Step |
Hyp |
Ref |
Expression |
1 |
|
lincext.b |
โข ๐ต = ( Base โ ๐ ) |
2 |
|
lincext.r |
โข ๐
= ( Scalar โ ๐ ) |
3 |
|
lincext.e |
โข ๐ธ = ( Base โ ๐
) |
4 |
|
lincext.0 |
โข 0 = ( 0g โ ๐
) |
5 |
|
lincext.z |
โข ๐ = ( 0g โ ๐ ) |
6 |
|
lincext.n |
โข ๐ = ( invg โ ๐
) |
7 |
|
lincext.f |
โข ๐น = ( ๐ง โ ๐ โฆ if ( ๐ง = ๐ , ( ๐ โ ๐ ) , ( ๐บ โ ๐ง ) ) ) |
8 |
|
simp1l |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ซ ๐ต ) โง ( ๐ โ ๐ธ โง ๐ โ ๐ โง ๐บ โ ( ๐ธ โm ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) โง ( ๐บ finSupp 0 โง ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) = ( ๐บ ( linC โ ๐ ) ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) ) โ ๐ โ LMod ) |
9 |
|
simp1r |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ซ ๐ต ) โง ( ๐ โ ๐ธ โง ๐ โ ๐ โง ๐บ โ ( ๐ธ โm ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) โง ( ๐บ finSupp 0 โง ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) = ( ๐บ ( linC โ ๐ ) ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) ) โ ๐ โ ๐ซ ๐ต ) |
10 |
|
simp2 |
โข ( ( ๐ โ ๐ธ โง ๐ โ ๐ โง ๐บ โ ( ๐ธ โm ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) โ ๐ โ ๐ ) |
11 |
10
|
3ad2ant2 |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ซ ๐ต ) โง ( ๐ โ ๐ธ โง ๐ โ ๐ โง ๐บ โ ( ๐ธ โm ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) โง ( ๐บ finSupp 0 โง ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) = ( ๐บ ( linC โ ๐ ) ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) ) โ ๐ โ ๐ ) |
12 |
1 2 3 4 5 6 7
|
lincext1 |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ซ ๐ต ) โง ( ๐ โ ๐ธ โง ๐ โ ๐ โง ๐บ โ ( ๐ธ โm ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) ) โ ๐น โ ( ๐ธ โm ๐ ) ) |
13 |
12
|
3adant3 |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ซ ๐ต ) โง ( ๐ โ ๐ธ โง ๐ โ ๐ โง ๐บ โ ( ๐ธ โm ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) โง ( ๐บ finSupp 0 โง ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) = ( ๐บ ( linC โ ๐ ) ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) ) โ ๐น โ ( ๐ธ โm ๐ ) ) |
14 |
1 2 3 4 5 6 7
|
lincext2 |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ซ ๐ต ) โง ( ๐ โ ๐ธ โง ๐ โ ๐ โง ๐บ โ ( ๐ธ โm ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) โง ๐บ finSupp 0 ) โ ๐น finSupp 0 ) |
15 |
14
|
3adant3r |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ซ ๐ต ) โง ( ๐ โ ๐ธ โง ๐ โ ๐ โง ๐บ โ ( ๐ธ โm ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) โง ( ๐บ finSupp 0 โง ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) = ( ๐บ ( linC โ ๐ ) ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) ) โ ๐น finSupp 0 ) |
16 |
|
elmapi |
โข ( ๐บ โ ( ๐ธ โm ( ๐ โ { ๐ } ) ) โ ๐บ : ( ๐ โ { ๐ } ) โถ ๐ธ ) |
17 |
7
|
fdmdifeqresdif |
โข ( ๐บ : ( ๐ โ { ๐ } ) โถ ๐ธ โ ๐บ = ( ๐น โพ ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) |
18 |
16 17
|
syl |
โข ( ๐บ โ ( ๐ธ โm ( ๐ โ { ๐ } ) ) โ ๐บ = ( ๐น โพ ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) |
19 |
18
|
3ad2ant3 |
โข ( ( ๐ โ ๐ธ โง ๐ โ ๐ โง ๐บ โ ( ๐ธ โm ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) โ ๐บ = ( ๐น โพ ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) |
20 |
19
|
3ad2ant2 |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ซ ๐ต ) โง ( ๐ โ ๐ธ โง ๐ โ ๐ โง ๐บ โ ( ๐ธ โm ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) โง ( ๐บ finSupp 0 โง ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) = ( ๐บ ( linC โ ๐ ) ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) ) โ ๐บ = ( ๐น โพ ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) |
21 |
|
eqid |
โข ( ยท๐ โ ๐ ) = ( ยท๐ โ ๐ ) |
22 |
|
eqid |
โข ( +g โ ๐ ) = ( +g โ ๐ ) |
23 |
1 2 3 21 22 4
|
lincdifsn |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ซ ๐ต โง ๐ โ ๐ ) โง ( ๐น โ ( ๐ธ โm ๐ ) โง ๐น finSupp 0 ) โง ๐บ = ( ๐น โพ ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) โ ( ๐น ( linC โ ๐ ) ๐ ) = ( ( ๐บ ( linC โ ๐ ) ( ๐ โ { ๐ } ) ) ( +g โ ๐ ) ( ( ๐น โ ๐ ) ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) ) ) |
24 |
8 9 11 13 15 20 23
|
