Metamath Proof Explorer


Theorem isphld

Description: Properties that determine a pre-Hilbert (inner product) space. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Nov-2013) (Revised by Mario Carneiro, 7-Oct-2015)

Ref Expression
Hypotheses isphld.v โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‰ = ( Base โ€˜ ๐‘Š ) )
isphld.a โŠข ( ๐œ‘ โ†’ + = ( +g โ€˜ ๐‘Š ) )
isphld.s โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ยท = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) )
isphld.i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ผ = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) )
isphld.z โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 0 = ( 0g โ€˜ ๐‘Š ) )
isphld.f โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น = ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) )
isphld.k โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐พ = ( Base โ€˜ ๐น ) )
isphld.p โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โจฃ = ( +g โ€˜ ๐น ) )
isphld.t โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ร— = ( .r โ€˜ ๐น ) )
isphld.c โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆ— = ( *๐‘Ÿ โ€˜ ๐น ) )
isphld.o โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‚ = ( 0g โ€˜ ๐น ) )
isphld.l โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Š โˆˆ LVec )
isphld.r โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น โˆˆ *-Ring )
isphld.cl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ ) โ†’ ( ๐‘ฅ ๐ผ ๐‘ฆ ) โˆˆ ๐พ )
isphld.d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ž โˆˆ ๐พ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘‰ ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘ž ยท ๐‘ฅ ) + ๐‘ฆ ) ๐ผ ๐‘ง ) = ( ( ๐‘ž ร— ( ๐‘ฅ ๐ผ ๐‘ง ) ) โจฃ ( ๐‘ฆ ๐ผ ๐‘ง ) ) )
isphld.ns โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ( ๐‘ฅ ๐ผ ๐‘ฅ ) = ๐‘‚ ) โ†’ ๐‘ฅ = 0 )
isphld.cj โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ ) โ†’ ( โˆ— โ€˜ ( ๐‘ฅ ๐ผ ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ฆ ๐ผ ๐‘ฅ ) )
Assertion isphld ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Š โˆˆ PreHil )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 isphld.v โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‰ = ( Base โ€˜ ๐‘Š ) )
2 isphld.a โŠข ( ๐œ‘ โ†’ + = ( +g โ€˜ ๐‘Š ) )
3 isphld.s โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ยท = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) )
4 isphld.i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ผ = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) )
5 isphld.z โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 0 = ( 0g โ€˜ ๐‘Š ) )
6 isphld.f โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น = ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) )
7 isphld.k โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐พ = ( Base โ€˜ ๐น ) )
8 isphld.p โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โจฃ = ( +g โ€˜ ๐น ) )
9 isphld.t โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ร— = ( .r โ€˜ ๐น ) )
10 isphld.c โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆ— = ( *๐‘Ÿ โ€˜ ๐น ) )
11 isphld.o โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‚ = ( 0g โ€˜ ๐น ) )
12 isphld.l โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Š โˆˆ LVec )
13 isphld.r โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น โˆˆ *-Ring )
14 isphld.cl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ ) โ†’ ( ๐‘ฅ ๐ผ ๐‘ฆ ) โˆˆ ๐พ )
15 isphld.d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ž โˆˆ ๐พ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘‰ ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘ž ยท ๐‘ฅ ) + ๐‘ฆ ) ๐ผ ๐‘ง ) = ( ( ๐‘ž ร— ( ๐‘ฅ ๐ผ ๐‘ง ) ) โจฃ ( ๐‘ฆ ๐ผ ๐‘ง ) ) )
16 isphld.ns โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ( ๐‘ฅ ๐ผ ๐‘ฅ ) = ๐‘‚ ) โ†’ ๐‘ฅ = 0 )
17 isphld.cj โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ ) โ†’ ( โˆ— โ€˜ ( ๐‘ฅ ๐ผ ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ฆ ๐ผ ๐‘ฅ ) )
18 6 13 eqeltrrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ *-Ring )
19 oveq1 โŠข ( ๐‘ฆ = ๐‘ค โ†’ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) = ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) )
20 19 cbvmptv โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) ) = ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) )
21 14 3expib โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ ) โ†’ ( ๐‘ฅ ๐ผ ๐‘ฆ ) โˆˆ ๐พ ) )
22 1 eleq2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ โ†” ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) )
23 1 eleq2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ โ†” ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) )
24 22 23 anbi12d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ ) โ†” ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) ) )
25 4 oveqd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ฅ ๐ผ ๐‘ฆ ) = ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) )
26 6 fveq2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( Base โ€˜ ๐น ) = ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) )
27 7 26 eqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐พ = ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) )
28 25 27 eleq12d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ฅ ๐ผ ๐‘ฆ ) โˆˆ ๐พ โ†” ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) )
