · ˙ r = w · ˙ r + ˙ x · ˙ r ∧ w · ˙ q ⨣ ˙ r = w · ˙ q + ˙ w · ˙ r ∧ w · ˙ q × ˙ r = w · ˙ q · ˙ r ∧ w · ˙ 1 ˙ = w
rmodislmod.m ⊢ ∗ ˙ = s ∈ K , v ∈ V ⟼ v · ˙ s
rmodislmod.l ⊢ L = R sSet ⋅ ndx ∗ ˙
Assertion rmodislmod ⊢ F ∈ CRing → L ∈ LMod

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 rmodislmod.v ⊢ V = Base R
2 rmodislmod.a ⊢ + ˙ = + R
3 rmodislmod.s ⊢ · ˙ = ⋅ R
4 rmodislmod.f ⊢ F = Scalar ⁡ R
5 rmodislmod.k ⊢ K = Base F
6 rmodislmod.p ⊢ ⨣ ˙ = + F
7 rmodislmod.t ⊢ × ˙ = ⋅ F
8 rmodislmod.u ⊢ 1 ˙ = 1 F
9 rmodislmod.r ⊢ R ∈ Grp ∧ F ∈ Ring ∧ ∀ q ∈ K ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ r ∈ V ∧ w + ˙ x · ˙ r = w · ˙ r + ˙ x · ˙ r ∧ w · ˙ q ⨣ ˙ r = w · ˙ q + ˙ w · ˙ r ∧ w · ˙ q × ˙ r = w · ˙ q · ˙ r ∧ w · ˙ 1 ˙ = w
10 rmodislmod.m ⊢ ∗ ˙ = s ∈ K , v ∈ V ⟼ v · ˙ s
11 rmodislmod.l ⊢ L = R sSet ⋅ ndx ∗ ˙
12 baseid ⊢ Base = Slot Base ndx
13 vscandxnbasendx ⊢ ⋅ ndx ≠ Base ndx
14 13 necomi ⊢ Base ndx ≠ ⋅ ndx
15 12 14 setsnid ⊢ Base R = Base R sSet ⋅ ndx ∗ ˙
16 1 15 eqtri ⊢ V = Base R sSet ⋅ ndx ∗ ˙
17 11 eqcomi ⊢ R sSet ⋅ ndx ∗ ˙ = L
18 17 fveq2i ⊢ Base R sSet ⋅ ndx ∗ ˙ = Base L
19 16 18 eqtri ⊢ V = Base L
20 19 a1i ⊢ F ∈ CRing → V = Base L
21 plusgid ⊢ + 𝑔 = Slot + ndx
22 vscandxnplusgndx ⊢ ⋅ ndx ≠ + ndx
23 22 necomi ⊢ + ndx ≠ ⋅ ndx
24 21 23 setsnid ⊢ + R = + R sSet ⋅ ndx ∗ ˙
25 11 fveq2i ⊢ + L = + R sSet ⋅ ndx ∗ ˙
26 24 2 25 3eqtr4i ⊢ + ˙ = + L
27 26 a1i ⊢ F ∈ CRing → + ˙ = + L
28 scaid ⊢ Scalar = Slot Scalar ⁡ ndx
29 vscandxnscandx ⊢ ⋅ ndx ≠ Scalar ⁡ ndx
30 29 necomi ⊢ Scalar ⁡ ndx ≠ ⋅ ndx
31 28 30 setsnid ⊢ Scalar ⁡ R = Scalar ⁡ R sSet ⋅ ndx ∗ ˙
32 11 fveq2i ⊢ Scalar ⁡ L = Scalar ⁡ R sSet ⋅ ndx ∗ ˙
33 31 4 32 3eqtr4i ⊢ F = Scalar ⁡ L
34 33 a1i ⊢ F ∈ CRing → F = Scalar ⁡ L
35 9 simp1i ⊢ R ∈ Grp
36 5 fvexi ⊢ K ∈ V
37 1 fvexi ⊢ V ∈ V
38 10 mpoexg ⊢ K ∈ V ∧ V ∈ V → ∗ ˙ ∈ V
39 36 37 38 mp2an ⊢ ∗ ˙ ∈ V
40 vscaid ⊢ ⋅ 𝑠 = Slot ⋅ ndx
41 40 setsid ⊢ R ∈ Grp ∧ ∗ ˙ ∈ V → ∗ ˙ = ⋅ R sSet ⋅ ndx ∗ ˙
42 35 39 41 mp2an ⊢ ∗ ˙ = ⋅ R sSet ⋅ ndx ∗ ˙
43 17 fveq2i ⊢ ⋅ R sSet ⋅ ndx ∗ ˙ = ⋅ L
44 42 43 eqtri ⊢ ∗ ˙ = ⋅ L
45 44 a1i ⊢ F ∈ CRing → ∗ ˙ = ⋅ L
46 5 a1i ⊢ F ∈ CRing → K = Base F
47 6 a1i ⊢ F ∈ CRing → ⨣ ˙ = + F
48 7 a1i ⊢ F ∈ CRing → × ˙ = ⋅ F
49 8 a1i ⊢ F ∈ CRing → 1 ˙ = 1 F
50 crngring ⊢ F ∈ CRing → F ∈ Ring
51 1 eqcomi ⊢ Base R = V
52 51 19 eqtri ⊢ Base R = Base L
53 24 25 eqtr4i ⊢ + R = + L
54 52 53 grpprop ⊢ R ∈ Grp ↔ L ∈ Grp
55 35 54 mpbi ⊢ L ∈ Grp
