Metamath Proof Explorer


Definition df-assa

Description: Definition of an associative algebra. An associative algebra is a set equipped with a left-module structure on a ring, coupled with a multiplicative internal operation on the vectors of the module that is associative and distributive for the additive structure of the left-module (so giving the vectors a ring structure) and that is also bilinear under the scalar product. (Contributed by Mario Carneiro, 29-Dec-2014) (Revised by SN, 2-Mar-2025)

Ref Expression
Assertion df-assa AssAlg = { ๐‘ค โˆˆ ( LMod โˆฉ Ring ) โˆฃ [ ( Scalar โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘“ ] โˆ€ ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘“ ) โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ค ) โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ค ) [ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘  ] [ ( .r โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘ก ] ( ( ( ๐‘Ÿ ๐‘  ๐‘ฅ ) ๐‘ก ๐‘ฆ ) = ( ๐‘Ÿ ๐‘  ( ๐‘ฅ ๐‘ก ๐‘ฆ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ๐‘ก ( ๐‘Ÿ ๐‘  ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘Ÿ ๐‘  ( ๐‘ฅ ๐‘ก ๐‘ฆ ) ) ) }

Detailed syntax breakdown

Step Hyp Ref Expression
0 casa โŠข AssAlg
1 vw โŠข ๐‘ค
2 clmod โŠข LMod
3 crg โŠข Ring
4 2 3 cin โŠข ( LMod โˆฉ Ring )
5 csca โŠข Scalar
6 1 cv โŠข ๐‘ค
7 6 5 cfv โŠข ( Scalar โ€˜ ๐‘ค )
8 vf โŠข ๐‘“
9 vr โŠข ๐‘Ÿ
10 cbs โŠข Base
11 8 cv โŠข ๐‘“
12 11 10 cfv โŠข ( Base โ€˜ ๐‘“ )
13 vx โŠข ๐‘ฅ
14 6 10 cfv โŠข ( Base โ€˜ ๐‘ค )
15 vy โŠข ๐‘ฆ
16 cvsca โŠข ยท๐‘ 
17 6 16 cfv โŠข ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ค )
18 vs โŠข ๐‘ 
19 cmulr โŠข .r
20 6 19 cfv โŠข ( .r โ€˜ ๐‘ค )
21 vt โŠข ๐‘ก
22 9 cv โŠข ๐‘Ÿ
23 18 cv โŠข ๐‘ 
24 13 cv โŠข ๐‘ฅ
25 22 24 23 co โŠข ( ๐‘Ÿ ๐‘  ๐‘ฅ )
26 21 cv โŠข ๐‘ก
27 15 cv โŠข ๐‘ฆ
28 25 27 26 co โŠข ( ( ๐‘Ÿ ๐‘  ๐‘ฅ ) ๐‘ก ๐‘ฆ )
29 24 27 26 co โŠข ( ๐‘ฅ ๐‘ก ๐‘ฆ )
30 22 29 23 co โŠข ( ๐‘Ÿ ๐‘  ( ๐‘ฅ ๐‘ก ๐‘ฆ ) )
31 28 30 wceq โŠข ( ( ๐‘Ÿ ๐‘  ๐‘ฅ ) ๐‘ก ๐‘ฆ ) = ( ๐‘Ÿ ๐‘  ( ๐‘ฅ ๐‘ก ๐‘ฆ ) )
32 22 27 23 co โŠข ( ๐‘Ÿ ๐‘  ๐‘ฆ )
33 24 32 26 co โŠข ( ๐‘ฅ ๐‘ก ( ๐‘Ÿ ๐‘  ๐‘ฆ ) )
34 33 30 wceq โŠข ( ๐‘ฅ ๐‘ก ( ๐‘Ÿ ๐‘  ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘Ÿ ๐‘  ( ๐‘ฅ ๐‘ก ๐‘ฆ ) )
35 31 34 wa โŠข ( ( ( ๐‘Ÿ ๐‘  ๐‘ฅ ) ๐‘ก ๐‘ฆ ) = ( ๐‘Ÿ ๐‘  ( ๐‘ฅ ๐‘ก ๐‘ฆ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ๐‘ก ( ๐‘Ÿ ๐‘  ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘Ÿ ๐‘  ( ๐‘ฅ ๐‘ก ๐‘ฆ ) ) )
36 35 21 20 wsbc โŠข [ ( .r โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘ก ] ( ( ( ๐‘Ÿ ๐‘  ๐‘ฅ ) ๐‘ก ๐‘ฆ ) = ( ๐‘Ÿ ๐‘  ( ๐‘ฅ ๐‘ก ๐‘ฆ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ๐‘ก ( ๐‘Ÿ ๐‘  ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘Ÿ ๐‘  ( ๐‘ฅ ๐‘ก ๐‘ฆ ) ) )
37 36 18 17 wsbc โŠข [ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘  ] [ ( .r โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘ก ] ( ( ( ๐‘Ÿ ๐‘  ๐‘ฅ ) ๐‘ก ๐‘ฆ ) = ( ๐‘Ÿ ๐‘  ( ๐‘ฅ ๐‘ก ๐‘ฆ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ๐‘ก ( ๐‘Ÿ ๐‘  ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘Ÿ ๐‘  ( ๐‘ฅ ๐‘ก ๐‘ฆ ) ) )