29 21 24 28 3imtr3d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) )
30 29 impl โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) )
31 30 an32s โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) )
32 oveq1 โŠข ( ๐‘ค = ๐‘ฅ โ†’ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) = ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) )
33 32 cbvmptv โŠข ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) )
34 31 33 fmptd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ) : ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โŸถ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) )
35 34 ralrimiva โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ) : ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โŸถ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) )
36 oveq2 โŠข ( ๐‘ฆ = ๐‘ง โ†’ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) = ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) )
37 36 mpteq2dv โŠข ( ๐‘ฆ = ๐‘ง โ†’ ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) )
38 37 feq1d โŠข ( ๐‘ฆ = ๐‘ง โ†’ ( ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ) : ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โŸถ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†” ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) : ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โŸถ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) )
39 38 rspccva โŠข ( ( โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ) : ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โŸถ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) : ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โŸถ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) )
40 35 39 sylan โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) : ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โŸถ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) )
41 eqidd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) = ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) )
42 15 3exp โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ž โˆˆ ๐พ โ†’ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘‰ ) โ†’ ( ( ( ๐‘ž ยท ๐‘ฅ ) + ๐‘ฆ ) ๐ผ ๐‘ง ) = ( ( ๐‘ž ร— ( ๐‘ฅ ๐ผ ๐‘ง ) ) โจฃ ( ๐‘ฆ ๐ผ ๐‘ง ) ) ) ) )
43 27 eleq2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ž โˆˆ ๐พ โ†” ๐‘ž โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) )
44 3anrot โŠข ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ ) โ†” ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘‰ ) )
45 1 eleq2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘‰ โ†” ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) )
46 45 22 23 3anbi123d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ ) โ†” ( ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) ) )
47 44 46 bitr3id โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘‰ ) โ†” ( ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) ) )
48 3 oveqd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ž ยท ๐‘ฅ ) = ( ๐‘ž ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) )
49 eqidd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ฆ = ๐‘ฆ )
50 2 48 49 oveq123d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ž ยท ๐‘ฅ ) + ๐‘ฆ ) = ( ( ๐‘ž ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) )
51 eqidd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ง = ๐‘ง )
52 4 50 51 oveq123d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ( ๐‘ž ยท ๐‘ฅ ) + ๐‘ฆ ) ๐ผ ๐‘ง ) = ( ( ( ๐‘ž ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) )
53 6 fveq2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( +g โ€˜ ๐น ) = ( +g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) )
54 8 53 eqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โจฃ = ( +g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) )
55 6 fveq2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( .r โ€˜ ๐น ) = ( .r โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) )
56 9 55 eqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ร— = ( .r โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) )
57 eqidd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ž = ๐‘ž )
58 4 oveqd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ฅ ๐ผ ๐‘ง ) = ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) )
59 56 57 58 oveq123d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ž ร— ( ๐‘ฅ ๐ผ ๐‘ง ) ) = ( ๐‘ž ( .r โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) )
60 4 oveqd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ฆ ๐ผ ๐‘ง ) = ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) )
61 54 59 60 oveq123d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ž ร— ( ๐‘ฅ ๐ผ ๐‘ง ) ) โจฃ ( ๐‘ฆ ๐ผ ๐‘ง ) ) = ( ( ๐‘ž ( .r โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) ( +g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) )
62 52 61 eqeq12d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ( ( ๐‘ž ยท ๐‘ฅ ) + ๐‘ฆ ) ๐ผ ๐‘ง ) = ( ( ๐‘ž ร— ( ๐‘ฅ ๐ผ ๐‘ง ) ) โจฃ ( ๐‘ฆ ๐ผ ๐‘ง ) ) โ†” ( ( ( ๐‘ž ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) = ( ( ๐‘ž ( .r โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) ( +g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) ) )