56 55 a1i ⊢ F ∈ CRing → L ∈ Grp
57 10 a1i ⊢ F ∈ CRing ∧ a ∈ K ∧ b ∈ V → ∗ ˙ = s ∈ K , v ∈ V ⟼ v · ˙ s
58 oveq12 ⊢ v = b ∧ s = a → v · ˙ s = b · ˙ a
59 58 ancoms ⊢ s = a ∧ v = b → v · ˙ s = b · ˙ a
60 59 adantl ⊢ F ∈ CRing ∧ a ∈ K ∧ b ∈ V ∧ s = a ∧ v = b → v · ˙ s = b · ˙ a
61 simp2 ⊢ F ∈ CRing ∧ a ∈ K ∧ b ∈ V → a ∈ K
62 simp3 ⊢ F ∈ CRing ∧ a ∈ K ∧ b ∈ V → b ∈ V
63 ovexd ⊢ F ∈ CRing ∧ a ∈ K ∧ b ∈ V → b · ˙ a ∈ V
64 57 60 61 62 63 ovmpod ⊢ F ∈ CRing ∧ a ∈ K ∧ b ∈ V → a ∗ ˙ b = b · ˙ a
65 simpl1 ⊢ w · ˙ r ∈ V ∧ w + ˙ x · ˙ r = w · ˙ r + ˙ x · ˙ r ∧ w · ˙ q ⨣ ˙ r = w · ˙ q + ˙ w · ˙ r ∧ w · ˙ q × ˙ r = w · ˙ q · ˙ r ∧ w · ˙ 1 ˙ = w → w · ˙ r ∈ V
66 65 2ralimi ⊢ ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ r ∈ V ∧ w + ˙ x · ˙ r = w · ˙ r + ˙ x · ˙ r ∧ w · ˙ q ⨣ ˙ r = w · ˙ q + ˙ w · ˙ r ∧ w · ˙ q × ˙ r = w · ˙ q · ˙ r ∧ w · ˙ 1 ˙ = w → ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ r ∈ V
67 66 2ralimi ⊢ ∀ q ∈ K ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ r ∈ V ∧ w + ˙ x · ˙ r = w · ˙ r + ˙ x · ˙ r ∧ w · ˙ q ⨣ ˙ r = w · ˙ q + ˙ w · ˙ r ∧ w · ˙ q × ˙ r = w · ˙ q · ˙ r ∧ w · ˙ 1 ˙ = w → ∀ q ∈ K ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ r ∈ V
68 ringgrp ⊢ F ∈ Ring → F ∈ Grp
69 5 grpbn0 ⊢ F ∈ Grp → K ≠ ∅
70 68 69 syl ⊢ F ∈ Ring → K ≠ ∅
71 70 3ad2ant2 ⊢ R ∈ Grp ∧ F ∈ Ring ∧ ∀ q ∈ K ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ r ∈ V ∧ w + ˙ x · ˙ r = w · ˙ r + ˙ x · ˙ r ∧ w · ˙ q ⨣ ˙ r = w · ˙ q + ˙ w · ˙ r ∧ w · ˙ q × ˙ r = w · ˙ q · ˙ r ∧ w · ˙ 1 ˙ = w → K ≠ ∅
72 9 71 ax-mp ⊢ K ≠ ∅
73 rspn0 ⊢ K ≠ ∅ → ∀ q ∈ K ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ r ∈ V → ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ r ∈ V
74 72 73 ax-mp ⊢ ∀ q ∈ K ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ r ∈ V → ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ r ∈ V
75 ralcom ⊢ ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ r ∈ V ↔ ∀ x ∈ V ∀ r ∈ K ∀ w ∈ V w · ˙ r ∈ V
76 1 grpbn0 ⊢ R ∈ Grp → V ≠ ∅
77 76 3ad2ant1 ⊢ R ∈ Grp ∧ F ∈ Ring ∧ ∀ q ∈ K ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ r ∈ V ∧ w + ˙ x · ˙ r = w · ˙ r + ˙ x · ˙ r ∧ w · ˙ q ⨣ ˙ r = w · ˙ q + ˙ w · ˙ r ∧ w · ˙ q × ˙ r = w · ˙ q · ˙ r ∧ w · ˙ 1 ˙ = w → V ≠ ∅
78 9 77 ax-mp ⊢ V ≠ ∅
79 rspn0 ⊢ V ≠ ∅ → ∀ x ∈ V ∀ r ∈ K ∀ w ∈ V w · ˙ r ∈ V → ∀ r ∈ K ∀ w ∈ V w · ˙ r ∈ V
80 78 79 ax-mp ⊢ ∀ x ∈ V ∀ r ∈ K ∀ w ∈ V w · ˙ r ∈ V → ∀ r ∈ K ∀ w ∈ V w · ˙ r ∈ V
