Step |
Hyp |
Ref |
Expression |
1 |
|
lincresunit3lem3.b |
โข ๐ต = ( Base โ ๐ ) |
2 |
|
lincresunit3lem3.r |
โข ๐
= ( Scalar โ ๐ ) |
3 |
|
lincresunit3lem3.e |
โข ๐ธ = ( Base โ ๐
) |
4 |
|
lincresunit3lem3.u |
โข ๐ = ( Unit โ ๐
) |
5 |
|
lincresunit3lem3.n |
โข ๐ = ( invg โ ๐
) |
6 |
|
lincresunit3lem3.t |
โข ยท = ( ยท๐ โ ๐ ) |
7 |
|
3simpa |
โข ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต โง ๐ โ ๐ต ) โ ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต ) ) |
8 |
7
|
adantr |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ด โ ๐ ) โ ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต ) ) |
9 |
|
eqid |
โข ( 1r โ ๐
) = ( 1r โ ๐
) |
10 |
1 2 6 9
|
lmodvs1 |
โข ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต ) โ ( ( 1r โ ๐
) ยท ๐ ) = ๐ ) |
11 |
8 10
|
syl |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ด โ ๐ ) โ ( ( 1r โ ๐
) ยท ๐ ) = ๐ ) |
12 |
2
|
lmodring |
โข ( ๐ โ LMod โ ๐
โ Ring ) |
13 |
12
|
3ad2ant1 |
โข ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต โง ๐ โ ๐ต ) โ ๐
โ Ring ) |
14 |
13
|
adantr |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ด โ ๐ ) โ ๐
โ Ring ) |
15 |
4 5
|
unitnegcl |
โข ( ( ๐
โ Ring โง ๐ด โ ๐ ) โ ( ๐ โ ๐ด ) โ ๐ ) |
16 |
12 15
|
sylan |
โข ( ( ๐ โ LMod โง ๐ด โ ๐ ) โ ( ๐ โ ๐ด ) โ ๐ ) |
17 |
16
|
3ad2antl1 |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ด โ ๐ ) โ ( ๐ โ ๐ด ) โ ๐ ) |
18 |
14 17
|
jca |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ด โ ๐ ) โ ( ๐
โ Ring โง ( ๐ โ ๐ด ) โ ๐ ) ) |
19 |
|
eqid |
โข ( invr โ ๐
) = ( invr โ ๐
) |
20 |
|
eqid |
โข ( .r โ ๐
) = ( .r โ ๐
) |
21 |
4 19 20 9
|
unitlinv |
โข ( ( ๐
โ Ring โง ( ๐ โ ๐ด ) โ ๐ ) โ ( ( ( invr โ ๐
) โ ( ๐ โ ๐ด ) ) ( .r โ ๐
) ( ๐ โ ๐ด ) ) = ( 1r โ ๐
) ) |
22 |
18 21
|
syl |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ด โ ๐ ) โ ( ( ( invr โ ๐
) โ ( ๐ โ ๐ด ) ) ( .r โ ๐
) ( ๐ โ ๐ด ) ) = ( 1r โ ๐
) ) |
23 |
22
|
eqcomd |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ด โ ๐ ) โ ( 1r โ ๐
) = ( ( ( invr โ ๐
) โ ( ๐ โ ๐ด ) ) ( .r โ ๐
) ( ๐ โ ๐ด ) ) ) |
24 |
23
|
oveq1d |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ด โ ๐ ) โ ( ( 1r โ ๐
) ยท ๐ ) = ( ( ( ( invr โ ๐
) โ ( ๐ โ ๐ด ) ) ( .r โ ๐
) ( ๐ โ ๐ด ) ) ยท ๐ ) ) |
25 |
11 24
|
eqtr3d |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ด โ ๐ ) โ ๐ = ( ( ( ( invr โ ๐
) โ ( ๐ โ ๐ด ) ) ( .r โ ๐
) ( ๐ โ ๐ด ) ) ยท ๐ ) ) |
26 |
25
|
adantr |
โข ( ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ด โ ๐ ) โง ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) = ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) ) โ ๐ = ( ( ( ( invr โ ๐
) โ ( ๐ โ ๐ด ) ) ( .r โ ๐
) ( ๐ โ ๐ด ) ) ยท ๐ ) ) |
27 |
|
simpl1 |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ด โ ๐ ) โ ๐ โ LMod ) |
28 |
4 19 3
|
ringinvcl |
โข ( ( ๐
โ Ring โง ( ๐ โ ๐ด ) โ ๐ ) โ ( ( invr โ ๐
) โ ( ๐ โ ๐ด ) ) โ ๐ธ ) |
29 |
18 28
|
syl |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ด โ ๐ ) โ ( ( invr โ ๐
) โ ( ๐ โ ๐ด ) ) โ ๐ธ ) |
30 |
2
|
lmodfgrp |
โข ( ๐ โ LMod โ ๐
โ Grp ) |
31 |
30
|
3ad2ant1 |
โข ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต โง ๐ โ ๐ต ) โ ๐
โ Grp ) |
32 |
3 4
|
unitcl |
โข ( ๐ด โ ๐ โ ๐ด โ ๐ธ ) |
33 |
3 5
|
grpinvcl |
โข ( ( ๐
โ Grp โง ๐ด โ ๐ธ ) โ ( ๐ โ ๐ด ) โ ๐ธ ) |
34 |
31 32 33
|
syl2an |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ด โ ๐ ) โ ( ๐ โ ๐ด ) โ ๐ธ ) |
35 |
|
simpl2 |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ด โ ๐ ) โ ๐ โ ๐ต ) |