63 47 62 imbi12d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘‰ ) โ†’ ( ( ( ๐‘ž ยท ๐‘ฅ ) + ๐‘ฆ ) ๐ผ ๐‘ง ) = ( ( ๐‘ž ร— ( ๐‘ฅ ๐ผ ๐‘ง ) ) โจฃ ( ๐‘ฆ ๐ผ ๐‘ง ) ) ) โ†” ( ( ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘ž ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) = ( ( ๐‘ž ( .r โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) ( +g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) ) ) )
64 42 43 63 3imtr3d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ž โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ( ( ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘ž ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) = ( ( ๐‘ž ( .r โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) ( +g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) ) ) )
65 64 imp31 โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ž โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โˆง ( ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘ž ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) = ( ( ๐‘ž ( .r โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) ( +g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) )
66 65 3exp2 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ž โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โ†’ ( ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†’ ( ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†’ ( ( ( ๐‘ž ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) = ( ( ๐‘ž ( .r โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) ( +g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) ) ) ) )
67 66 impancom โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ( ๐‘ž โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†’ ( ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†’ ( ( ( ๐‘ž ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) = ( ( ๐‘ž ( .r โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) ( +g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) ) ) ) )
68 67 3imp2 โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘ž โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘ž ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) = ( ( ๐‘ž ( .r โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) ( +g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) )
69 lveclmod โŠข ( ๐‘Š โˆˆ LVec โ†’ ๐‘Š โˆˆ LMod )
70 12 69 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Š โˆˆ LMod )
71 70 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ๐‘Š โˆˆ LMod )
72 71 adantr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘ž โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โ†’ ๐‘Š โˆˆ LMod )
73 eqid โŠข ( Base โ€˜ ๐‘Š ) = ( Base โ€˜ ๐‘Š )
74 eqid โŠข ( LSubSp โ€˜ ๐‘Š ) = ( LSubSp โ€˜ ๐‘Š )
75 73 74 lss1 โŠข ( ๐‘Š โˆˆ LMod โ†’ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ ( LSubSp โ€˜ ๐‘Š ) )
76 72 75 syl โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘ž โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โ†’ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ ( LSubSp โ€˜ ๐‘Š ) )
77 eqid โŠข ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) = ( Scalar โ€˜ ๐‘Š )
78 eqid โŠข ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) = ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) )
79 eqid โŠข ( +g โ€˜ ๐‘Š ) = ( +g โ€˜ ๐‘Š )
80 eqid โŠข ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š )
81 77 78 79 80 74 lsscl โŠข ( ( ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ ( LSubSp โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ( ๐‘ž โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘ž ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) )
82 76 81 sylancom โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘ž โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘ž ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) )
83 oveq1 โŠข ( ๐‘ค = ( ( ๐‘ž ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) โ†’ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) = ( ( ( ๐‘ž ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) )
84 eqid โŠข ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) = ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) )
85 ovex โŠข ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) โˆˆ V
86 83 84 85 fvmpt3i โŠข ( ( ( ๐‘ž ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†’ ( ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) โ€˜ ( ( ๐‘ž ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ) = ( ( ( ๐‘ž ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) )
87 82 86 syl โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘ž โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) โ€˜ ( ( ๐‘ž ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ) = ( ( ( ๐‘ž ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) )
88 simpr2 โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘ž โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) )
89 oveq1 โŠข ( ๐‘ค = ๐‘ฅ โ†’ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) = ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) )
90 89 84 85 fvmpt3i โŠข ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†’ ( ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) )
91 88 90 syl โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘ž โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) )
92 91 oveq2d โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘ž โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โ†’ ( ๐‘ž ( .r โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ) = ( ๐‘ž ( .r โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) )
93 simpr3 โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘ž โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) )
94 oveq1 โŠข ( ๐‘ค = ๐‘ฆ โ†’ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) = ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) )
95 94 84 85 fvmpt3i โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†’ ( ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) )
96 93 95 syl โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘ž โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) )
97 92 96 oveq12d โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘ž โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘ž ( .r โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ( +g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ) = ( ( ๐‘ž ( .r โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) ( +g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) )
98 68 87 97 3eqtr4d โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ๐‘ž โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) โ€˜ ( ( ๐‘ž ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ) = ( ( ๐‘ž ( .r โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ( +g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ) )
99 98 ralrimivvva โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘ž โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ( ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) โ€˜ ( ( ๐‘ž ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ) = ( ( ๐‘ž ( .r โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ( +g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ) )
100 77 lmodring โŠข ( ๐‘Š โˆˆ LMod โ†’ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ Ring )
101 rlmlmod โŠข ( ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ Ring โ†’ ( ringLMod โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆˆ LMod )
102 70 100 101 3syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ringLMod โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆˆ LMod )
103 102 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ( ringLMod โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆˆ LMod )
104 rlmbas โŠข ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) = ( Base โ€˜ ( ringLMod โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) )
105 fvex โŠข ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ V
106 rlmsca โŠข ( ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ V โ†’ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) = ( Scalar โ€˜ ( ringLMod โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) )
107 105 106 ax-mp โŠข ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) = ( Scalar โ€˜ ( ringLMod โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) )
108 rlmplusg โŠข ( +g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) = ( +g โ€˜ ( ringLMod โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) )
109 rlmvsca โŠข ( .r โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) = ( ยท๐‘  โ€˜ ( ringLMod โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) )
110 73 104 77 107 78 79 108 80 109 islmhm2 โŠข ( ( ๐‘Š โˆˆ LMod โˆง ( ringLMod โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆˆ LMod ) โ†’ ( ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) โˆˆ ( ๐‘Š LMHom ( ringLMod โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โ†” ( ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) : ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โŸถ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) = ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) โˆง โˆ€ ๐‘ž โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ( ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) โ€˜ ( ( ๐‘ž ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ) = ( ( ๐‘ž ( .r โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ( +g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ) ) ) )
111 71 103 110 syl2anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ( ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) โˆˆ ( ๐‘Š LMHom ( ringLMod โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โ†” ( ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) : ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โŸถ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) = ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) โˆง โˆ€ ๐‘ž โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ( ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) โ€˜ ( ( ๐‘ž ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) ( +g โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ) = ( ( ๐‘ž ( .r โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ( +g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ( ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ) ) ) )
112 40 41 99 111 mpbir3and โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) โˆˆ ( ๐‘Š LMHom ( ringLMod โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) )
113 112 ralrimiva โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) โˆˆ ( ๐‘Š LMHom ( ringLMod โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) )
114 oveq2 โŠข ( ๐‘ง = ๐‘ฅ โ†’ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) = ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) )
