Metamath Proof Explorer


Theorem cmodscmulexp

Description: The scalar product of a vector with powers of _i belongs to the base set of a subcomplex module if the scalar subring of th subcomplex module contains _i . (Contributed by AV, 18-Oct-2021)

Ref Expression
Hypotheses cmodscexp.f โŠข ๐น = ( Scalar โ€˜ ๐‘Š )
cmodscexp.k โŠข ๐พ = ( Base โ€˜ ๐น )
cmodscmulexp.x โŠข ๐‘‹ = ( Base โ€˜ ๐‘Š )
cmodscmulexp.s โŠข ยท = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š )
Assertion cmodscmulexp ( ( ๐‘Š โˆˆ โ„‚Mod โˆง ( i โˆˆ ๐พ โˆง ๐ต โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( ( i โ†‘ ๐‘ ) ยท ๐ต ) โˆˆ ๐‘‹ )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 cmodscexp.f โŠข ๐น = ( Scalar โ€˜ ๐‘Š )
2 cmodscexp.k โŠข ๐พ = ( Base โ€˜ ๐น )
3 cmodscmulexp.x โŠข ๐‘‹ = ( Base โ€˜ ๐‘Š )
4 cmodscmulexp.s โŠข ยท = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š )
5 clmlmod โŠข ( ๐‘Š โˆˆ โ„‚Mod โ†’ ๐‘Š โˆˆ LMod )
6 5 adantr โŠข ( ( ๐‘Š โˆˆ โ„‚Mod โˆง ( i โˆˆ ๐พ โˆง ๐ต โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ๐‘Š โˆˆ LMod )
7 simp1 โŠข ( ( i โˆˆ ๐พ โˆง ๐ต โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• ) โ†’ i โˆˆ ๐พ )
8 7 anim2i โŠข ( ( ๐‘Š โˆˆ โ„‚Mod โˆง ( i โˆˆ ๐พ โˆง ๐ต โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( ๐‘Š โˆˆ โ„‚Mod โˆง i โˆˆ ๐พ ) )
9 simpr3 โŠข ( ( ๐‘Š โˆˆ โ„‚Mod โˆง ( i โˆˆ ๐พ โˆง ๐ต โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„• )
10 1 2 cmodscexp โŠข ( ( ( ๐‘Š โˆˆ โ„‚Mod โˆง i โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• ) โ†’ ( i โ†‘ ๐‘ ) โˆˆ ๐พ )
11 8 9 10 syl2anc โŠข ( ( ๐‘Š โˆˆ โ„‚Mod โˆง ( i โˆˆ ๐พ โˆง ๐ต โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( i โ†‘ ๐‘ ) โˆˆ ๐พ )
12 simpr2 โŠข ( ( ๐‘Š โˆˆ โ„‚Mod โˆง ( i โˆˆ ๐พ โˆง ๐ต โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ๐ต โˆˆ ๐‘‹ )
13 3 1 4 2 lmodvscl โŠข ( ( ๐‘Š โˆˆ LMod โˆง ( i โ†‘ ๐‘ ) โˆˆ ๐พ โˆง ๐ต โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ( ( i โ†‘ ๐‘ ) ยท ๐ต ) โˆˆ ๐‘‹ )
14 6 11 12 13 syl3anc โŠข ( ( ๐‘Š โˆˆ โ„‚Mod โˆง ( i โˆˆ ๐พ โˆง ๐ต โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( ( i โ†‘ ๐‘ ) ยท ๐ต ) โˆˆ ๐‘‹ )