81 oveq2 ⊢ r = a → w · ˙ r = w · ˙ a
82 81 eleq1d ⊢ r = a → w · ˙ r ∈ V ↔ w · ˙ a ∈ V
83 oveq1 ⊢ w = b → w · ˙ a = b · ˙ a
84 83 eleq1d ⊢ w = b → w · ˙ a ∈ V ↔ b · ˙ a ∈ V
85 82 84 rspc2v ⊢ a ∈ K ∧ b ∈ V → ∀ r ∈ K ∀ w ∈ V w · ˙ r ∈ V → b · ˙ a ∈ V
86 85 3adant1 ⊢ F ∈ CRing ∧ a ∈ K ∧ b ∈ V → ∀ r ∈ K ∀ w ∈ V w · ˙ r ∈ V → b · ˙ a ∈ V
87 80 86 syl5com ⊢ ∀ x ∈ V ∀ r ∈ K ∀ w ∈ V w · ˙ r ∈ V → F ∈ CRing ∧ a ∈ K ∧ b ∈ V → b · ˙ a ∈ V
88 75 87 sylbi ⊢ ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ r ∈ V → F ∈ CRing ∧ a ∈ K ∧ b ∈ V → b · ˙ a ∈ V
89 67 74 88 3syl ⊢ ∀ q ∈ K ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ r ∈ V ∧ w + ˙ x · ˙ r = w · ˙ r + ˙ x · ˙ r ∧ w · ˙ q ⨣ ˙ r = w · ˙ q + ˙ w · ˙ r ∧ w · ˙ q × ˙ r = w · ˙ q · ˙ r ∧ w · ˙ 1 ˙ = w → F ∈ CRing ∧ a ∈ K ∧ b ∈ V → b · ˙ a ∈ V
90 89 3ad2ant3 ⊢ R ∈ Grp ∧ F ∈ Ring ∧ ∀ q ∈ K ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ r ∈ V ∧ w + ˙ x · ˙ r = w · ˙ r + ˙ x · ˙ r ∧ w · ˙ q ⨣ ˙ r = w · ˙ q + ˙ w · ˙ r ∧ w · ˙ q × ˙ r = w · ˙ q · ˙ r ∧ w · ˙ 1 ˙ = w → F ∈ CRing ∧ a ∈ K ∧ b ∈ V → b · ˙ a ∈ V
91 9 90 ax-mp ⊢ F ∈ CRing ∧ a ∈ K ∧ b ∈ V → b · ˙ a ∈ V
92 64 91 eqeltrd ⊢ F ∈ CRing ∧ a ∈ K ∧ b ∈ V → a ∗ ˙ b ∈ V
93 10 a1i ⊢ a ∈ K ∧ b ∈ V ∧ c ∈ V → ∗ ˙ = s ∈ K , v ∈ V ⟼ v · ˙ s
94 oveq12 ⊢ v = b + ˙ c ∧ s = a → v · ˙ s = b + ˙ c · ˙ a
95 94 ancoms ⊢ s = a ∧ v = b + ˙ c → v · ˙ s = b + ˙ c · ˙ a
96 95 adantl ⊢ a ∈ K ∧ b ∈ V ∧ c ∈ V ∧ s = a ∧ v = b + ˙ c → v · ˙ s = b + ˙ c · ˙ a
97 simp1 ⊢ a ∈ K ∧ b ∈ V ∧ c ∈ V → a ∈ K
98 1 2 grpcl ⊢ R ∈ Grp ∧ b ∈ V ∧ c ∈ V → b + ˙ c ∈ V
99 35 98 mp3an1 ⊢ b ∈ V ∧ c ∈ V → b + ˙ c ∈ V
100 99 3adant1 ⊢ a ∈ K ∧ b ∈ V ∧ c ∈ V → b + ˙ c ∈ V
101 ovexd ⊢ a ∈ K ∧ b ∈ V ∧ c ∈ V → b + ˙ c · ˙ a ∈ V
102 93 96 97 100 101 ovmpod ⊢ a ∈ K ∧ b ∈ V ∧ c ∈ V → a ∗ ˙ b + ˙ c = b + ˙ c · ˙ a
103 simpl2 ⊢ w · ˙ r ∈ V ∧ w + ˙ x · ˙ r = w · ˙ r + ˙ x · ˙ r ∧ w · ˙ q ⨣ ˙ r = w · ˙ q + ˙ w · ˙ r ∧ w · ˙ q × ˙ r = w · ˙ q · ˙ r ∧ w · ˙ 1 ˙ = w → w + ˙ x · ˙ r = w · ˙ r + ˙ x · ˙ r
104 103 2ralimi ⊢ ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ r ∈ V ∧ w + ˙ x · ˙ r = w · ˙ r + ˙ x · ˙ r ∧ w · ˙ q ⨣ ˙ r = w · ˙ q + ˙ w · ˙ r ∧ w · ˙ q × ˙ r = w · ˙ q · ˙ r ∧ w · ˙ 1 ˙ = w → ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w + ˙ x · ˙ r = w · ˙ r + ˙ x · ˙ r