115 114 mpteq2dv โŠข ( ๐‘ง = ๐‘ฅ โ†’ ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) = ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) ) )
116 115 eleq1d โŠข ( ๐‘ง = ๐‘ฅ โ†’ ( ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) โˆˆ ( ๐‘Š LMHom ( ringLMod โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โ†” ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) ) โˆˆ ( ๐‘Š LMHom ( ringLMod โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) ) )
117 116 rspccva โŠข ( ( โˆ€ ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ง ) ) โˆˆ ( ๐‘Š LMHom ( ringLMod โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) ) โˆˆ ( ๐‘Š LMHom ( ringLMod โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) )
118 113 117 sylan โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ( ๐‘ค โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ค ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) ) โˆˆ ( ๐‘Š LMHom ( ringLMod โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) )
119 20 118 eqeltrid โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ( ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) ) โˆˆ ( ๐‘Š LMHom ( ringLMod โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) )
120 16 3exp โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ โ†’ ( ( ๐‘ฅ ๐ผ ๐‘ฅ ) = ๐‘‚ โ†’ ๐‘ฅ = 0 ) ) )
121 4 oveqd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ฅ ๐ผ ๐‘ฅ ) = ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) )
122 6 fveq2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 0g โ€˜ ๐น ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) )
123 11 122 eqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‚ = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) )
124 121 123 eqeq12d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ฅ ๐ผ ๐‘ฅ ) = ๐‘‚ โ†” ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) )
125 5 eqeq2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ฅ = 0 โ†” ๐‘ฅ = ( 0g โ€˜ ๐‘Š ) ) )
126 124 125 imbi12d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ( ๐‘ฅ ๐ผ ๐‘ฅ ) = ๐‘‚ โ†’ ๐‘ฅ = 0 ) โ†” ( ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ๐‘ฅ = ( 0g โ€˜ ๐‘Š ) ) ) )
127 120 22 126 3imtr3d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ๐‘ฅ = ( 0g โ€˜ ๐‘Š ) ) ) )
128 127 imp โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ๐‘ฅ = ( 0g โ€˜ ๐‘Š ) ) )
129 17 3expib โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ ) โ†’ ( โˆ— โ€˜ ( ๐‘ฅ ๐ผ ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ฆ ๐ผ ๐‘ฅ ) ) )
130 6 fveq2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( *๐‘Ÿ โ€˜ ๐น ) = ( *๐‘Ÿ โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) )
131 10 130 eqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆ— = ( *๐‘Ÿ โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) )
132 131 25 fveq12d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โˆ— โ€˜ ( ๐‘ฅ ๐ผ ๐‘ฆ ) ) = ( ( *๐‘Ÿ โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ) )
133 4 oveqd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ฆ ๐ผ ๐‘ฅ ) = ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) )
134 132 133 eqeq12d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( โˆ— โ€˜ ( ๐‘ฅ ๐ผ ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ฆ ๐ผ ๐‘ฅ ) โ†” ( ( *๐‘Ÿ โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) ) )
135 129 24 134 3imtr3d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ( ( *๐‘Ÿ โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) ) )
136 135 expdimp โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ( ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†’ ( ( *๐‘Ÿ โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) ) )
137 136 ralrimiv โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ( ( *๐‘Ÿ โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) )
138 119 128 137 3jca โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) ) โˆˆ ( ๐‘Š LMHom ( ringLMod โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ๐‘ฅ = ( 0g โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ( ( *๐‘Ÿ โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) ) )
139 138 ralrimiva โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) ) โˆˆ ( ๐‘Š LMHom ( ringLMod โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ๐‘ฅ = ( 0g โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ( ( *๐‘Ÿ โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) ) )
140 eqid โŠข ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š )
141 eqid โŠข ( 0g โ€˜ ๐‘Š ) = ( 0g โ€˜ ๐‘Š )
142 eqid โŠข ( *๐‘Ÿ โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) = ( *๐‘Ÿ โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) )
143 eqid โŠข ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) )
144 73 77 140 141 142 143 isphl โŠข ( ๐‘Š โˆˆ PreHil โ†” ( ๐‘Š โˆˆ LVec โˆง ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ *-Ring โˆง โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†ฆ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) ) โˆˆ ( ๐‘Š LMHom ( ringLMod โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ๐‘ฅ = ( 0g โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ( ( *๐‘Ÿ โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฅ ) ) ) )
145 12 18 139 144 syl3anbrc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Š โˆˆ PreHil )