Metamath Proof Explorer


Theorem islmodd

Description: Properties that determine a left module. See note in isgrpd2 regarding the ph on hypotheses that name structure components. (Contributed by Mario Carneiro, 22-Jun-2014)

Ref Expression
Hypotheses islmodd.v φ V = Base W
islmodd.a φ + ˙ = + W
islmodd.f φ F = Scalar W
islmodd.s φ · ˙ = W
islmodd.b φ B = Base F
islmodd.p φ ˙ = + F
islmodd.t φ × ˙ = F
islmodd.u φ 1 ˙ = 1 F
islmodd.r φ F Ring
islmodd.l φ W Grp
islmodd.w φ x B y V x · ˙ y V
islmodd.c φ x B y V z V x · ˙ y + ˙ z = x · ˙ y + ˙ x · ˙ z
islmodd.d φ x B y B z V x ˙ y · ˙ z = x · ˙ z + ˙ y · ˙ z
islmodd.e φ x B y B z V x × ˙ y · ˙ z = x · ˙ y · ˙ z
islmodd.g φ x V 1 ˙ · ˙ x = x
Assertion islmodd φ W LMod

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 islmodd.v φ V = Base W
2 islmodd.a φ + ˙ = + W
3 islmodd.f φ F = Scalar W
4 islmodd.s φ · ˙ = W
5 islmodd.b φ B = Base F
6 islmodd.p φ ˙ = + F
7 islmodd.t φ × ˙ = F
8 islmodd.u φ 1 ˙ = 1 F
9 islmodd.r φ F Ring
10 islmodd.l φ W Grp
11 islmodd.w φ x B y V x · ˙ y V
12 islmodd.c φ x B y V z V x · ˙ y + ˙ z = x · ˙ y + ˙ x · ˙ z
13 islmodd.d φ x B y B z V x ˙ y · ˙ z = x · ˙ z + ˙ y · ˙ z
14 islmodd.e φ x B y B z V x × ˙ y · ˙ z = x · ˙ y · ˙ z
15 islmodd.g φ x V 1 ˙ · ˙ x = x
16 3 9 eqeltrrd φ Scalar W Ring
17 11 3expb φ x B y V x · ˙ y V
18 17 ralrimivva φ x B y V x · ˙ y V
19 oveq1 x = r x · ˙ y = r · ˙ y
20 19 eleq1d x = r x · ˙ y V r · ˙ y V
21 oveq2 y = w r · ˙ y = r · ˙ w
22 21 eleq1d y = w r · ˙ y V r · ˙ w V
23 20 22 rspc2v r B w V x B y V x · ˙ y V r · ˙ w V
24 23 ad2ant2l x B r B u V w V x B y V x · ˙ y V r · ˙ w V
25 18 24 mpan9 φ x B r B u V w V r · ˙ w V
26 12 ralrimivvva φ x B y V z V x · ˙ y + ˙ z = x · ˙ y + ˙ x · ˙ z
27 oveq1 x = r x · ˙ y + ˙ z = r · ˙ y + ˙ z
28 oveq1 x = r x · ˙ z = r · ˙ z
29 19 28 oveq12d x = r x · ˙ y + ˙ x · ˙ z = r · ˙ y + ˙ r · ˙ z
30 27 29 eqeq12d x = r x · ˙ y + ˙ z = x · ˙ y + ˙ x · ˙ z r · ˙ y + ˙ z = r · ˙ y + ˙ r · ˙ z
31 oveq1 y = w y + ˙ z = w + ˙ z
32 31 oveq2d y = w r · ˙ y + ˙ z = r · ˙ w + ˙ z
33 21 oveq1d y = w r · ˙ y + ˙ r · ˙ z = r · ˙ w + ˙ r · ˙ z