36 |
29 34 35
|
3jca |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ด โ ๐ ) โ ( ( ( invr โ ๐
) โ ( ๐ โ ๐ด ) ) โ ๐ธ โง ( ๐ โ ๐ด ) โ ๐ธ โง ๐ โ ๐ต ) ) |
37 |
27 36
|
jca |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ด โ ๐ ) โ ( ๐ โ LMod โง ( ( ( invr โ ๐
) โ ( ๐ โ ๐ด ) ) โ ๐ธ โง ( ๐ โ ๐ด ) โ ๐ธ โง ๐ โ ๐ต ) ) ) |
38 |
37
|
adantr |
โข ( ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ด โ ๐ ) โง ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) = ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) ) โ ( ๐ โ LMod โง ( ( ( invr โ ๐
) โ ( ๐ โ ๐ด ) ) โ ๐ธ โง ( ๐ โ ๐ด ) โ ๐ธ โง ๐ โ ๐ต ) ) ) |
39 |
1 2 6 3 20
|
lmodvsass |
โข ( ( ๐ โ LMod โง ( ( ( invr โ ๐
) โ ( ๐ โ ๐ด ) ) โ ๐ธ โง ( ๐ โ ๐ด ) โ ๐ธ โง ๐ โ ๐ต ) ) โ ( ( ( ( invr โ ๐
) โ ( ๐ โ ๐ด ) ) ( .r โ ๐
) ( ๐ โ ๐ด ) ) ยท ๐ ) = ( ( ( invr โ ๐
) โ ( ๐ โ ๐ด ) ) ยท ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) ) ) |
40 |
38 39
|
syl |
โข ( ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ด โ ๐ ) โง ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) = ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) ) โ ( ( ( ( invr โ ๐
) โ ( ๐ โ ๐ด ) ) ( .r โ ๐
) ( ๐ โ ๐ด ) ) ยท ๐ ) = ( ( ( invr โ ๐
) โ ( ๐ โ ๐ด ) ) ยท ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) ) ) |
41 |
|
oveq2 |
โข ( ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) = ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) โ ( ( ( invr โ ๐
) โ ( ๐ โ ๐ด ) ) ยท ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) ) = ( ( ( invr โ ๐
) โ ( ๐ โ ๐ด ) ) ยท ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) ) ) |
42 |
41
|
adantl |
โข ( ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ด โ ๐ ) โง ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) = ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) ) โ ( ( ( invr โ ๐
) โ ( ๐ โ ๐ด ) ) ยท ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) ) = ( ( ( invr โ ๐
) โ ( ๐ โ ๐ด ) ) ยท ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) ) ) |
43 |
27
|
adantr |
โข ( ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ด โ ๐ ) โง ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) = ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) ) โ ๐ โ LMod ) |
44 |
|
simpl3 |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ด โ ๐ ) โ ๐ โ ๐ต ) |
45 |
29 34 44
|
3jca |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ด โ ๐ ) โ ( ( ( invr โ ๐
) โ ( ๐ โ ๐ด ) ) โ ๐ธ โง ( ๐ โ ๐ด ) โ ๐ธ โง ๐ โ ๐ต ) ) |
46 |
45
|
adantr |
โข ( ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ด โ ๐ ) โง ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) = ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) ) โ ( ( ( invr โ ๐
) โ ( ๐ โ ๐ด ) ) โ ๐ธ โง ( ๐ โ ๐ด ) โ ๐ธ โง ๐ โ ๐ต ) ) |
47 |
43 46
|
jca |
โข ( ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ด โ ๐ ) โง ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) = ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) ) โ ( ๐ โ LMod โง ( ( ( invr โ ๐
) โ ( ๐ โ ๐ด ) ) โ ๐ธ โง ( ๐ โ ๐ด ) โ ๐ธ โง ๐ โ ๐ต ) ) ) |
48 |
1 2 6 3 20
|
lmodvsass |
โข ( ( ๐ โ LMod โง ( ( ( invr โ ๐
) โ ( ๐ โ ๐ด ) ) โ ๐ธ โง ( ๐ โ ๐ด ) โ ๐ธ โง ๐ โ ๐ต ) ) โ ( ( ( ( invr โ ๐
) โ ( ๐ โ ๐ด ) ) ( .r โ ๐
) ( ๐ โ ๐ด ) ) ยท ๐ ) = ( ( ( invr โ ๐
) โ ( ๐ โ ๐ด ) ) ยท ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) ) ) |
49 |
47 48
|
syl |
