Metamath Proof Explorer


Theorem isphl

Description: The predicate "is a generalized pre-Hilbert (inner product) space". (Contributed by NM, 22-Sep-2011) (Revised by Mario Carneiro, 7-Oct-2015)

Ref Expression
Hypotheses isphl.v โŠข ๐‘‰ = ( Base โ€˜ ๐‘Š )
isphl.f โŠข ๐น = ( Scalar โ€˜ ๐‘Š )
isphl.h โŠข , = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š )
isphl.o โŠข 0 = ( 0g โ€˜ ๐‘Š )
isphl.i โŠข โˆ— = ( *๐‘Ÿ โ€˜ ๐น )
isphl.z โŠข ๐‘ = ( 0g โ€˜ ๐น )
Assertion isphl ( ๐‘Š โˆˆ PreHil โ†” ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ๐น โˆˆ *-Ring โˆง โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ โ†ฆ ( ๐‘ฆ , ๐‘ฅ ) ) โˆˆ ( ๐‘Š LMHom ( ringLMod โ€˜ ๐น ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ , ๐‘ฅ ) = ๐‘ โ†’ ๐‘ฅ = 0 ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ ( โˆ— โ€˜ ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ฆ , ๐‘ฅ ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 isphl.v โŠข ๐‘‰ = ( Base โ€˜ ๐‘Š )
2 isphl.f โŠข ๐น = ( Scalar โ€˜ ๐‘Š )
3 isphl.h โŠข , = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š )
4 isphl.o โŠข 0 = ( 0g โ€˜ ๐‘Š )
5 isphl.i โŠข โˆ— = ( *๐‘Ÿ โ€˜ ๐น )
6 isphl.z โŠข ๐‘ = ( 0g โ€˜ ๐น )
7 fvexd โŠข ( ๐‘” = ๐‘Š โ†’ ( Base โ€˜ ๐‘” ) โˆˆ V )
8 fvexd โŠข ( ( ๐‘” = ๐‘Š โˆง ๐‘ฃ = ( Base โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) โˆˆ V )
9 fvexd โŠข ( ( ( ๐‘” = ๐‘Š โˆง ๐‘ฃ = ( Base โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โ„Ž = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) โˆˆ V )
10 id โŠข ( ๐‘“ = ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) โ†’ ๐‘“ = ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) )
11 simpll โŠข ( ( ( ๐‘” = ๐‘Š โˆง ๐‘ฃ = ( Base โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โ„Ž = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ๐‘” = ๐‘Š )
12 11 fveq2d โŠข ( ( ( ๐‘” = ๐‘Š โˆง ๐‘ฃ = ( Base โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โ„Ž = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) = ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) )
13 12 2 eqtr4di โŠข ( ( ( ๐‘” = ๐‘Š โˆง ๐‘ฃ = ( Base โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โ„Ž = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) = ๐น )
14 10 13 sylan9eqr โŠข ( ( ( ( ๐‘” = ๐‘Š โˆง ๐‘ฃ = ( Base โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โ„Ž = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง ๐‘“ = ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ๐‘“ = ๐น )
15 14 eleq1d โŠข ( ( ( ( ๐‘” = ๐‘Š โˆง ๐‘ฃ = ( Base โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โ„Ž = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง ๐‘“ = ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ( ๐‘“ โˆˆ *-Ring โ†” ๐น โˆˆ *-Ring ) )
16 simpllr โŠข ( ( ( ( ๐‘” = ๐‘Š โˆง ๐‘ฃ = ( Base โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โ„Ž = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง ๐‘“ = ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ๐‘ฃ = ( Base โ€˜ ๐‘” ) )
17 simplll โŠข ( ( ( ( ๐‘” = ๐‘Š โˆง ๐‘ฃ = ( Base โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โ„Ž = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง ๐‘“ = ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ๐‘” = ๐‘Š )
18 17 fveq2d โŠข ( ( ( ( ๐‘” = ๐‘Š โˆง ๐‘ฃ = ( Base โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โ„Ž = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง ๐‘“ = ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ( Base โ€˜ ๐‘” ) = ( Base โ€˜ ๐‘Š ) )
19 18 1 eqtr4di โŠข ( ( ( ( ๐‘” = ๐‘Š โˆง ๐‘ฃ = ( Base โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โ„Ž = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง ๐‘“ = ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ( Base โ€˜ ๐‘” ) = ๐‘‰ )