34 32 33 eqeq12d y = w r · ˙ y + ˙ z = r · ˙ y + ˙ r · ˙ z r · ˙ w + ˙ z = r · ˙ w + ˙ r · ˙ z
35 oveq2 z = u w + ˙ z = w + ˙ u
36 35 oveq2d z = u r · ˙ w + ˙ z = r · ˙ w + ˙ u
37 oveq2 z = u r · ˙ z = r · ˙ u
38 37 oveq2d z = u r · ˙ w + ˙ r · ˙ z = r · ˙ w + ˙ r · ˙ u
39 36 38 eqeq12d z = u r · ˙ w + ˙ z = r · ˙ w + ˙ r · ˙ z r · ˙ w + ˙ u = r · ˙ w + ˙ r · ˙ u
40 30 34 39 rspc3v r B w V u V x B y V z V x · ˙ y + ˙ z = x · ˙ y + ˙ x · ˙ z r · ˙ w + ˙ u = r · ˙ w + ˙ r · ˙ u
41 40 3com23 r B u V w V x B y V z V x · ˙ y + ˙ z = x · ˙ y + ˙ x · ˙ z r · ˙ w + ˙ u = r · ˙ w + ˙ r · ˙ u
42 41 3expb r B u V w V x B y V z V x · ˙ y + ˙ z = x · ˙ y + ˙ x · ˙ z r · ˙ w + ˙ u = r · ˙ w + ˙ r · ˙ u
43 42 adantll x B r B u V w V x B y V z V x · ˙ y + ˙ z = x · ˙ y + ˙ x · ˙ z r · ˙ w + ˙ u = r · ˙ w + ˙ r · ˙ u
44 26 43 mpan9 φ x B r B u V w V r · ˙ w + ˙ u = r · ˙ w + ˙ r · ˙ u
45 simpll x B r B u V w V x B
46 13 3exp2 φ x B y B z V x ˙ y · ˙ z = x · ˙ z + ˙ y · ˙ z
47 46 imp43 φ x B y B z V x ˙ y · ˙ z = x · ˙ z + ˙ y · ˙ z
48 47 ralrimivva φ x B y B z V x ˙ y · ˙ z = x · ˙ z + ˙ y · ˙ z
49 45 48 sylan2 φ x B r B u V w V y B z V x ˙ y · ˙ z = x · ˙ z + ˙ y · ˙ z
50 simprlr φ x B r B u V w V r B
51 simprrr φ x B r B u V w V w V
52 oveq2 y = r x ˙ y = x ˙ r
53 52 oveq1d y = r x ˙ y · ˙ z = x ˙ r · ˙ z
54 oveq1 y = r y · ˙ z = r · ˙ z
55 54 oveq2d y = r x · ˙ z + ˙ y · ˙ z = x · ˙ z + ˙ r · ˙ z
56 53 55 eqeq12d y = r x ˙ y · ˙ z = x · ˙ z + ˙ y · ˙ z x ˙ r · ˙ z = x · ˙ z + ˙ r · ˙ z
57 oveq2 z = w x ˙ r · ˙ z = x ˙ r · ˙ w
58 oveq2 z = w x · ˙ z = x · ˙ w
59 oveq2 z = w r · ˙ z = r · ˙ w
60 58 59 oveq12d z = w x · ˙ z + ˙ r · ˙ z = x · ˙ w + ˙ r · ˙ w
61 57 60 eqeq12d z = w x ˙ r · ˙ z = x · ˙ z + ˙ r · ˙ z x ˙ r · ˙ w = x · ˙ w + ˙ r · ˙ w
62 56 61 rspc2v r B w V y B z V x ˙ y · ˙ z = x · ˙ z + ˙ y · ˙ z x ˙ r · ˙ w = x · ˙ w + ˙ r · ˙ w
63 50 51 62 syl2anc φ x B r B u V w V y B z V x ˙ y · ˙ z = x · ˙ z + ˙ y · ˙ z x ˙ r · ˙ w = x · ˙ w + ˙ r · ˙ w
64 49 63 mpd φ x B r B u V w V x ˙ r · ˙ w = x · ˙ w + ˙ r · ˙ w