105 104 2ralimi ⊢ ∀ q ∈ K ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ r ∈ V ∧ w + ˙ x · ˙ r = w · ˙ r + ˙ x · ˙ r ∧ w · ˙ q ⨣ ˙ r = w · ˙ q + ˙ w · ˙ r ∧ w · ˙ q × ˙ r = w · ˙ q · ˙ r ∧ w · ˙ 1 ˙ = w → ∀ q ∈ K ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w + ˙ x · ˙ r = w · ˙ r + ˙ x · ˙ r
106 rspn0 ⊢ K ≠ ∅ → ∀ q ∈ K ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w + ˙ x · ˙ r = w · ˙ r + ˙ x · ˙ r → ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w + ˙ x · ˙ r = w · ˙ r + ˙ x · ˙ r
107 72 106 ax-mp ⊢ ∀ q ∈ K ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w + ˙ x · ˙ r = w · ˙ r + ˙ x · ˙ r → ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w + ˙ x · ˙ r = w · ˙ r + ˙ x · ˙ r
108 oveq2 ⊢ r = a → w + ˙ x · ˙ r = w + ˙ x · ˙ a
109 oveq2 ⊢ r = a → x · ˙ r = x · ˙ a
110 81 109 oveq12d ⊢ r = a → w · ˙ r + ˙ x · ˙ r = w · ˙ a + ˙ x · ˙ a
111 108 110 eqeq12d ⊢ r = a → w + ˙ x · ˙ r = w · ˙ r + ˙ x · ˙ r ↔ w + ˙ x · ˙ a = w · ˙ a + ˙ x · ˙ a
112 oveq2 ⊢ x = c → w + ˙ x = w + ˙ c
113 112 oveq1d ⊢ x = c → w + ˙ x · ˙ a = w + ˙ c · ˙ a
114 oveq1 ⊢ x = c → x · ˙ a = c · ˙ a
115 114 oveq2d ⊢ x = c → w · ˙ a + ˙ x · ˙ a = w · ˙ a + ˙ c · ˙ a
116 113 115 eqeq12d ⊢ x = c → w + ˙ x · ˙ a = w · ˙ a + ˙ x · ˙ a ↔ w + ˙ c · ˙ a = w · ˙ a + ˙ c · ˙ a
117 oveq1 ⊢ w = b → w + ˙ c = b + ˙ c
118 117 oveq1d ⊢ w = b → w + ˙ c · ˙ a = b + ˙ c · ˙ a
119 83 oveq1d ⊢ w = b → w · ˙ a + ˙ c · ˙ a = b · ˙ a + ˙ c · ˙ a
120 118 119 eqeq12d ⊢ w = b → w + ˙ c · ˙ a = w · ˙ a + ˙ c · ˙ a ↔ b + ˙ c · ˙ a = b · ˙ a + ˙ c · ˙ a
121 111 116 120 rspc3v ⊢ a ∈ K ∧ c ∈ V ∧ b ∈ V → ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w + ˙ x · ˙ r = w · ˙ r + ˙ x · ˙ r → b + ˙ c · ˙ a = b · ˙ a + ˙ c · ˙ a
122 121 3com23 ⊢ a ∈ K ∧ b ∈ V ∧ c ∈ V → ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w + ˙ x · ˙ r = w · ˙ r + ˙ x · ˙ r → b + ˙ c · ˙ a = b · ˙ a + ˙ c · ˙ a
123 107 122 syl5com ⊢ ∀ q ∈ K ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w + ˙ x · ˙ r = w · ˙ r + ˙ x · ˙ r → a ∈ K ∧ b ∈ V ∧ c ∈ V → b + ˙ c · ˙ a = b · ˙ a + ˙ c · ˙ a
124 105 123 syl ⊢ ∀ q ∈ K ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ r ∈ V ∧ w + ˙ x · ˙ r = w · ˙ r + ˙ x · ˙ r ∧ w · ˙ q ⨣ ˙ r = w · ˙ q + ˙ w · ˙ r ∧ w · ˙ q × ˙ r = w · ˙ q · ˙ r ∧ w · ˙ 1 ˙ = w → a ∈ K ∧ b ∈ V ∧ c ∈ V → b + ˙ c · ˙ a = b · ˙ a + ˙ c · ˙ a
125 124 3ad2ant3 ⊢ R ∈ Grp ∧ F ∈ Ring ∧ ∀ q ∈ K ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ r ∈ V ∧ w + ˙ x · ˙ r = w · ˙ r + ˙ x · ˙ r ∧ w · ˙ q ⨣ ˙ r = w · ˙ q + ˙ w · ˙ r ∧ w · ˙ q × ˙ r = w · ˙ q · ˙ r ∧ w · ˙ 1 ˙ = w → a ∈ K ∧ b ∈ V ∧ c ∈ V → b + ˙ c · ˙ a = b · ˙ a + ˙ c · ˙ a