โข ( ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ด โ ๐ ) โง ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) = ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) ) โ ( ( ( ( invr โ ๐
) โ ( ๐ โ ๐ด ) ) ( .r โ ๐
) ( ๐ โ ๐ด ) ) ยท ๐ ) = ( ( ( invr โ ๐
) โ ( ๐ โ ๐ด ) ) ยท ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) ) ) |
50 |
18
|
adantr |
โข ( ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ด โ ๐ ) โง ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) = ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) ) โ ( ๐
โ Ring โง ( ๐ โ ๐ด ) โ ๐ ) ) |
51 |
50 21
|
syl |
โข ( ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ด โ ๐ ) โง ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) = ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) ) โ ( ( ( invr โ ๐
) โ ( ๐ โ ๐ด ) ) ( .r โ ๐
) ( ๐ โ ๐ด ) ) = ( 1r โ ๐
) ) |
52 |
51
|
oveq1d |
โข ( ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ด โ ๐ ) โง ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) = ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) ) โ ( ( ( ( invr โ ๐
) โ ( ๐ โ ๐ด ) ) ( .r โ ๐
) ( ๐ โ ๐ด ) ) ยท ๐ ) = ( ( 1r โ ๐
) ยท ๐ ) ) |
53 |
49 52
|
eqtr3d |
โข ( ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ด โ ๐ ) โง ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) = ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) ) โ ( ( ( invr โ ๐
) โ ( ๐ โ ๐ด ) ) ยท ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) ) = ( ( 1r โ ๐
) ยท ๐ ) ) |
54 |
40 42 53
|
3eqtrd |
โข ( ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ด โ ๐ ) โง ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) = ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) ) โ ( ( ( ( invr โ ๐
) โ ( ๐ โ ๐ด ) ) ( .r โ ๐
) ( ๐ โ ๐ด ) ) ยท ๐ ) = ( ( 1r โ ๐
) ยท ๐ ) ) |
55 |
|
3simpb |
โข ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต โง ๐ โ ๐ต ) โ ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต ) ) |
56 |
55
|
adantr |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ด โ ๐ ) โ ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต ) ) |
57 |
56
|
adantr |
โข ( ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ด โ ๐ ) โง ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) = ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) ) โ ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต ) ) |
58 |
1 2 6 9
|
lmodvs1 |
โข ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต ) โ ( ( 1r โ ๐
) ยท ๐ ) = ๐ ) |
59 |
57 58
|
syl |
โข ( ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ด โ ๐ ) โง ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) = ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) ) โ ( ( 1r โ ๐
) ยท ๐ ) = ๐ ) |
60 |
26 54 59
|
3eqtrd |
โข ( ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ด โ ๐ ) โง ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) = ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) ) โ ๐ = ๐ ) |
61 |
60
|
ex |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ด โ ๐ ) โ ( ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) = ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) โ ๐ = ๐ ) ) |
62 |
|
oveq2 |
โข ( ๐ = ๐ โ ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) = ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) ) |
63 |
61 62
|
impbid1 |
โข ( ( ( ๐ โ LMod โง ๐ โ ๐ต โง ๐ โ ๐ต ) โง ๐ด โ ๐ ) โ ( ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) = ( ( ๐ โ ๐ด ) ยท ๐ ) โ ๐ = ๐ ) ) |