65 25 44 64 3jca φ x B r B u V w V r · ˙ w V r · ˙ w + ˙ u = r · ˙ w + ˙ r · ˙ u x ˙ r · ˙ w = x · ˙ w + ˙ r · ˙ w
66 14 3exp2 φ x B y B z V x × ˙ y · ˙ z = x · ˙ y · ˙ z
67 66 imp43 φ x B y B z V x × ˙ y · ˙ z = x · ˙ y · ˙ z
68 67 ralrimivva φ x B y B z V x × ˙ y · ˙ z = x · ˙ y · ˙ z
69 45 68 sylan2 φ x B r B u V w V y B z V x × ˙ y · ˙ z = x · ˙ y · ˙ z
70 oveq2 y = r x × ˙ y = x × ˙ r
71 70 oveq1d y = r x × ˙ y · ˙ z = x × ˙ r · ˙ z
72 54 oveq2d y = r x · ˙ y · ˙ z = x · ˙ r · ˙ z
73 71 72 eqeq12d y = r x × ˙ y · ˙ z = x · ˙ y · ˙ z x × ˙ r · ˙ z = x · ˙ r · ˙ z
74 oveq2 z = w x × ˙ r · ˙ z = x × ˙ r · ˙ w
75 59 oveq2d z = w x · ˙ r · ˙ z = x · ˙ r · ˙ w
76 74 75 eqeq12d z = w x × ˙ r · ˙ z = x · ˙ r · ˙ z x × ˙ r · ˙ w = x · ˙ r · ˙ w
77 73 76 rspc2v r B w V y B z V x × ˙ y · ˙ z = x · ˙ y · ˙ z x × ˙ r · ˙ w = x · ˙ r · ˙ w
78 50 51 77 syl2anc φ x B r B u V w V y B z V x × ˙ y · ˙ z = x · ˙ y · ˙ z x × ˙ r · ˙ w = x · ˙ r · ˙ w
79 69 78 mpd φ x B r B u V w V x × ˙ r · ˙ w = x · ˙ r · ˙ w
80 15 ralrimiva φ x V 1 ˙ · ˙ x = x
81 oveq2 x = w 1 ˙ · ˙ x = 1 ˙ · ˙ w
82 id x = w x = w
83 81 82 eqeq12d x = w 1 ˙ · ˙ x = x 1 ˙ · ˙ w = w
84 83 rspcv w V x V 1 ˙ · ˙ x = x 1 ˙ · ˙ w = w
85 84 ad2antll x B r B u V w V x V 1 ˙ · ˙ x = x 1 ˙ · ˙ w = w
86 80 85 mpan9 φ x B r B u V w V 1 ˙ · ˙ w = w
87 65 79 86 jca32 φ x B r B u V w V r · ˙ w V r · ˙ w + ˙ u = r · ˙ w + ˙ r · ˙ u x ˙ r · ˙ w = x · ˙ w + ˙ r · ˙ w x × ˙ r · ˙ w = x · ˙ r · ˙ w 1 ˙ · ˙ w = w
88 87 anassrs φ x B r B u V w V r · ˙ w V r · ˙ w + ˙ u = r · ˙ w + ˙ r · ˙ u x ˙ r · ˙ w = x · ˙ w + ˙ r · ˙ w x × ˙ r · ˙ w = x · ˙ r · ˙ w 1 ˙ · ˙ w = w
89 88 ralrimivva φ x B r B u V w V r · ˙ w V r · ˙ w + ˙ u = r · ˙ w + ˙ r · ˙ u x ˙ r · ˙ w = x · ˙ w + ˙ r · ˙ w x × ˙ r · ˙ w = x · ˙ r · ˙ w 1 ˙ · ˙ w = w
90 89 ralrimivva φ x B r B u V w V r · ˙ w V r · ˙ w + ˙ u = r · ˙ w + ˙ r · ˙ u x ˙ r · ˙ w = x · ˙ w + ˙ r · ˙ w x × ˙ r · ˙ w = x · ˙ r · ˙ w 1 ˙ · ˙ w = w
91 3 fveq2d φ Base F = Base Scalar W
92 5 91 eqtrd φ B = Base Scalar W
93 4 oveqd φ r · ˙ w = r W w
94 93 1 eleq12d φ r · ˙ w V r W w Base W