126 9 125 ax-mp ⊢ a ∈ K ∧ b ∈ V ∧ c ∈ V → b + ˙ c · ˙ a = b · ˙ a + ˙ c · ˙ a
127 102 126 eqtrd ⊢ a ∈ K ∧ b ∈ V ∧ c ∈ V → a ∗ ˙ b + ˙ c = b · ˙ a + ˙ c · ˙ a
128 127 adantl ⊢ F ∈ CRing ∧ a ∈ K ∧ b ∈ V ∧ c ∈ V → a ∗ ˙ b + ˙ c = b · ˙ a + ˙ c · ˙ a
129 59 adantl ⊢ a ∈ K ∧ b ∈ V ∧ c ∈ V ∧ s = a ∧ v = b → v · ˙ s = b · ˙ a
130 simp2 ⊢ a ∈ K ∧ b ∈ V ∧ c ∈ V → b ∈ V
131 ovexd ⊢ a ∈ K ∧ b ∈ V ∧ c ∈ V → b · ˙ a ∈ V
132 93 129 97 130 131 ovmpod ⊢ a ∈ K ∧ b ∈ V ∧ c ∈ V → a ∗ ˙ b = b · ˙ a
133 oveq12 ⊢ v = c ∧ s = a → v · ˙ s = c · ˙ a
134 133 ancoms ⊢ s = a ∧ v = c → v · ˙ s = c · ˙ a
135 134 adantl ⊢ a ∈ K ∧ b ∈ V ∧ c ∈ V ∧ s = a ∧ v = c → v · ˙ s = c · ˙ a
136 simp3 ⊢ a ∈ K ∧ b ∈ V ∧ c ∈ V → c ∈ V
137 ovexd ⊢ a ∈ K ∧ b ∈ V ∧ c ∈ V → c · ˙ a ∈ V
138 93 135 97 136 137 ovmpod ⊢ a ∈ K ∧ b ∈ V ∧ c ∈ V → a ∗ ˙ c = c · ˙ a
139 132 138 oveq12d ⊢ a ∈ K ∧ b ∈ V ∧ c ∈ V → a ∗ ˙ b + ˙ a ∗ ˙ c = b · ˙ a + ˙ c · ˙ a
140 139 adantl ⊢ F ∈ CRing ∧ a ∈ K ∧ b ∈ V ∧ c ∈ V → a ∗ ˙ b + ˙ a ∗ ˙ c = b · ˙ a + ˙ c · ˙ a
141 128 140 eqtr4d ⊢ F ∈ CRing ∧ a ∈ K ∧ b ∈ V ∧ c ∈ V → a ∗ ˙ b + ˙ c = a ∗ ˙ b + ˙ a ∗ ˙ c
142 simpl3 ⊢ w · ˙ r ∈ V ∧ w + ˙ x · ˙ r = w · ˙ r + ˙ x · ˙ r ∧ w · ˙ q ⨣ ˙ r = w · ˙ q + ˙ w · ˙ r ∧ w · ˙ q × ˙ r = w · ˙ q · ˙ r ∧ w · ˙ 1 ˙ = w → w · ˙ q ⨣ ˙ r = w · ˙ q + ˙ w · ˙ r
143 142 2ralimi ⊢ ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ r ∈ V ∧ w + ˙ x · ˙ r = w · ˙ r + ˙ x · ˙ r ∧ w · ˙ q ⨣ ˙ r = w · ˙ q + ˙ w · ˙ r ∧ w · ˙ q × ˙ r = w · ˙ q · ˙ r ∧ w · ˙ 1 ˙ = w → ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ q ⨣ ˙ r = w · ˙ q + ˙ w · ˙ r
144 143 2ralimi ⊢ ∀ q ∈ K ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ r ∈ V ∧ w + ˙ x · ˙ r = w · ˙ r + ˙ x · ˙ r ∧ w · ˙ q ⨣ ˙ r = w · ˙ q + ˙ w · ˙ r ∧ w · ˙ q × ˙ r = w · ˙ q · ˙ r ∧ w · ˙ 1 ˙ = w → ∀ q ∈ K ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ q ⨣ ˙ r = w · ˙ q + ˙ w · ˙ r
145 ralrot3 ⊢ ∀ q ∈ K ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ q ⨣ ˙ r = w · ˙ q + ˙ w · ˙ r ↔ ∀ x ∈ V ∀ q ∈ K ∀ r ∈ K ∀ w ∈ V w · ˙ q ⨣ ˙ r = w · ˙ q + ˙ w · ˙ r
146 rspn0 ⊢ V ≠ ∅ → ∀ x ∈ V ∀ q ∈ K ∀ r ∈ K ∀ w ∈ V w · ˙ q ⨣ ˙ r = w · ˙ q + ˙ w · ˙ r → ∀ q ∈ K ∀ r ∈ K ∀ w ∈ V w · ˙ q ⨣ ˙ r = w · ˙ q + ˙ w · ˙ r
