Metamath Proof Explorer


Theorem hdmap14lem8

Description: Part of proof of part 14 in Baer p. 49 lines 33-35. (Contributed by NM, 1-Jun-2015)

Ref Expression
Hypotheses hdmap14lem8.h โŠข ๐ป = ( LHyp โ€˜ ๐พ )
hdmap14lem8.u โŠข ๐‘ˆ = ( ( DVecH โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š )
hdmap14lem8.v โŠข ๐‘‰ = ( Base โ€˜ ๐‘ˆ )
hdmap14lem8.q โŠข + = ( +g โ€˜ ๐‘ˆ )
hdmap14lem8.t โŠข ยท = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ˆ )
hdmap14lem8.o โŠข 0 = ( 0g โ€˜ ๐‘ˆ )
hdmap14lem8.n โŠข ๐‘ = ( LSpan โ€˜ ๐‘ˆ )
hdmap14lem8.r โŠข ๐‘… = ( Scalar โ€˜ ๐‘ˆ )
hdmap14lem8.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐‘… )
hdmap14lem8.c โŠข ๐ถ = ( ( LCDual โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š )
hdmap14lem8.d โŠข โœš = ( +g โ€˜ ๐ถ )
hdmap14lem8.e โŠข โˆ™ = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐ถ )
hdmap14lem8.p โŠข ๐‘ƒ = ( Scalar โ€˜ ๐ถ )
hdmap14lem8.a โŠข ๐ด = ( Base โ€˜ ๐‘ƒ )
hdmap14lem8.s โŠข ๐‘† = ( ( HDMap โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š )
hdmap14lem8.k โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐พ โˆˆ HL โˆง ๐‘Š โˆˆ ๐ป ) )
hdmap14lem8.x โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ( ๐‘‰ โˆ– { 0 } ) )
hdmap14lem8.y โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Œ โˆˆ ( ๐‘‰ โˆ– { 0 } ) )
hdmap14lem8.f โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น โˆˆ ๐ต )
hdmap14lem8.g โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐บ โˆˆ ๐ด )
hdmap14lem8.i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ผ โˆˆ ๐ด )
hdmap14lem8.xx โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐น ยท ๐‘‹ ) ) = ( ๐บ โˆ™ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘‹ ) ) )
hdmap14lem8.yy โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐น ยท ๐‘Œ ) ) = ( ๐ผ โˆ™ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘Œ ) ) )
hdmap14lem8.ne โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘‹ } ) โ‰  ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘Œ } ) )
hdmap14lem8.j โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ฝ โˆˆ ๐ด )
hdmap14lem8.xy โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐น ยท ( ๐‘‹ + ๐‘Œ ) ) ) = ( ๐ฝ โˆ™ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘Œ ) ) ) )
Assertion hdmap14lem8 ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐ฝ โˆ™ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘‹ ) ) โœš ( ๐ฝ โˆ™ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘Œ ) ) ) = ( ( ๐บ โˆ™ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘‹ ) ) โœš ( ๐ผ โˆ™ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘Œ ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 hdmap14lem8.h โŠข ๐ป = ( LHyp โ€˜ ๐พ )
2 hdmap14lem8.u โŠข ๐‘ˆ = ( ( DVecH โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š )
3 hdmap14lem8.v โŠข ๐‘‰ = ( Base โ€˜ ๐‘ˆ )
4 hdmap14lem8.q โŠข + = ( +g โ€˜ ๐‘ˆ )
5 hdmap14lem8.t โŠข ยท = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ˆ )
6 hdmap14lem8.o โŠข 0 = ( 0g โ€˜ ๐‘ˆ )
7 hdmap14lem8.n โŠข ๐‘ = ( LSpan โ€˜ ๐‘ˆ )
8 hdmap14lem8.r โŠข ๐‘… = ( Scalar โ€˜ ๐‘ˆ )
9 hdmap14lem8.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐‘… )
10 hdmap14lem8.c โŠข ๐ถ = ( ( LCDual โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š )
11 hdmap14lem8.d โŠข โœš = ( +g โ€˜ ๐ถ )
12 hdmap14lem8.e โŠข โˆ™ = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐ถ )
13 hdmap14lem8.p โŠข ๐‘ƒ = ( Scalar โ€˜ ๐ถ )
14 hdmap14lem8.a โŠข ๐ด = ( Base โ€˜ ๐‘ƒ )
15 hdmap14lem8.s โŠข ๐‘† = ( ( HDMap โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š )
16 hdmap14lem8.k โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐พ โˆˆ HL โˆง ๐‘Š โˆˆ ๐ป ) )
17 hdmap14lem8.x โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ( ๐‘‰ โˆ– { 0 } ) )
18 hdmap14lem8.y โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Œ โˆˆ ( ๐‘‰ โˆ– { 0 } ) )
19 hdmap14lem8.f โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น โˆˆ ๐ต )
20 hdmap14lem8.g โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐บ โˆˆ ๐ด )
21 hdmap14lem8.i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ผ โˆˆ ๐ด )
22 hdmap14lem8.xx โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐น ยท ๐‘‹ ) ) = ( ๐บ โˆ™ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘‹ ) ) )
23 hdmap14lem8.yy โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐น ยท ๐‘Œ ) ) = ( ๐ผ โˆ™ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘Œ ) ) )
24 hdmap14lem8.ne โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘‹ } ) โ‰  ( ๐‘ โ€˜ { ๐‘Œ } ) )
