Metamath Proof Explorer


Theorem lmhmplusg

Description: The pointwise sum of two linear functions is linear. (Contributed by Stefan O'Rear, 5-Sep-2015)

Ref Expression
Hypothesis lmhmplusg.p โŠข + = ( +g โ€˜ ๐‘ )
Assertion lmhmplusg ( ( ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐น โˆ˜f + ๐บ ) โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lmhmplusg.p โŠข + = ( +g โ€˜ ๐‘ )
2 eqid โŠข ( Base โ€˜ ๐‘€ ) = ( Base โ€˜ ๐‘€ )
3 eqid โŠข ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ )
4 eqid โŠข ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ ) = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ )
5 eqid โŠข ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) = ( Scalar โ€˜ ๐‘€ )
6 eqid โŠข ( Scalar โ€˜ ๐‘ ) = ( Scalar โ€˜ ๐‘ )
7 eqid โŠข ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) ) = ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) )
8 lmhmlmod1 โŠข ( ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โ†’ ๐‘€ โˆˆ LMod )
9 8 adantr โŠข ( ( ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) ) โ†’ ๐‘€ โˆˆ LMod )
10 lmhmlmod2 โŠข ( ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โ†’ ๐‘ โˆˆ LMod )
11 10 adantr โŠข ( ( ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) ) โ†’ ๐‘ โˆˆ LMod )
12 5 6 lmhmsca โŠข ( ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โ†’ ( Scalar โ€˜ ๐‘ ) = ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) )
13 12 adantr โŠข ( ( ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) ) โ†’ ( Scalar โ€˜ ๐‘ ) = ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) )
14 lmodabl โŠข ( ๐‘ โˆˆ LMod โ†’ ๐‘ โˆˆ Abel )
15 11 14 syl โŠข ( ( ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) ) โ†’ ๐‘ โˆˆ Abel )
16 lmghm โŠข ( ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โ†’ ๐น โˆˆ ( ๐‘€ GrpHom ๐‘ ) )
17 16 adantr โŠข ( ( ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) ) โ†’ ๐น โˆˆ ( ๐‘€ GrpHom ๐‘ ) )
18 lmghm โŠข ( ๐บ โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โ†’ ๐บ โˆˆ ( ๐‘€ GrpHom ๐‘ ) )
19 18 adantl โŠข ( ( ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) ) โ†’ ๐บ โˆˆ ( ๐‘€ GrpHom ๐‘ ) )
20 1 ghmplusg โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘€ GrpHom ๐‘ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘€ GrpHom ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐น โˆ˜f + ๐บ ) โˆˆ ( ๐‘€ GrpHom ๐‘ ) )
21 15 17 19 20 syl3anc โŠข ( ( ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐น โˆ˜f + ๐บ ) โˆˆ ( ๐‘€ GrpHom ๐‘ ) )
22 simpll โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) ) โ†’ ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) )
23 simprl โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) ) )
24 simprr โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) ) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) )
25 5 7 2 3 4 lmhmlin โŠข ( ( ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ ) ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) ) )
26 22 23 24 25 syl3anc โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ ) ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) ) )
27 simplr โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) ) โ†’ ๐บ โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) )
28 5 7 2 3 4 lmhmlin โŠข ( ( ๐บ โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) โ†’ ( ๐บ โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ ) ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฆ ) ) )
29 27 23 24 28 syl3anc โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) ) โ†’ ( ๐บ โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ ) ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฆ ) ) )
30 26 29 oveq12d โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) ) โ†’ ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘ฆ ) ) + ( ๐บ โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘ฆ ) ) ) = ( ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ ) ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) ) + ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ ) ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฆ ) ) ) )
31 10 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) ) โ†’ ๐‘ โˆˆ LMod )
32 12 fveq2d โŠข ( ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โ†’ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘ ) ) = ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) ) )
33 32 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) ) โ†’ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘ ) ) = ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) ) )
34 23 33 eleqtrrd โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘ ) ) )
35 eqid โŠข ( Base โ€˜ ๐‘ ) = ( Base โ€˜ ๐‘ )
36 2 35 lmhmf โŠข ( ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โ†’ ๐น : ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โŸถ ( Base โ€˜ ๐‘ ) )
37 36 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) ) โ†’ ๐น : ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โŸถ ( Base โ€˜ ๐‘ ) )
38 37 24 ffvelcdmd โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ ) )
39 2 35 lmhmf โŠข ( ๐บ โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โ†’ ๐บ : ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โŸถ ( Base โ€˜ ๐‘ ) )
40 39 ad2antlr โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) ) โ†’ ๐บ : ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โŸถ ( Base โ€˜ ๐‘ ) )
41 40 24 ffvelcdmd โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) ) โ†’ ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฆ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ ) )
42 eqid โŠข ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘ ) ) = ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘ ) )
43 35 1 6 4 42 lmodvsdi โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ LMod โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘ ) ) โˆง ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ ) โˆง ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฆ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ ) ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ ) ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) + ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฆ ) ) ) = ( ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ ) ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) ) + ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ ) ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฆ ) ) ) )
44 31 34 38 41 43 syl13anc โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ ) ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) + ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฆ ) ) ) = ( ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ ) ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) ) + ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ ) ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฆ ) ) ) )
45 30 44 eqtr4d โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) ) โ†’ ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘ฆ ) ) + ( ๐บ โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘ฆ ) ) ) = ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ ) ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) + ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฆ ) ) ) )
46 37 ffnd โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) ) โ†’ ๐น Fn ( Base โ€˜ ๐‘€ ) )
47 40 ffnd โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) ) โ†’ ๐บ Fn ( Base โ€˜ ๐‘€ ) )
48 fvexd โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) ) โ†’ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆˆ V )
49 8 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) ) โ†’ ๐‘€ โˆˆ LMod )
50 2 5 3 7 lmodvscl โŠข ( ( ๐‘€ โˆˆ LMod โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘ฆ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) )
51 49 23 24 50 syl3anc โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘ฆ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) )
52 fnfvof โŠข ( ( ( ๐น Fn ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ๐บ Fn ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆง ( ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆˆ V โˆง ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘ฆ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) ) โ†’ ( ( ๐น โˆ˜f + ๐บ ) โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘ฆ ) ) = ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘ฆ ) ) + ( ๐บ โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘ฆ ) ) ) )
53 46 47 48 51 52 syl22anc โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) ) โ†’ ( ( ๐น โˆ˜f + ๐บ ) โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘ฆ ) ) = ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘ฆ ) ) + ( ๐บ โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘ฆ ) ) ) )
54 fnfvof โŠข ( ( ( ๐น Fn ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ๐บ Fn ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆง ( ( Base โ€˜ ๐‘€ ) โˆˆ V โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) ) โ†’ ( ( ๐น โˆ˜f + ๐บ ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) + ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฆ ) ) )
55 46 47 48 24 54 syl22anc โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) ) โ†’ ( ( ๐น โˆ˜f + ๐บ ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) + ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฆ ) ) )
56 55 oveq2d โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ ) ( ( ๐น โˆ˜f + ๐บ ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ ) ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) + ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฆ ) ) ) )
57 45 53 56 3eqtr4d โŠข ( ( ( ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘€ ) ) ) โ†’ ( ( ๐น โˆ˜f + ๐บ ) โ€˜ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ ) ( ( ๐น โˆ˜f + ๐บ ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ) )
58 2 3 4 5 6 7 9 11 13 21 57 islmhmd โŠข ( ( ๐น โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐น โˆ˜f + ๐บ ) โˆˆ ( ๐‘€ LMHom ๐‘ ) )