147 78 146 ax-mp ⊢ ∀ x ∈ V ∀ q ∈ K ∀ r ∈ K ∀ w ∈ V w · ˙ q ⨣ ˙ r = w · ˙ q + ˙ w · ˙ r → ∀ q ∈ K ∀ r ∈ K ∀ w ∈ V w · ˙ q ⨣ ˙ r = w · ˙ q + ˙ w · ˙ r
148 oveq1 ⊢ q = a → q ⨣ ˙ r = a ⨣ ˙ r
149 148 oveq2d ⊢ q = a → w · ˙ q ⨣ ˙ r = w · ˙ a ⨣ ˙ r
150 oveq2 ⊢ q = a → w · ˙ q = w · ˙ a
151 150 oveq1d ⊢ q = a → w · ˙ q + ˙ w · ˙ r = w · ˙ a + ˙ w · ˙ r
152 149 151 eqeq12d ⊢ q = a → w · ˙ q ⨣ ˙ r = w · ˙ q + ˙ w · ˙ r ↔ w · ˙ a ⨣ ˙ r = w · ˙ a + ˙ w · ˙ r
153 oveq2 ⊢ r = b → a ⨣ ˙ r = a ⨣ ˙ b
154 153 oveq2d ⊢ r = b → w · ˙ a ⨣ ˙ r = w · ˙ a ⨣ ˙ b
155 oveq2 ⊢ r = b → w · ˙ r = w · ˙ b
156 155 oveq2d ⊢ r = b → w · ˙ a + ˙ w · ˙ r = w · ˙ a + ˙ w · ˙ b
157 154 156 eqeq12d ⊢ r = b → w · ˙ a ⨣ ˙ r = w · ˙ a + ˙ w · ˙ r ↔ w · ˙ a ⨣ ˙ b = w · ˙ a + ˙ w · ˙ b
158 oveq1 ⊢ w = c → w · ˙ a ⨣ ˙ b = c · ˙ a ⨣ ˙ b
159 oveq1 ⊢ w = c → w · ˙ a = c · ˙ a
160 oveq1 ⊢ w = c → w · ˙ b = c · ˙ b
161 159 160 oveq12d ⊢ w = c → w · ˙ a + ˙ w · ˙ b = c · ˙ a + ˙ c · ˙ b
162 158 161 eqeq12d ⊢ w = c → w · ˙ a ⨣ ˙ b = w · ˙ a + ˙ w · ˙ b ↔ c · ˙ a ⨣ ˙ b = c · ˙ a + ˙ c · ˙ b
163 152 157 162 rspc3v ⊢ a ∈ K ∧ b ∈ K ∧ c ∈ V → ∀ q ∈ K ∀ r ∈ K ∀ w ∈ V w · ˙ q ⨣ ˙ r = w · ˙ q + ˙ w · ˙ r → c · ˙ a ⨣ ˙ b = c · ˙ a + ˙ c · ˙ b
164 147 163 syl5com ⊢ ∀ x ∈ V ∀ q ∈ K ∀ r ∈ K ∀ w ∈ V w · ˙ q ⨣ ˙ r = w · ˙ q + ˙ w · ˙ r → a ∈ K ∧ b ∈ K ∧ c ∈ V → c · ˙ a ⨣ ˙ b = c · ˙ a + ˙ c · ˙ b
165 145 164 sylbi ⊢ ∀ q ∈ K ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ q ⨣ ˙ r = w · ˙ q + ˙ w · ˙ r → a ∈ K ∧ b ∈ K ∧ c ∈ V → c · ˙ a ⨣ ˙ b = c · ˙ a + ˙ c · ˙ b
166 144 165 syl ⊢ ∀ q ∈ K ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ r ∈ V ∧ w + ˙ x · ˙ r = w · ˙ r + ˙ x · ˙ r ∧ w · ˙ q ⨣ ˙ r = w · ˙ q + ˙ w · ˙ r ∧ w · ˙ q × ˙ r = w · ˙ q · ˙ r ∧ w · ˙ 1 ˙ = w → a ∈ K ∧ b ∈ K ∧ c ∈ V → c · ˙ a ⨣ ˙ b = c · ˙ a + ˙ c · ˙ b
167 166 3ad2ant3 ⊢ R ∈ Grp ∧ F ∈ Ring ∧ ∀ q ∈ K ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ r ∈ V ∧ w + ˙ x · ˙ r = w · ˙ r + ˙ x · ˙ r ∧ w · ˙ q ⨣ ˙ r = w · ˙ q + ˙ w · ˙ r ∧ w · ˙ q × ˙ r = w · ˙ q · ˙ r ∧ w · ˙ 1 ˙ = w → a ∈ K ∧ b ∈ K ∧ c ∈ V → c · ˙ a ⨣ ˙ b = c · ˙ a + ˙ c · ˙ b
168 9 167 ax-mp ⊢ a ∈ K ∧ b ∈ K ∧ c ∈ V → c · ˙ a ⨣ ˙ b = c · ˙ a + ˙ c · ˙ b
169 10 a1i ⊢ a ∈ K ∧ b ∈ K ∧ c ∈ V → ∗ ˙ = s ∈ K , v ∈ V ⟼ v · ˙ s
170 oveq12 ⊢ v = c ∧ s = a ⨣ ˙ b → v · ˙ s = c · ˙ a ⨣ ˙ b
171 170 ancoms ⊢ s = a ⨣ ˙ b ∧ v = c → v · ˙ s = c · ˙ a ⨣ ˙ b
172 171 adantl ⊢ a ∈ K ∧ b ∈ K ∧ c ∈ V ∧ s = a ⨣ ˙ b ∧ v = c → v · ˙ s = c · ˙ a ⨣ ˙ b
