Metamath Proof Explorer


Theorem lmod1lem5

Description: Lemma 5 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 lmod1lem5 ( ( ๐ผ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ( ( 1r โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐ผ ) = 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 2 3 pm3.2i โŠข ( ( Base โ€˜ ๐‘… ) โˆˆ V โˆง { ๐ผ } โˆˆ V )
5 4 a1i โŠข ( ( ๐ผ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ( ( Base โ€˜ ๐‘… ) โˆˆ V โˆง { ๐ผ } โˆˆ V ) )
6 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 )
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 5 6 7 3syl โŠข ( ( ๐ผ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) 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 ) 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‘ฅ = ( 1r โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆง ๐‘ฆ = ๐ผ ) ) โ†’ ๐‘ฆ = ๐ผ )
11 1 lmodsca โŠข ( ๐‘… โˆˆ Ring โ†’ ๐‘… = ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) )
12 11 adantl โŠข ( ( ๐ผ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ๐‘… = ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) )
13 12 eqcomd โŠข ( ( ๐ผ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) = ๐‘… )
14 13 fveq2d โŠข ( ( ๐ผ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ( 1r โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) ) = ( 1r โ€˜ ๐‘… ) )
15 eqid โŠข ( Base โ€˜ ๐‘… ) = ( Base โ€˜ ๐‘… )
16 eqid โŠข ( 1r โ€˜ ๐‘… ) = ( 1r โ€˜ ๐‘… )
17 15 16 ringidcl โŠข ( ๐‘… โˆˆ Ring โ†’ ( 1r โ€˜ ๐‘… ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
18 17 adantl โŠข ( ( ๐ผ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ( 1r โ€˜ ๐‘… ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
19 14 18 eqeltrd โŠข ( ( ๐ผ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ( 1r โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
20 snidg โŠข ( ๐ผ โˆˆ ๐‘‰ โ†’ ๐ผ โˆˆ { ๐ผ } )
21 20 adantr โŠข ( ( ๐ผ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ๐ผ โˆˆ { ๐ผ } )
22 9 10 19 21 21 ovmpod โŠข ( ( ๐ผ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ( ( 1r โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘€ ) ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘€ ) ๐ผ ) = ๐ผ )