20 16 19 eqtrd โŠข ( ( ( ( ๐‘” = ๐‘Š โˆง ๐‘ฃ = ( Base โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โ„Ž = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง ๐‘“ = ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ๐‘ฃ = ๐‘‰ )
21 simplr โŠข ( ( ( ( ๐‘” = ๐‘Š โˆง ๐‘ฃ = ( Base โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โ„Ž = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง ๐‘“ = ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ โ„Ž = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) )
22 17 fveq2d โŠข ( ( ( ( ๐‘” = ๐‘Š โˆง ๐‘ฃ = ( Base โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โ„Ž = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง ๐‘“ = ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) )
23 22 3 eqtr4di โŠข ( ( ( ( ๐‘” = ๐‘Š โˆง ๐‘ฃ = ( Base โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โ„Ž = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง ๐‘“ = ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) = , )
24 21 23 eqtrd โŠข ( ( ( ( ๐‘” = ๐‘Š โˆง ๐‘ฃ = ( Base โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โ„Ž = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง ๐‘“ = ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ โ„Ž = , )
25 24 oveqd โŠข ( ( ( ( ๐‘” = ๐‘Š โˆง ๐‘ฃ = ( Base โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โ„Ž = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง ๐‘“ = ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ( ๐‘ฆ โ„Ž ๐‘ฅ ) = ( ๐‘ฆ , ๐‘ฅ ) )
26 20 25 mpteq12dv โŠข ( ( ( ( ๐‘” = ๐‘Š โˆง ๐‘ฃ = ( Base โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โ„Ž = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง ๐‘“ = ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ( ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฃ โ†ฆ ( ๐‘ฆ โ„Ž ๐‘ฅ ) ) = ( ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ โ†ฆ ( ๐‘ฆ , ๐‘ฅ ) ) )
27 14 fveq2d โŠข ( ( ( ( ๐‘” = ๐‘Š โˆง ๐‘ฃ = ( Base โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โ„Ž = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง ๐‘“ = ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ( ringLMod โ€˜ ๐‘“ ) = ( ringLMod โ€˜ ๐น ) )
28 17 27 oveq12d โŠข ( ( ( ( ๐‘” = ๐‘Š โˆง ๐‘ฃ = ( Base โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โ„Ž = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง ๐‘“ = ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ( ๐‘” LMHom ( ringLMod โ€˜ ๐‘“ ) ) = ( ๐‘Š LMHom ( ringLMod โ€˜ ๐น ) ) )
29 26 28 eleq12d โŠข ( ( ( ( ๐‘” = ๐‘Š โˆง ๐‘ฃ = ( Base โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โ„Ž = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง ๐‘“ = ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฃ โ†ฆ ( ๐‘ฆ โ„Ž ๐‘ฅ ) ) โˆˆ ( ๐‘” LMHom ( ringLMod โ€˜ ๐‘“ ) ) โ†” ( ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ โ†ฆ ( ๐‘ฆ , ๐‘ฅ ) ) โˆˆ ( ๐‘Š LMHom ( ringLMod โ€˜ ๐น ) ) ) )
30 24 oveqd โŠข ( ( ( ( ๐‘” = ๐‘Š โˆง ๐‘ฃ = ( Base โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โ„Ž = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง ๐‘“ = ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ โ„Ž ๐‘ฅ ) = ( ๐‘ฅ , ๐‘ฅ ) )
31 14 fveq2d โŠข ( ( ( ( ๐‘” = ๐‘Š โˆง ๐‘ฃ = ( Base โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โ„Ž = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง ๐‘“ = ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ( 0g โ€˜ ๐‘“ ) = ( 0g โ€˜ ๐น ) )
32 31 6 eqtr4di โŠข ( ( ( ( ๐‘” = ๐‘Š โˆง ๐‘ฃ = ( Base โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โ„Ž = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง ๐‘“ = ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ( 0g โ€˜ ๐‘“ ) = ๐‘ )
33 30 32 eqeq12d โŠข ( ( ( ( ๐‘” = ๐‘Š โˆง ๐‘ฃ = ( Base โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โ„Ž = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง ๐‘“ = ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ โ„Ž ๐‘ฅ ) = ( 0g โ€˜ ๐‘“ ) โ†” ( ๐‘ฅ , ๐‘ฅ ) = ๐‘ ) )