173 5 6 grpcl ⊢ F ∈ Grp ∧ a ∈ K ∧ b ∈ K → a ⨣ ˙ b ∈ K
174 173 3expib ⊢ F ∈ Grp → a ∈ K ∧ b ∈ K → a ⨣ ˙ b ∈ K
175 68 174 syl ⊢ F ∈ Ring → a ∈ K ∧ b ∈ K → a ⨣ ˙ b ∈ K
176 175 3ad2ant2 ⊢ R ∈ Grp ∧ F ∈ Ring ∧ ∀ q ∈ K ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ r ∈ V ∧ w + ˙ x · ˙ r = w · ˙ r + ˙ x · ˙ r ∧ w · ˙ q ⨣ ˙ r = w · ˙ q + ˙ w · ˙ r ∧ w · ˙ q × ˙ r = w · ˙ q · ˙ r ∧ w · ˙ 1 ˙ = w → a ∈ K ∧ b ∈ K → a ⨣ ˙ b ∈ K
177 9 176 ax-mp ⊢ a ∈ K ∧ b ∈ K → a ⨣ ˙ b ∈ K
178 177 3adant3 ⊢ a ∈ K ∧ b ∈ K ∧ c ∈ V → a ⨣ ˙ b ∈ K
179 simp3 ⊢ a ∈ K ∧ b ∈ K ∧ c ∈ V → c ∈ V
180 ovexd ⊢ a ∈ K ∧ b ∈ K ∧ c ∈ V → c · ˙ a ⨣ ˙ b ∈ V
181 169 172 178 179 180 ovmpod ⊢ a ∈ K ∧ b ∈ K ∧ c ∈ V → a ⨣ ˙ b ∗ ˙ c = c · ˙ a ⨣ ˙ b
182 134 adantl ⊢ a ∈ K ∧ b ∈ K ∧ c ∈ V ∧ s = a ∧ v = c → v · ˙ s = c · ˙ a
183 simp1 ⊢ a ∈ K ∧ b ∈ K ∧ c ∈ V → a ∈ K
184 ovexd ⊢ a ∈ K ∧ b ∈ K ∧ c ∈ V → c · ˙ a ∈ V
185 169 182 183 179 184 ovmpod ⊢ a ∈ K ∧ b ∈ K ∧ c ∈ V → a ∗ ˙ c = c · ˙ a
186 oveq12 ⊢ v = c ∧ s = b → v · ˙ s = c · ˙ b
187 186 ancoms ⊢ s = b ∧ v = c → v · ˙ s = c · ˙ b
188 187 adantl ⊢ a ∈ K ∧ b ∈ K ∧ c ∈ V ∧ s = b ∧ v = c → v · ˙ s = c · ˙ b
189 simp2 ⊢ a ∈ K ∧ b ∈ K ∧ c ∈ V → b ∈ K
190 ovexd ⊢ a ∈ K ∧ b ∈ K ∧ c ∈ V → c · ˙ b ∈ V
191 169 188 189 179 190 ovmpod ⊢ a ∈ K ∧ b ∈ K ∧ c ∈ V → b ∗ ˙ c = c · ˙ b
192 185 191 oveq12d ⊢ a ∈ K ∧ b ∈ K ∧ c ∈ V → a ∗ ˙ c + ˙ b ∗ ˙ c = c · ˙ a + ˙ c · ˙ b
193 168 181 192 3eqtr4d ⊢ a ∈ K ∧ b ∈ K ∧ c ∈ V → a ⨣ ˙ b ∗ ˙ c = a ∗ ˙ c + ˙ b ∗ ˙ c
194 193 adantl ⊢ F ∈ CRing ∧ a ∈ K ∧ b ∈ K ∧ c ∈ V → a ⨣ ˙ b ∗ ˙ c = a ∗ ˙ c + ˙ b ∗ ˙ c
195 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 rmodislmodlem ⊢ F ∈ CRing ∧ a ∈ K ∧ b ∈ K ∧ c ∈ V → a × ˙ b ∗ ˙ c = a ∗ ˙ b ∗ ˙ c
196 10 a1i ⊢ F ∈ CRing ∧ a ∈ V → ∗ ˙ = s ∈ K , v ∈ V ⟼ v · ˙ s
197 oveq12 ⊢ v = a ∧ s = 1 ˙ → v · ˙ s = a · ˙ 1 ˙
198 197 ancoms ⊢ s = 1 ˙ ∧ v = a → v · ˙ s = a · ˙ 1 ˙
199 198 adantl ⊢ F ∈ CRing ∧ a ∈ V ∧ s = 1 ˙ ∧ v = a → v · ˙ s = a · ˙ 1 ˙
200 5 8 ringidcl ⊢ F ∈ Ring → 1 ˙ ∈ K
201 50 200 syl ⊢ F ∈ CRing → 1 ˙ ∈ K
202 201 adantr ⊢ F ∈ CRing ∧ a ∈ V → 1 ˙ ∈ K
203 simpr ⊢ F ∈ CRing ∧ a ∈ V → a ∈ V
204 ovexd ⊢ F ∈ CRing ∧ a ∈ V → a · ˙ 1 ˙ ∈ V
205 196 199 202 203 204 ovmpod ⊢ F ∈ CRing ∧ a ∈ V → 1 ˙ ∗ ˙ a = a · ˙ 1 ˙
206 simprr ⊢ w · ˙ r ∈ V ∧ w + ˙ x · ˙ r = w · ˙ r + ˙ x · ˙ r ∧ w · ˙ q ⨣ ˙ r = w · ˙ q + ˙ w · ˙ r ∧ w · ˙ q × ˙ r = w · ˙ q · ˙ r ∧ w · ˙ 1 ˙ = w → w · ˙ 1 ˙ = w
