Metamath Proof Explorer


Theorem lincsumscmcl

Description: The sum of a linear combination and a multiplication of a linear combination with a scalar is a linear combination. (Contributed by AV, 11-Apr-2019)

Ref Expression
Hypotheses lincscmcl.s โŠข ยท = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ )
lincscmcl.r โŠข ๐‘… = ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) )
lincsumscmcl.b โŠข + = ( +g โ€˜ ๐‘€ )
Assertion lincsumscmcl ( ( ( ๐‘€ โˆˆ LMod โˆง ๐‘‰ โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ ๐‘… โˆง ๐ท โˆˆ ( ๐‘€ LinCo ๐‘‰ ) โˆง ๐ต โˆˆ ( ๐‘€ LinCo ๐‘‰ ) ) ) โ†’ ( ( ๐ถ ยท ๐ท ) + ๐ต ) โˆˆ ( ๐‘€ LinCo ๐‘‰ ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lincscmcl.s โŠข ยท = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ )
2 lincscmcl.r โŠข ๐‘… = ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) )
3 lincsumscmcl.b โŠข + = ( +g โ€˜ ๐‘€ )
4 1 2 lincscmcl โŠข ( ( ( ๐‘€ โˆˆ LMod โˆง ๐‘‰ โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘… โˆง ๐ท โˆˆ ( ๐‘€ LinCo ๐‘‰ ) ) โ†’ ( ๐ถ ยท ๐ท ) โˆˆ ( ๐‘€ LinCo ๐‘‰ ) )
5 4 3adant3r3 โŠข ( ( ( ๐‘€ โˆˆ LMod โˆง ๐‘‰ โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ ๐‘… โˆง ๐ท โˆˆ ( ๐‘€ LinCo ๐‘‰ ) โˆง ๐ต โˆˆ ( ๐‘€ LinCo ๐‘‰ ) ) ) โ†’ ( ๐ถ ยท ๐ท ) โˆˆ ( ๐‘€ LinCo ๐‘‰ ) )
6 simpr3 โŠข ( ( ( ๐‘€ โˆˆ LMod โˆง ๐‘‰ โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ ๐‘… โˆง ๐ท โˆˆ ( ๐‘€ LinCo ๐‘‰ ) โˆง ๐ต โˆˆ ( ๐‘€ LinCo ๐‘‰ ) ) ) โ†’ ๐ต โˆˆ ( ๐‘€ LinCo ๐‘‰ ) )
7 5 6 jca โŠข ( ( ( ๐‘€ โˆˆ LMod โˆง ๐‘‰ โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ ๐‘… โˆง ๐ท โˆˆ ( ๐‘€ LinCo ๐‘‰ ) โˆง ๐ต โˆˆ ( ๐‘€ LinCo ๐‘‰ ) ) ) โ†’ ( ( ๐ถ ยท ๐ท ) โˆˆ ( ๐‘€ LinCo ๐‘‰ ) โˆง ๐ต โˆˆ ( ๐‘€ LinCo ๐‘‰ ) ) )
8 3 lincsumcl โŠข ( ( ( ๐‘€ โˆˆ LMod โˆง ๐‘‰ โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆง ( ( ๐ถ ยท ๐ท ) โˆˆ ( ๐‘€ LinCo ๐‘‰ ) โˆง ๐ต โˆˆ ( ๐‘€ LinCo ๐‘‰ ) ) ) โ†’ ( ( ๐ถ ยท ๐ท ) + ๐ต ) โˆˆ ( ๐‘€ LinCo ๐‘‰ ) )
9 7 8 syldan โŠข ( ( ( ๐‘€ โˆˆ LMod โˆง ๐‘‰ โˆˆ ๐’ซ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ ๐‘… โˆง ๐ท โˆˆ ( ๐‘€ LinCo ๐‘‰ ) โˆง ๐ต โˆˆ ( ๐‘€ LinCo ๐‘‰ ) ) ) โ†’ ( ( ๐ถ ยท ๐ท ) + ๐ต ) โˆˆ ( ๐‘€ LinCo ๐‘‰ ) )