Metamath Proof Explorer


Theorem lmod1lem1

Description: Lemma 1 for lmod1 . (Contributed by AV, 28-Apr-2019)

Ref Expression
Hypothesis lmod1.m โŠข ๐‘€ = ( { โŸจ ( Base โ€˜ ndx ) , { ๐ผ } โŸฉ , โŸจ ( +g โ€˜ ndx ) , { โŸจ โŸจ ๐ผ , ๐ผ โŸฉ , ๐ผ โŸฉ } โŸฉ , โŸจ ( Scalar โ€˜ ndx ) , ๐‘… โŸฉ } โˆช { โŸจ ( ยท๐‘  โ€˜ ndx ) , ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) , ๐‘ฆ โˆˆ { ๐ผ } โ†ฆ ๐‘ฆ ) โŸฉ } )
Assertion lmod1lem1 ( ( ๐ผ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) ) โ†’ ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐ผ ) โˆˆ { ๐ผ } )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lmod1.m โŠข ๐‘€ = ( { โŸจ ( Base โ€˜ ndx ) , { ๐ผ } โŸฉ , โŸจ ( +g โ€˜ ndx ) , { โŸจ โŸจ ๐ผ , ๐ผ โŸฉ , ๐ผ โŸฉ } โŸฉ , โŸจ ( Scalar โ€˜ ndx ) , ๐‘… โŸฉ } โˆช { โŸจ ( ยท๐‘  โ€˜ ndx ) , ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) , ๐‘ฆ โˆˆ { ๐ผ } โ†ฆ ๐‘ฆ ) โŸฉ } )
2 fvex โŠข ( Base โ€˜ ๐‘… ) โˆˆ V
3 snex โŠข { ๐ผ } โˆˆ V
4 3 a1i โŠข ( ( ๐ผ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) ) โ†’ { ๐ผ } โˆˆ V )
5 mpoexga โŠข ( ( ( Base โ€˜ ๐‘… ) โˆˆ V โˆง { ๐ผ } โˆˆ V ) โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) , ๐‘ฆ โˆˆ { ๐ผ } โ†ฆ ๐‘ฆ ) โˆˆ V )
6 2 4 5 sylancr โŠข ( ( ๐ผ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) , ๐‘ฆ โˆˆ { ๐ผ } โ†ฆ ๐‘ฆ ) โˆˆ V )
7 1 lmodvsca โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) , ๐‘ฆ โˆˆ { ๐ผ } โ†ฆ ๐‘ฆ ) โˆˆ V โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) , ๐‘ฆ โˆˆ { ๐ผ } โ†ฆ ๐‘ฆ ) = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) )
8 6 7 syl โŠข ( ( ๐ผ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) , ๐‘ฆ โˆˆ { ๐ผ } โ†ฆ ๐‘ฆ ) = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) )
9 8 eqcomd โŠข ( ( ๐ผ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) ) โ†’ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) , ๐‘ฆ โˆˆ { ๐ผ } โ†ฆ ๐‘ฆ ) )
10 simprr โŠข ( ( ( ๐ผ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) ) โˆง ( ๐‘ฅ = ๐‘Ÿ โˆง ๐‘ฆ = ๐ผ ) ) โ†’ ๐‘ฆ = ๐ผ )
11 simp3 โŠข ( ( ๐ผ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) ) โ†’ ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
12 snidg โŠข ( ๐ผ โˆˆ ๐‘‰ โ†’ ๐ผ โˆˆ { ๐ผ } )
13 12 3ad2ant1 โŠข ( ( ๐ผ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) ) โ†’ ๐ผ โˆˆ { ๐ผ } )
14 9 10 11 13 13 ovmpod โŠข ( ( ๐ผ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) ) โ†’ ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐ผ ) = ๐ผ )
15 14 13 eqeltrd โŠข ( ( ๐ผ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘Ÿ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) ) โ†’ ( ๐‘Ÿ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐ผ ) โˆˆ { ๐ผ } )