34 17 fveq2d โŠข ( ( ( ( ๐‘” = ๐‘Š โˆง ๐‘ฃ = ( Base โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โ„Ž = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง ๐‘“ = ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ( 0g โ€˜ ๐‘” ) = ( 0g โ€˜ ๐‘Š ) )
35 34 4 eqtr4di โŠข ( ( ( ( ๐‘” = ๐‘Š โˆง ๐‘ฃ = ( Base โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โ„Ž = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง ๐‘“ = ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ( 0g โ€˜ ๐‘” ) = 0 )
36 35 eqeq2d โŠข ( ( ( ( ๐‘” = ๐‘Š โˆง ๐‘ฃ = ( Base โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โ„Ž = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง ๐‘“ = ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ = ( 0g โ€˜ ๐‘” ) โ†” ๐‘ฅ = 0 ) )
37 33 36 imbi12d โŠข ( ( ( ( ๐‘” = ๐‘Š โˆง ๐‘ฃ = ( Base โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โ„Ž = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง ๐‘“ = ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘ฅ โ„Ž ๐‘ฅ ) = ( 0g โ€˜ ๐‘“ ) โ†’ ๐‘ฅ = ( 0g โ€˜ ๐‘” ) ) โ†” ( ( ๐‘ฅ , ๐‘ฅ ) = ๐‘ โ†’ ๐‘ฅ = 0 ) ) )
38 14 fveq2d โŠข ( ( ( ( ๐‘” = ๐‘Š โˆง ๐‘ฃ = ( Base โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โ„Ž = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง ๐‘“ = ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ( *๐‘Ÿ โ€˜ ๐‘“ ) = ( *๐‘Ÿ โ€˜ ๐น ) )
39 38 5 eqtr4di โŠข ( ( ( ( ๐‘” = ๐‘Š โˆง ๐‘ฃ = ( Base โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โ„Ž = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง ๐‘“ = ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ( *๐‘Ÿ โ€˜ ๐‘“ ) = โˆ— )
40 24 oveqd โŠข ( ( ( ( ๐‘” = ๐‘Š โˆง ๐‘ฃ = ( Base โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โ„Ž = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง ๐‘“ = ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ โ„Ž ๐‘ฆ ) = ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) )
41 39 40 fveq12d โŠข ( ( ( ( ๐‘” = ๐‘Š โˆง ๐‘ฃ = ( Base โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โ„Ž = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง ๐‘“ = ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ( ( *๐‘Ÿ โ€˜ ๐‘“ ) โ€˜ ( ๐‘ฅ โ„Ž ๐‘ฆ ) ) = ( โˆ— โ€˜ ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) ) )
42 41 25 eqeq12d โŠข ( ( ( ( ๐‘” = ๐‘Š โˆง ๐‘ฃ = ( Base โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โ„Ž = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง ๐‘“ = ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ( ( ( *๐‘Ÿ โ€˜ ๐‘“ ) โ€˜ ( ๐‘ฅ โ„Ž ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ฆ โ„Ž ๐‘ฅ ) โ†” ( โˆ— โ€˜ ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ฆ , ๐‘ฅ ) ) )
43 20 42 raleqbidv โŠข ( ( ( ( ๐‘” = ๐‘Š โˆง ๐‘ฃ = ( Base โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โ„Ž = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง ๐‘“ = ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ( โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฃ ( ( *๐‘Ÿ โ€˜ ๐‘“ ) โ€˜ ( ๐‘ฅ โ„Ž ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ฆ โ„Ž ๐‘ฅ ) โ†” โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ ( โˆ— โ€˜ ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ฆ , ๐‘ฅ ) ) )
44 29 37 43 3anbi123d โŠข ( ( ( ( ๐‘” = ๐‘Š โˆง ๐‘ฃ = ( Base โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โ„Ž = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง ๐‘“ = ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฃ โ†ฆ ( ๐‘ฆ โ„Ž ๐‘ฅ ) ) โˆˆ ( ๐‘” LMHom ( ringLMod โ€˜ ๐‘“ ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ โ„Ž ๐‘ฅ ) = ( 0g โ€˜ ๐‘“ ) โ†’ ๐‘ฅ = ( 0g โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฃ ( ( *๐‘Ÿ โ€˜ ๐‘“ ) โ€˜ ( ๐‘ฅ โ„Ž ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ฆ โ„Ž ๐‘ฅ ) ) โ†” ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ โ†ฆ ( ๐‘ฆ , ๐‘ฅ ) ) โˆˆ ( ๐‘Š LMHom ( ringLMod โ€˜ ๐น ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ , ๐‘ฅ ) = ๐‘ โ†’ ๐‘ฅ = 0 ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ ( โˆ— โ€˜ ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ฆ , ๐‘ฅ ) ) ) )