25 hdmap14lem8.j โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ฝ โˆˆ ๐ด )
26 hdmap14lem8.xy โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐น ยท ( ๐‘‹ + ๐‘Œ ) ) ) = ( ๐ฝ โˆ™ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘Œ ) ) ) )
27 1 10 16 lcdlmod โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ LMod )
28 eqid โŠข ( Base โ€˜ ๐ถ ) = ( Base โ€˜ ๐ถ )
29 17 eldifad โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ๐‘‰ )
30 1 2 3 10 28 15 16 29 hdmapcl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘‹ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐ถ ) )
31 18 eldifad โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ )
32 1 2 3 10 28 15 16 31 hdmapcl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘Œ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐ถ ) )
33 28 11 13 12 14 lmodvsdi โŠข ( ( ๐ถ โˆˆ LMod โˆง ( ๐ฝ โˆˆ ๐ด โˆง ( ๐‘† โ€˜ ๐‘‹ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐ถ ) โˆง ( ๐‘† โ€˜ ๐‘Œ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐ถ ) ) ) โ†’ ( ๐ฝ โˆ™ ( ( ๐‘† โ€˜ ๐‘‹ ) โœš ( ๐‘† โ€˜ ๐‘Œ ) ) ) = ( ( ๐ฝ โˆ™ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘‹ ) ) โœš ( ๐ฝ โˆ™ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘Œ ) ) ) )
34 27 25 30 32 33 syl13anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ฝ โˆ™ ( ( ๐‘† โ€˜ ๐‘‹ ) โœš ( ๐‘† โ€˜ ๐‘Œ ) ) ) = ( ( ๐ฝ โˆ™ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘‹ ) ) โœš ( ๐ฝ โˆ™ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘Œ ) ) ) )
35 1 2 3 4 10 11 15 16 29 31 hdmapadd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘Œ ) ) = ( ( ๐‘† โ€˜ ๐‘‹ ) โœš ( ๐‘† โ€˜ ๐‘Œ ) ) )
36 35 oveq2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ฝ โˆ™ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘Œ ) ) ) = ( ๐ฝ โˆ™ ( ( ๐‘† โ€˜ ๐‘‹ ) โœš ( ๐‘† โ€˜ ๐‘Œ ) ) ) )
37 1 2 16 dvhlmod โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ˆ โˆˆ LMod )
38 3 4 8 5 9 lmodvsdi โŠข ( ( ๐‘ˆ โˆˆ LMod โˆง ( ๐น โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘‹ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ ) ) โ†’ ( ๐น ยท ( ๐‘‹ + ๐‘Œ ) ) = ( ( ๐น ยท ๐‘‹ ) + ( ๐น ยท ๐‘Œ ) ) )
39 37 19 29 31 38 syl13anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐น ยท ( ๐‘‹ + ๐‘Œ ) ) = ( ( ๐น ยท ๐‘‹ ) + ( ๐น ยท ๐‘Œ ) ) )
40 39 fveq2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐น ยท ( ๐‘‹ + ๐‘Œ ) ) ) = ( ๐‘† โ€˜ ( ( ๐น ยท ๐‘‹ ) + ( ๐น ยท ๐‘Œ ) ) ) )
41 3 8 5 9 lmodvscl โŠข ( ( ๐‘ˆ โˆˆ LMod โˆง ๐น โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘‹ โˆˆ ๐‘‰ ) โ†’ ( ๐น ยท ๐‘‹ ) โˆˆ ๐‘‰ )
42 37 19 29 41 syl3anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐น ยท ๐‘‹ ) โˆˆ ๐‘‰ )
43 3 8 5 9 lmodvscl โŠข ( ( ๐‘ˆ โˆˆ LMod โˆง ๐น โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘Œ โˆˆ ๐‘‰ ) โ†’ ( ๐น ยท ๐‘Œ ) โˆˆ ๐‘‰ )
44 37 19 31 43 syl3anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐น ยท ๐‘Œ ) โˆˆ ๐‘‰ )
45 1 2 3 4 10 11 15 16 42 44 hdmapadd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘† โ€˜ ( ( ๐น ยท ๐‘‹ ) + ( ๐น ยท ๐‘Œ ) ) ) = ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐น ยท ๐‘‹ ) ) โœš ( ๐‘† โ€˜ ( ๐น ยท ๐‘Œ ) ) ) )
46 22 23 oveq12d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐น ยท ๐‘‹ ) ) โœš ( ๐‘† โ€˜ ( ๐น ยท ๐‘Œ ) ) ) = ( ( ๐บ โˆ™ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘‹ ) ) โœš ( ๐ผ โˆ™ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘Œ ) ) ) )
47 40 45 46 3eqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐น ยท ( ๐‘‹ + ๐‘Œ ) ) ) = ( ( ๐บ โˆ™ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘‹ ) ) โœš ( ๐ผ โˆ™ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘Œ ) ) ) )
48 26 47 eqtr3d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ฝ โˆ™ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐‘‹ + ๐‘Œ ) ) ) = ( ( ๐บ โˆ™ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘‹ ) ) โœš ( ๐ผ โˆ™ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘Œ ) ) ) )
49 36 48 eqtr3d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ฝ โˆ™ ( ( ๐‘† โ€˜ ๐‘‹ ) โœš ( ๐‘† โ€˜ ๐‘Œ ) ) ) = ( ( ๐บ โˆ™ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘‹ ) ) โœš ( ๐ผ โˆ™ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘Œ ) ) ) )
50 34 49 eqtr3d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐ฝ โˆ™ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘‹ ) ) โœš ( ๐ฝ โˆ™ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘Œ ) ) ) = ( ( ๐บ โˆ™ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘‹ ) ) โœš ( ๐ผ โˆ™ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘Œ ) ) ) )