Metamath Proof Explorer


Theorem hgmapffval

Description: Map from the scalar division ring of the vector space to the scalar division ring of its closed kernel dual. (Contributed by NM, 25-Mar-2015)

Ref Expression
Hypothesis hgmapval.h โŠข ๐ป = ( LHyp โ€˜ ๐พ )
Assertion hgmapffval ( ๐พ โˆˆ ๐‘‹ โ†’ ( HGMap โ€˜ ๐พ ) = ( ๐‘ค โˆˆ ๐ป โ†ฆ { ๐‘Ž โˆฃ [ ( ( DVecH โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘ข ] [ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘ข ) ) / ๐‘ ] [ ( ( HDMap โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘š ] ๐‘Ž โˆˆ ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( โ„ฉ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ โˆ€ ๐‘ฃ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ข ) ( ๐‘š โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ข ) ๐‘ฃ ) ) = ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ( ( LCDual โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘ค ) ) ( ๐‘š โ€˜ ๐‘ฃ ) ) ) ) } ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 hgmapval.h โŠข ๐ป = ( LHyp โ€˜ ๐พ )
2 elex โŠข ( ๐พ โˆˆ ๐‘‹ โ†’ ๐พ โˆˆ V )
3 fveq2 โŠข ( ๐‘˜ = ๐พ โ†’ ( LHyp โ€˜ ๐‘˜ ) = ( LHyp โ€˜ ๐พ ) )
4 3 1 eqtr4di โŠข ( ๐‘˜ = ๐พ โ†’ ( LHyp โ€˜ ๐‘˜ ) = ๐ป )
5 fveq2 โŠข ( ๐‘˜ = ๐พ โ†’ ( DVecH โ€˜ ๐‘˜ ) = ( DVecH โ€˜ ๐พ ) )
6 5 fveq1d โŠข ( ๐‘˜ = ๐พ โ†’ ( ( DVecH โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐‘ค ) = ( ( DVecH โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘ค ) )
7 fveq2 โŠข ( ๐‘˜ = ๐พ โ†’ ( HDMap โ€˜ ๐‘˜ ) = ( HDMap โ€˜ ๐พ ) )
8 7 fveq1d โŠข ( ๐‘˜ = ๐พ โ†’ ( ( HDMap โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐‘ค ) = ( ( HDMap โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘ค ) )
9 fveq2 โŠข ( ๐‘˜ = ๐พ โ†’ ( LCDual โ€˜ ๐‘˜ ) = ( LCDual โ€˜ ๐พ ) )
10 9 fveq1d โŠข ( ๐‘˜ = ๐พ โ†’ ( ( LCDual โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐‘ค ) = ( ( LCDual โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘ค ) )
11 10 fveq2d โŠข ( ๐‘˜ = ๐พ โ†’ ( ยท๐‘  โ€˜ ( ( LCDual โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐‘ค ) ) = ( ยท๐‘  โ€˜ ( ( LCDual โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘ค ) ) )
12 11 oveqd โŠข ( ๐‘˜ = ๐พ โ†’ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ( ( LCDual โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐‘ค ) ) ( ๐‘š โ€˜ ๐‘ฃ ) ) = ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ( ( LCDual โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘ค ) ) ( ๐‘š โ€˜ ๐‘ฃ ) ) )
13 12 eqeq2d โŠข ( ๐‘˜ = ๐พ โ†’ ( ( ๐‘š โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ข ) ๐‘ฃ ) ) = ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ( ( LCDual โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐‘ค ) ) ( ๐‘š โ€˜ ๐‘ฃ ) ) โ†” ( ๐‘š โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ข ) ๐‘ฃ ) ) = ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ( ( LCDual โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘ค ) ) ( ๐‘š โ€˜ ๐‘ฃ ) ) ) )
14 13 ralbidv โŠข ( ๐‘˜ = ๐พ โ†’ ( โˆ€ ๐‘ฃ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ข ) ( ๐‘š โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ข ) ๐‘ฃ ) ) = ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ( ( LCDual โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐‘ค ) ) ( ๐‘š โ€˜ ๐‘ฃ ) ) โ†” โˆ€ ๐‘ฃ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ข ) ( ๐‘š โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ข ) ๐‘ฃ ) ) = ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ( ( LCDual โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘ค ) ) ( ๐‘š โ€˜ ๐‘ฃ ) ) ) )
15 14 riotabidv โŠข ( ๐‘˜ = ๐พ โ†’ ( โ„ฉ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ โˆ€ ๐‘ฃ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ข ) ( ๐‘š โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ข ) ๐‘ฃ ) ) = ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ( ( LCDual โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐‘ค ) ) ( ๐‘š โ€˜ ๐‘ฃ ) ) ) = ( โ„ฉ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ โˆ€ ๐‘ฃ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ข ) ( ๐‘š โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ข ) ๐‘ฃ ) ) = ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ( ( LCDual โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘ค ) ) ( ๐‘š โ€˜ ๐‘ฃ ) ) ) )
16 15 mpteq2dv โŠข ( ๐‘˜ = ๐พ โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( โ„ฉ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ โˆ€ ๐‘ฃ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ข ) ( ๐‘š โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ข ) ๐‘ฃ ) ) = ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ( ( LCDual โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐‘ค ) ) ( ๐‘š โ€˜ ๐‘ฃ ) ) ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( โ„ฉ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ โˆ€ ๐‘ฃ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ข ) ( ๐‘š โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ข ) ๐‘ฃ ) ) = ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ( ( LCDual โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘ค ) ) ( ๐‘š โ€˜ ๐‘ฃ ) ) ) ) )
17 16 eleq2d โŠข ( ๐‘˜ = ๐พ โ†’ ( ๐‘Ž โˆˆ ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( โ„ฉ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ โˆ€ ๐‘ฃ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ข ) ( ๐‘š โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ข ) ๐‘ฃ ) ) = ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ( ( LCDual โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐‘ค ) ) ( ๐‘š โ€˜ ๐‘ฃ ) ) ) ) โ†” ๐‘Ž โˆˆ ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( โ„ฉ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ โˆ€ ๐‘ฃ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ข ) ( ๐‘š โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ข ) ๐‘ฃ ) ) = ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ( ( LCDual โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘ค ) ) ( ๐‘š โ€˜ ๐‘ฃ ) ) ) ) ) )
18 8 17 sbceqbid โŠข ( ๐‘˜ = ๐พ โ†’ ( [ ( ( HDMap โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘š ] ๐‘Ž โˆˆ ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( โ„ฉ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ โˆ€ ๐‘ฃ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ข ) ( ๐‘š โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ข ) ๐‘ฃ ) ) = ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ( ( LCDual โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐‘ค ) ) ( ๐‘š โ€˜ ๐‘ฃ ) ) ) ) โ†” [ ( ( HDMap โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘š ] ๐‘Ž โˆˆ ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( โ„ฉ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ โˆ€ ๐‘ฃ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ข ) ( ๐‘š โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ข ) ๐‘ฃ ) ) = ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ( ( LCDual โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘ค ) ) ( ๐‘š โ€˜ ๐‘ฃ ) ) ) ) ) )
19 18 sbcbidv โŠข ( ๐‘˜ = ๐พ โ†’ ( [ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘ข ) ) / ๐‘ ] [ ( ( HDMap โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘š ] ๐‘Ž โˆˆ ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( โ„ฉ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ โˆ€ ๐‘ฃ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ข ) ( ๐‘š โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ข ) ๐‘ฃ ) ) = ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ( ( LCDual โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐‘ค ) ) ( ๐‘š โ€˜ ๐‘ฃ ) ) ) ) โ†” [ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘ข ) ) / ๐‘ ] [ ( ( HDMap โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘š ] ๐‘Ž โˆˆ ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( โ„ฉ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ โˆ€ ๐‘ฃ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ข ) ( ๐‘š โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ข ) ๐‘ฃ ) ) = ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ( ( LCDual โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘ค ) ) ( ๐‘š โ€˜ ๐‘ฃ ) ) ) ) ) )
20 6 19 sbceqbid โŠข ( ๐‘˜ = ๐พ โ†’ ( [ ( ( DVecH โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘ข ] [ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘ข ) ) / ๐‘ ] [ ( ( HDMap โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘š ] ๐‘Ž โˆˆ ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( โ„ฉ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ โˆ€ ๐‘ฃ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ข ) ( ๐‘š โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ข ) ๐‘ฃ ) ) = ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ( ( LCDual โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐‘ค ) ) ( ๐‘š โ€˜ ๐‘ฃ ) ) ) ) โ†” [ ( ( DVecH โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘ข ] [ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘ข ) ) / ๐‘ ] [ ( ( HDMap โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘š ] ๐‘Ž โˆˆ ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( โ„ฉ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ โˆ€ ๐‘ฃ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ข ) ( ๐‘š โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ข ) ๐‘ฃ ) ) = ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ( ( LCDual โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘ค ) ) ( ๐‘š โ€˜ ๐‘ฃ ) ) ) ) ) )
21 20 abbidv โŠข ( ๐‘˜ = ๐พ โ†’ { ๐‘Ž โˆฃ [ ( ( DVecH โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘ข ] [ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘ข ) ) / ๐‘ ] [ ( ( HDMap โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘š ] ๐‘Ž โˆˆ ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( โ„ฉ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ โˆ€ ๐‘ฃ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ข ) ( ๐‘š โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ข ) ๐‘ฃ ) ) = ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ( ( LCDual โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐‘ค ) ) ( ๐‘š โ€˜ ๐‘ฃ ) ) ) ) } = { ๐‘Ž โˆฃ [ ( ( DVecH โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘ข ] [ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘ข ) ) / ๐‘ ] [ ( ( HDMap โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘š ] ๐‘Ž โˆˆ ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( โ„ฉ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ โˆ€ ๐‘ฃ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ข ) ( ๐‘š โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ข ) ๐‘ฃ ) ) = ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ( ( LCDual โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘ค ) ) ( ๐‘š โ€˜ ๐‘ฃ ) ) ) ) } )
22 4 21 mpteq12dv โŠข ( ๐‘˜ = ๐พ โ†’ ( ๐‘ค โˆˆ ( LHyp โ€˜ ๐‘˜ ) โ†ฆ { ๐‘Ž โˆฃ [ ( ( DVecH โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘ข ] [ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘ข ) ) / ๐‘ ] [ ( ( HDMap โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘š ] ๐‘Ž โˆˆ ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( โ„ฉ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ โˆ€ ๐‘ฃ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ข ) ( ๐‘š โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ข ) ๐‘ฃ ) ) = ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ( ( LCDual โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐‘ค ) ) ( ๐‘š โ€˜ ๐‘ฃ ) ) ) ) } ) = ( ๐‘ค โˆˆ ๐ป โ†ฆ { ๐‘Ž โˆฃ [ ( ( DVecH โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘ข ] [ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘ข ) ) / ๐‘ ] [ ( ( HDMap โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘š ] ๐‘Ž โˆˆ ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( โ„ฉ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ โˆ€ ๐‘ฃ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ข ) ( ๐‘š โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ข ) ๐‘ฃ ) ) = ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ( ( LCDual โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘ค ) ) ( ๐‘š โ€˜ ๐‘ฃ ) ) ) ) } ) )
23 df-hgmap โŠข HGMap = ( ๐‘˜ โˆˆ V โ†ฆ ( ๐‘ค โˆˆ ( LHyp โ€˜ ๐‘˜ ) โ†ฆ { ๐‘Ž โˆฃ [ ( ( DVecH โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘ข ] [ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘ข ) ) / ๐‘ ] [ ( ( HDMap โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘š ] ๐‘Ž โˆˆ ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( โ„ฉ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ โˆ€ ๐‘ฃ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ข ) ( ๐‘š โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ข ) ๐‘ฃ ) ) = ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ( ( LCDual โ€˜ ๐‘˜ ) โ€˜ ๐‘ค ) ) ( ๐‘š โ€˜ ๐‘ฃ ) ) ) ) } ) )
24 22 23 1 mptfvmpt โŠข ( ๐พ โˆˆ V โ†’ ( HGMap โ€˜ ๐พ ) = ( ๐‘ค โˆˆ ๐ป โ†ฆ { ๐‘Ž โˆฃ [ ( ( DVecH โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘ข ] [ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘ข ) ) / ๐‘ ] [ ( ( HDMap โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘š ] ๐‘Ž โˆˆ ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( โ„ฉ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ โˆ€ ๐‘ฃ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ข ) ( ๐‘š โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ข ) ๐‘ฃ ) ) = ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ( ( LCDual โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘ค ) ) ( ๐‘š โ€˜ ๐‘ฃ ) ) ) ) } ) )
25 2 24 syl โŠข ( ๐พ โˆˆ ๐‘‹ โ†’ ( HGMap โ€˜ ๐พ ) = ( ๐‘ค โˆˆ ๐ป โ†ฆ { ๐‘Ž โˆฃ [ ( ( DVecH โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘ข ] [ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘ข ) ) / ๐‘ ] [ ( ( HDMap โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘ค ) / ๐‘š ] ๐‘Ž โˆˆ ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( โ„ฉ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ โˆ€ ๐‘ฃ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ข ) ( ๐‘š โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ข ) ๐‘ฃ ) ) = ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘  โ€˜ ( ( LCDual โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘ค ) ) ( ๐‘š โ€˜ ๐‘ฃ ) ) ) ) } ) )