45 20 44 raleqbidv โŠข ( ( ( ( ๐‘” = ๐‘Š โˆง ๐‘ฃ = ( Base โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โ„Ž = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง ๐‘“ = ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ( โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘ฃ ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฃ โ†ฆ ( ๐‘ฆ โ„Ž ๐‘ฅ ) ) โˆˆ ( ๐‘” LMHom ( ringLMod โ€˜ ๐‘“ ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ โ„Ž ๐‘ฅ ) = ( 0g โ€˜ ๐‘“ ) โ†’ ๐‘ฅ = ( 0g โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฃ ( ( *๐‘Ÿ โ€˜ ๐‘“ ) โ€˜ ( ๐‘ฅ โ„Ž ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ฆ โ„Ž ๐‘ฅ ) ) โ†” โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ โ†ฆ ( ๐‘ฆ , ๐‘ฅ ) ) โˆˆ ( ๐‘Š LMHom ( ringLMod โ€˜ ๐น ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ , ๐‘ฅ ) = ๐‘ โ†’ ๐‘ฅ = 0 ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ ( โˆ— โ€˜ ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ฆ , ๐‘ฅ ) ) ) )
46 15 45 anbi12d โŠข ( ( ( ( ๐‘” = ๐‘Š โˆง ๐‘ฃ = ( Base โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โ„Ž = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง ๐‘“ = ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ( ( ๐‘“ โˆˆ *-Ring โˆง โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘ฃ ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฃ โ†ฆ ( ๐‘ฆ โ„Ž ๐‘ฅ ) ) โˆˆ ( ๐‘” LMHom ( ringLMod โ€˜ ๐‘“ ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ โ„Ž ๐‘ฅ ) = ( 0g โ€˜ ๐‘“ ) โ†’ ๐‘ฅ = ( 0g โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฃ ( ( *๐‘Ÿ โ€˜ ๐‘“ ) โ€˜ ( ๐‘ฅ โ„Ž ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ฆ โ„Ž ๐‘ฅ ) ) ) โ†” ( ๐น โˆˆ *-Ring โˆง โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ โ†ฆ ( ๐‘ฆ , ๐‘ฅ ) ) โˆˆ ( ๐‘Š LMHom ( ringLMod โ€˜ ๐น ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ , ๐‘ฅ ) = ๐‘ โ†’ ๐‘ฅ = 0 ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ ( โˆ— โ€˜ ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ฆ , ๐‘ฅ ) ) ) ) )
47 9 46 sbcied โŠข ( ( ( ๐‘” = ๐‘Š โˆง ๐‘ฃ = ( Base โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โ„Ž = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ( [ ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) / ๐‘“ ] ( ๐‘“ โˆˆ *-Ring โˆง โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘ฃ ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฃ โ†ฆ ( ๐‘ฆ โ„Ž ๐‘ฅ ) ) โˆˆ ( ๐‘” LMHom ( ringLMod โ€˜ ๐‘“ ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ โ„Ž ๐‘ฅ ) = ( 0g โ€˜ ๐‘“ ) โ†’ ๐‘ฅ = ( 0g โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฃ ( ( *๐‘Ÿ โ€˜ ๐‘“ ) โ€˜ ( ๐‘ฅ โ„Ž ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ฆ โ„Ž ๐‘ฅ ) ) ) โ†” ( ๐น โˆˆ *-Ring โˆง โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ โ†ฆ ( ๐‘ฆ , ๐‘ฅ ) ) โˆˆ ( ๐‘Š LMHom ( ringLMod โ€˜ ๐น ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ , ๐‘ฅ ) = ๐‘ โ†’ ๐‘ฅ = 0 ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ ( โˆ— โ€˜ ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ฆ , ๐‘ฅ ) ) ) ) )