38 37 15 14 wral โŠข โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ค ) [ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘  ] [ ( .r โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘ก ] ( ( ( ๐‘Ÿ ๐‘  ๐‘ฅ ) ๐‘ก ๐‘ฆ ) = ( ๐‘Ÿ ๐‘  ( ๐‘ฅ ๐‘ก ๐‘ฆ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ๐‘ก ( ๐‘Ÿ ๐‘  ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘Ÿ ๐‘  ( ๐‘ฅ ๐‘ก ๐‘ฆ ) ) )
39 38 13 14 wral โŠข โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ค ) โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ค ) [ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘  ] [ ( .r โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘ก ] ( ( ( ๐‘Ÿ ๐‘  ๐‘ฅ ) ๐‘ก ๐‘ฆ ) = ( ๐‘Ÿ ๐‘  ( ๐‘ฅ ๐‘ก ๐‘ฆ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ๐‘ก ( ๐‘Ÿ ๐‘  ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘Ÿ ๐‘  ( ๐‘ฅ ๐‘ก ๐‘ฆ ) ) )
40 39 9 12 wral โŠข โˆ€ ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘“ ) โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ค ) โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ค ) [ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘  ] [ ( .r โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘ก ] ( ( ( ๐‘Ÿ ๐‘  ๐‘ฅ ) ๐‘ก ๐‘ฆ ) = ( ๐‘Ÿ ๐‘  ( ๐‘ฅ ๐‘ก ๐‘ฆ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ๐‘ก ( ๐‘Ÿ ๐‘  ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘Ÿ ๐‘  ( ๐‘ฅ ๐‘ก ๐‘ฆ ) ) )
41 40 8 7 wsbc โŠข [ ( Scalar โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘“ ] โˆ€ ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘“ ) โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ค ) โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ค ) [ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘  ] [ ( .r โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘ก ] ( ( ( ๐‘Ÿ ๐‘  ๐‘ฅ ) ๐‘ก ๐‘ฆ ) = ( ๐‘Ÿ ๐‘  ( ๐‘ฅ ๐‘ก ๐‘ฆ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ๐‘ก ( ๐‘Ÿ ๐‘  ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘Ÿ ๐‘  ( ๐‘ฅ ๐‘ก ๐‘ฆ ) ) )
42 41 1 4 crab โŠข { ๐‘ค โˆˆ ( LMod โˆฉ Ring ) โˆฃ [ ( Scalar โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘“ ] โˆ€ ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘“ ) โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ค ) โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ค ) [ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘  ] [ ( .r โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘ก ] ( ( ( ๐‘Ÿ ๐‘  ๐‘ฅ ) ๐‘ก ๐‘ฆ ) = ( ๐‘Ÿ ๐‘  ( ๐‘ฅ ๐‘ก ๐‘ฆ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ๐‘ก ( ๐‘Ÿ ๐‘  ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘Ÿ ๐‘  ( ๐‘ฅ ๐‘ก ๐‘ฆ ) ) ) }
43 0 42 wceq โŠข AssAlg = { ๐‘ค โˆˆ ( LMod โˆฉ Ring ) โˆฃ [ ( Scalar โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘“ ] โˆ€ ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘“ ) โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ค ) โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ค ) [ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘  ] [ ( .r โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘ก ] ( ( ( ๐‘Ÿ ๐‘  ๐‘ฅ ) ๐‘ก ๐‘ฆ ) = ( ๐‘Ÿ ๐‘  ( ๐‘ฅ ๐‘ก ๐‘ฆ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ๐‘ก ( ๐‘Ÿ ๐‘  ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘Ÿ ๐‘  ( ๐‘ฅ ๐‘ก ๐‘ฆ ) ) ) }