207 206 2ralimi ⊢ ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ r ∈ V ∧ w + ˙ x · ˙ r = w · ˙ r + ˙ x · ˙ r ∧ w · ˙ q ⨣ ˙ r = w · ˙ q + ˙ w · ˙ r ∧ w · ˙ q × ˙ r = w · ˙ q · ˙ r ∧ w · ˙ 1 ˙ = w → ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ 1 ˙ = w
208 207 2ralimi ⊢ ∀ q ∈ K ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ r ∈ V ∧ w + ˙ x · ˙ r = w · ˙ r + ˙ x · ˙ r ∧ w · ˙ q ⨣ ˙ r = w · ˙ q + ˙ w · ˙ r ∧ w · ˙ q × ˙ r = w · ˙ q · ˙ r ∧ w · ˙ 1 ˙ = w → ∀ q ∈ K ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ 1 ˙ = w
209 rspn0 ⊢ K ≠ ∅ → ∀ q ∈ K ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ 1 ˙ = w → ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ 1 ˙ = w
210 72 209 ax-mp ⊢ ∀ q ∈ K ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ 1 ˙ = w → ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ 1 ˙ = w
211 rspn0 ⊢ K ≠ ∅ → ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ 1 ˙ = w → ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ 1 ˙ = w
212 72 211 ax-mp ⊢ ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ 1 ˙ = w → ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ 1 ˙ = w
213 rspn0 ⊢ V ≠ ∅ → ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ 1 ˙ = w → ∀ w ∈ V w · ˙ 1 ˙ = w
214 78 213 ax-mp ⊢ ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ 1 ˙ = w → ∀ w ∈ V w · ˙ 1 ˙ = w
215 oveq1 ⊢ w = a → w · ˙ 1 ˙ = a · ˙ 1 ˙
216 id ⊢ w = a → w = a
217 215 216 eqeq12d ⊢ w = a → w · ˙ 1 ˙ = w ↔ a · ˙ 1 ˙ = a
218 217 rspcv ⊢ a ∈ V → ∀ w ∈ V w · ˙ 1 ˙ = w → a · ˙ 1 ˙ = a
219 218 adantl ⊢ F ∈ CRing ∧ a ∈ V → ∀ w ∈ V w · ˙ 1 ˙ = w → a · ˙ 1 ˙ = a
220 214 219 syl5com ⊢ ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ 1 ˙ = w → F ∈ CRing ∧ a ∈ V → a · ˙ 1 ˙ = a
221 208 210 212 220 4syl ⊢ ∀ q ∈ K ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ r ∈ V ∧ w + ˙ x · ˙ r = w · ˙ r + ˙ x · ˙ r ∧ w · ˙ q ⨣ ˙ r = w · ˙ q + ˙ w · ˙ r ∧ w · ˙ q × ˙ r = w · ˙ q · ˙ r ∧ w · ˙ 1 ˙ = w → F ∈ CRing ∧ a ∈ V → a · ˙ 1 ˙ = a
222 221 3ad2ant3 ⊢ R ∈ Grp ∧ F ∈ Ring ∧ ∀ q ∈ K ∀ r ∈ K ∀ x ∈ V ∀ w ∈ V w · ˙ r ∈ V ∧ w + ˙ x · ˙ r = w · ˙ r + ˙ x · ˙ r ∧ w · ˙ q ⨣ ˙ r = w · ˙ q + ˙ w · ˙ r ∧ w · ˙ q × ˙ r = w · ˙ q · ˙ r ∧ w · ˙ 1 ˙ = w → F ∈ CRing ∧ a ∈ V → a · ˙ 1 ˙ = a
223 9 222 ax-mp ⊢ F ∈ CRing ∧ a ∈ V → a · ˙ 1 ˙ = a
224 205 223 eqtrd ⊢ F ∈ CRing ∧ a ∈ V → 1 ˙ ∗ ˙ a = a
225 20 27 34 45 46 47 48 49 50 56 92 141 194 195 224 islmodd ⊢ F ∈ CRing → L ∈ LMod