48 8 47 sbcied โŠข ( ( ๐‘” = ๐‘Š โˆง ๐‘ฃ = ( Base โ€˜ ๐‘” ) ) โ†’ ( [ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) / โ„Ž ] [ ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) / ๐‘“ ] ( ๐‘“ โˆˆ *-Ring โˆง โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘ฃ ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฃ โ†ฆ ( ๐‘ฆ โ„Ž ๐‘ฅ ) ) โˆˆ ( ๐‘” LMHom ( ringLMod โ€˜ ๐‘“ ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ โ„Ž ๐‘ฅ ) = ( 0g โ€˜ ๐‘“ ) โ†’ ๐‘ฅ = ( 0g โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฃ ( ( *๐‘Ÿ โ€˜ ๐‘“ ) โ€˜ ( ๐‘ฅ โ„Ž ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ฆ โ„Ž ๐‘ฅ ) ) ) โ†” ( ๐น โˆˆ *-Ring โˆง โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ โ†ฆ ( ๐‘ฆ , ๐‘ฅ ) ) โˆˆ ( ๐‘Š LMHom ( ringLMod โ€˜ ๐น ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ , ๐‘ฅ ) = ๐‘ โ†’ ๐‘ฅ = 0 ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ ( โˆ— โ€˜ ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ฆ , ๐‘ฅ ) ) ) ) )
49 7 48 sbcied โŠข ( ๐‘” = ๐‘Š โ†’ ( [ ( Base โ€˜ ๐‘” ) / ๐‘ฃ ] [ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) / โ„Ž ] [ ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) / ๐‘“ ] ( ๐‘“ โˆˆ *-Ring โˆง โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘ฃ ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฃ โ†ฆ ( ๐‘ฆ โ„Ž ๐‘ฅ ) ) โˆˆ ( ๐‘” LMHom ( ringLMod โ€˜ ๐‘“ ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ โ„Ž ๐‘ฅ ) = ( 0g โ€˜ ๐‘“ ) โ†’ ๐‘ฅ = ( 0g โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฃ ( ( *๐‘Ÿ โ€˜ ๐‘“ ) โ€˜ ( ๐‘ฅ โ„Ž ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ฆ โ„Ž ๐‘ฅ ) ) ) โ†” ( ๐น โˆˆ *-Ring โˆง โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ โ†ฆ ( ๐‘ฆ , ๐‘ฅ ) ) โˆˆ ( ๐‘Š LMHom ( ringLMod โ€˜ ๐น ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ , ๐‘ฅ ) = ๐‘ โ†’ ๐‘ฅ = 0 ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ ( โˆ— โ€˜ ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ฆ , ๐‘ฅ ) ) ) ) )
50 df-phl โŠข PreHil = { ๐‘” โˆˆ LVec โˆฃ [ ( Base โ€˜ ๐‘” ) / ๐‘ฃ ] [ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) / โ„Ž ] [ ( Scalar โ€˜ ๐‘” ) / ๐‘“ ] ( ๐‘“ โˆˆ *-Ring โˆง โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘ฃ ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฃ โ†ฆ ( ๐‘ฆ โ„Ž ๐‘ฅ ) ) โˆˆ ( ๐‘” LMHom ( ringLMod โ€˜ ๐‘“ ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ โ„Ž ๐‘ฅ ) = ( 0g โ€˜ ๐‘“ ) โ†’ ๐‘ฅ = ( 0g โ€˜ ๐‘” ) ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฃ ( ( *๐‘Ÿ โ€˜ ๐‘“ ) โ€˜ ( ๐‘ฅ โ„Ž ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ฆ โ„Ž ๐‘ฅ ) ) ) }
51 49 50 elrab2 โŠข ( ๐‘Š โˆˆ PreHil โ†” ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐น โˆˆ *-Ring โˆง โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ โ†ฆ ( ๐‘ฆ , ๐‘ฅ ) ) โˆˆ ( ๐‘Š LMHom ( ringLMod โ€˜ ๐น ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ , ๐‘ฅ ) = ๐‘ โ†’ ๐‘ฅ = 0 ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ ( โˆ— โ€˜ ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ฆ , ๐‘ฅ ) ) ) ) )
52 3anass โŠข ( ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ๐น โˆˆ *-Ring โˆง โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ โ†ฆ ( ๐‘ฆ , ๐‘ฅ ) ) โˆˆ ( ๐‘Š LMHom ( ringLMod โ€˜ ๐น ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ , ๐‘ฅ ) = ๐‘ โ†’ ๐‘ฅ = 0 ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ ( โˆ— โ€˜ ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ฆ , ๐‘ฅ ) ) ) โ†” ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( ๐น โˆˆ *-Ring โˆง โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ โ†ฆ ( ๐‘ฆ , ๐‘ฅ ) ) โˆˆ ( ๐‘Š LMHom ( ringLMod โ€˜ ๐น ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ , ๐‘ฅ ) = ๐‘ โ†’ ๐‘ฅ = 0 ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ ( โˆ— โ€˜ ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ฆ , ๐‘ฅ ) ) ) ) )
53 51 52 bitr4i โŠข ( ๐‘Š โˆˆ PreHil โ†” ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ๐น โˆˆ *-Ring โˆง โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ โ†ฆ ( ๐‘ฆ , ๐‘ฅ ) ) โˆˆ ( ๐‘Š LMHom ( ringLMod โ€˜ ๐น ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ , ๐‘ฅ ) = ๐‘ โ†’ ๐‘ฅ = 0 ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ ( โˆ— โ€˜ ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ฆ , ๐‘ฅ ) ) ) )