syl321anc |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ซ ๐ต ) โง ( ๐ โ ๐ธ โง ๐ โ ๐ โง ๐บ โ ( ๐ธ โm ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) โง ( ๐บ finSupp 0 โง ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) = ( ๐บ ( linC โ ๐ ) ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) ) โ ( ๐น ( linC โ ๐ ) ๐ ) = ( ( ๐บ ( linC โ ๐ ) ( ๐ โ { ๐ } ) ) ( +g โ ๐ ) ( ( ๐น โ ๐ ) ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) ) ) |
25 |
|
oveq1 |
โข ( ( ๐บ ( linC โ ๐ ) ( ๐ โ { ๐ } ) ) = ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) โ ( ( ๐บ ( linC โ ๐ ) ( ๐ โ { ๐ } ) ) ( +g โ ๐ ) ( ( ๐น โ ๐ ) ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) ) = ( ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) ( +g โ ๐ ) ( ( ๐น โ ๐ ) ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) ) ) |
26 |
25
|
eqcoms |
โข ( ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) = ( ๐บ ( linC โ ๐ ) ( ๐ โ { ๐ } ) ) โ ( ( ๐บ ( linC โ ๐ ) ( ๐ โ { ๐ } ) ) ( +g โ ๐ ) ( ( ๐น โ ๐ ) ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) ) = ( ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) ( +g โ ๐ ) ( ( ๐น โ ๐ ) ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) ) ) |
27 |
26
|
adantl |
โข ( ( ๐บ finSupp 0 โง ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) = ( ๐บ ( linC โ ๐ ) ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) โ ( ( ๐บ ( linC โ ๐ ) ( ๐ โ { ๐ } ) ) ( +g โ ๐ ) ( ( ๐น โ ๐ ) ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) ) = ( ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) ( +g โ ๐ ) ( ( ๐น โ ๐ ) ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) ) ) |
28 |
27
|
3ad2ant3 |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ซ ๐ต ) โง ( ๐ โ ๐ธ โง ๐ โ ๐ โง ๐บ โ ( ๐ธ โm ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) โง ( ๐บ finSupp 0 โง ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) = ( ๐บ ( linC โ ๐ ) ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) ) โ ( ( ๐บ ( linC โ ๐ ) ( ๐ โ { ๐ } ) ) ( +g โ ๐ ) ( ( ๐น โ ๐ ) ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) ) = ( ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) ( +g โ ๐ ) ( ( ๐น โ ๐ ) ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) ) ) |
29 |
|
eqid |
โข ( invg โ ๐ ) = ( invg โ ๐ ) |
30 |
|
simpll |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ซ ๐ต ) โง ( ๐ โ ๐ธ โง ๐ โ ๐ โง ๐บ โ ( ๐ธ โm ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) ) โ ๐ โ LMod ) |
31 |
|
elelpwi |
โข ( ( ๐ โ ๐ โง ๐ โ ๐ซ ๐ต ) โ ๐ โ ๐ต ) |
32 |
31
|
expcom |
โข ( ๐ โ ๐ซ ๐ต โ ( ๐ โ ๐ โ ๐ โ ๐ต ) ) |
33 |
32
|
adantl |
โข ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ซ ๐ต ) โ ( ๐ โ ๐ โ ๐ โ ๐ต ) ) |
34 |
33
|
com12 |
โข ( ๐ โ ๐ โ ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ซ ๐ต ) โ ๐ โ ๐ต ) ) |
35 |
34
|
3ad2ant2 |
โข ( ( ๐ โ ๐ธ โง ๐ โ ๐ โง ๐บ โ ( ๐ธ โm ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) โ ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ซ ๐ต ) โ ๐ โ ๐ต ) ) |
36 |
35
|
impcom |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ซ ๐ต ) โง ( ๐ โ ๐ธ โง ๐ โ ๐ โง ๐บ โ ( ๐ธ โm ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) ) โ ๐ โ ๐ต ) |
37 |
|
simpr1 |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ซ ๐ต ) โง ( ๐ โ ๐ธ โง ๐ โ ๐ โง ๐บ โ ( ๐ธ โm ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) ) โ ๐ โ ๐ธ ) |
38 |
1 2 21 29 3 6 30 36 37
|
lmodvsneg |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ซ ๐ต ) โง ( ๐ โ ๐ธ โง ๐ โ ๐ โง ๐บ โ ( ๐ธ โm ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) ) โ ( ( invg โ ๐ ) โ ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) ) = ( ( ๐ โ ๐ ) ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) ) |
39 |
|
iftrue |
โข ( ๐ง = ๐ โ if ( ๐ง = ๐ , ( ๐ โ ๐ ) , ( ๐บ โ ๐ง ) ) = ( ๐ โ ๐ ) ) |
40 |
10
|
adantl |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ซ ๐ต ) โง ( ๐ โ ๐ธ โง ๐ โ ๐ โง ๐บ โ ( ๐ธ โm ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) ) โ ๐ โ ๐ ) |
41 |
|
fvexd |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ซ ๐ต ) โง ( ๐ โ ๐ธ โง ๐ โ ๐ โง ๐บ โ ( ๐ธ โm ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) ) โ ( ๐ โ ๐ ) โ V ) |
42 |
7 39 40 41
|
fvmptd3 |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ซ ๐ต ) โง ( ๐ โ ๐ธ โง ๐ โ ๐ โง ๐บ โ ( ๐ธ โm ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) ) โ ( ๐น โ ๐ ) = ( ๐ โ ๐ ) ) |
43 |
42
|
eqcomd |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ซ ๐ต ) โง ( ๐ โ ๐ธ โง ๐ โ ๐ โง ๐บ โ ( ๐ธ โm ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) ) โ ( ๐ โ ๐ ) = ( ๐น โ ๐ ) ) |
44 |
43
|
oveq1d |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ซ ๐ต ) โง ( ๐ โ ๐ธ โง ๐ โ ๐ โง ๐บ โ ( ๐ธ โm ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) ) โ ( ( ๐ โ ๐ ) ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) = ( ( ๐น โ ๐ ) ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) ) |
45 |
38 44
|
eqtr2d |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ซ ๐ต ) โง ( ๐ โ ๐ธ โง ๐ โ ๐ โง ๐บ โ ( ๐ธ โm ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) ) โ ( ( ๐น โ ๐ ) ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) = ( ( invg โ ๐ ) โ ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) ) ) |
46 |
45
|
oveq2d |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ซ ๐ต ) โง ( ๐ โ ๐ธ โง ๐ โ ๐ โง ๐บ โ ( ๐ธ โm ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) ) โ ( ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) ( +g โ ๐ ) ( ( ๐น โ ๐ ) ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) ) = ( ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) ( +g โ ๐ ) ( ( invg โ ๐ ) โ ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) ) ) ) |
47 |
1 2 21 3
|
lmodvscl |
โข ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ธ โง ๐ โ ๐ต ) โ ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) โ ๐ต ) |
48 |
30 37 36 47
|
syl3anc |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ซ ๐ต ) โง ( ๐ โ ๐ธ โง ๐ โ ๐ โง ๐บ โ ( ๐ธ โm ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) ) โ ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) โ ๐ต ) |
49 |
1 22 5 29
|
lmodvnegid |
โข ( ( ๐ โ LMod โง ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) โ ๐ต ) โ ( ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) ( +g โ ๐ ) ( ( invg โ ๐ ) โ ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) ) ) = ๐ ) |
50 |
30 48 49
|
syl2anc |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ซ ๐ต ) โง ( ๐ โ ๐ธ โง ๐ โ ๐ โง ๐บ โ ( ๐ธ โm ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) ) โ ( ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) ( +g โ ๐ ) ( ( invg โ ๐ ) โ ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) ) ) = ๐ ) |
51 |
46 50
|
eqtrd |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ซ ๐ต ) โง ( ๐ โ ๐ธ โง ๐ โ ๐ โง ๐บ โ ( ๐ธ โm ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) ) โ ( ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) ( +g โ ๐ ) ( ( ๐น โ ๐ ) ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) ) = ๐ ) |
52 |
51
|
3adant3 |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ซ ๐ต ) โง ( ๐ โ ๐ธ โง ๐ โ ๐ โง ๐บ โ ( ๐ธ โm ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) โง ( ๐บ finSupp 0 โง ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) = ( ๐บ ( linC โ ๐ ) ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) ) โ ( ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) ( +g โ ๐ ) ( ( ๐น โ ๐ ) ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) ) = ๐ ) |
53 |
28 52
|
eqtrd |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ซ ๐ต ) โง ( ๐ โ ๐ธ โง ๐ โ ๐ โง ๐บ โ ( ๐ธ โm ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) โง ( ๐บ finSupp 0 โง ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) = ( ๐บ ( linC โ ๐ ) ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) ) โ ( ( ๐บ ( linC โ ๐ ) ( ๐ โ { ๐ } ) ) ( +g โ ๐ ) ( ( ๐น โ ๐ ) ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) ) = ๐ ) |
54 |
24 53
|
eqtrd |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ซ ๐ต ) โง ( ๐ โ ๐ธ โง ๐ โ ๐ โง ๐บ โ ( ๐ธ โm ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) โง ( ๐บ finSupp 0 โง ( ๐ ( ยท๐ โ ๐ ) ๐ ) = ( ๐บ ( linC โ ๐ ) ( ๐ โ { ๐ } ) ) ) ) โ ( ๐น ( linC โ ๐ ) ๐ ) = ๐ ) |