95 eqidd φ r = r
96 2 oveqd φ w + ˙ u = w + W u
97 4 95 96 oveq123d φ r · ˙ w + ˙ u = r W w + W u
98 4 oveqd φ r · ˙ u = r W u
99 2 93 98 oveq123d φ r · ˙ w + ˙ r · ˙ u = r W w + W r W u
100 97 99 eqeq12d φ r · ˙ w + ˙ u = r · ˙ w + ˙ r · ˙ u r W w + W u = r W w + W r W u
101 3 fveq2d φ + F = + Scalar W
102 6 101 eqtrd φ ˙ = + Scalar W
103 102 oveqd φ x ˙ r = x + Scalar W r
104 eqidd φ w = w
105 4 103 104 oveq123d φ x ˙ r · ˙ w = x + Scalar W r W w
106 4 oveqd φ x · ˙ w = x W w
107 2 106 93 oveq123d φ x · ˙ w + ˙ r · ˙ w = x W w + W r W w
108 105 107 eqeq12d φ x ˙ r · ˙ w = x · ˙ w + ˙ r · ˙ w x + Scalar W r W w = x W w + W r W w
109 94 100 108 3anbi123d φ r · ˙ w V r · ˙ w + ˙ u = r · ˙ w + ˙ r · ˙ u x ˙ r · ˙ w = x · ˙ w + ˙ r · ˙ w r W w Base W r W w + W u = r W w + W r W u x + Scalar W r W w = x W w + W r W w
110 3 fveq2d φ F = Scalar W
111 7 110 eqtrd φ × ˙ = Scalar W
112 111 oveqd φ x × ˙ r = x Scalar W r
113 4 112 104 oveq123d φ x × ˙ r · ˙ w = x Scalar W r W w
114 eqidd φ x = x
115 4 114 93 oveq123d φ x · ˙ r · ˙ w = x W r W w
116 113 115 eqeq12d φ x × ˙ r · ˙ w = x · ˙ r · ˙ w x Scalar W r W w = x W r W w
117 3 fveq2d φ 1 F = 1 Scalar W
118 8 117 eqtrd φ 1 ˙ = 1 Scalar W
119 4 118 104 oveq123d φ 1 ˙ · ˙ w = 1 Scalar W W w
120 119 eqeq1d φ 1 ˙ · ˙ w = w 1 Scalar W W w = w
121 116 120 anbi12d φ x × ˙ r · ˙ w = x · ˙ r · ˙ w 1 ˙ · ˙ w = w x Scalar W r W w = x W r W w 1 Scalar W W w = w
122 109 121 anbi12d φ r · ˙ w V r · ˙ w + ˙ u = r · ˙ w + ˙ r · ˙ u x ˙ r · ˙ w = x · ˙ w + ˙ r · ˙ w x × ˙ r · ˙ w = x · ˙ r · ˙ w 1 ˙ · ˙ w = w r W w Base W r W w + W u = r W w + W r W u x + Scalar W r W w = x W w + W r W w x Scalar W r W w = x W r W w 1 Scalar W W w = w
123 1 122 raleqbidv φ w V r · ˙ w V r · ˙ w + ˙ u = r · ˙ w + ˙ r · ˙ u x ˙ r · ˙ w = x · ˙ w + ˙ r · ˙ w x × ˙ r · ˙ w = x · ˙ r · ˙ w 1 ˙ · ˙ w = w w Base W r W w Base W r W w + W u = r W w + W r W u x + Scalar W r W w = x W w + W r W w x Scalar W r W w = x W r W w 1 Scalar W W w = w
124 1 123 raleqbidv φ u V w V r · ˙ w V r · ˙ w + ˙ u = r · ˙ w + ˙ r · ˙ u x ˙ r · ˙ w = x · ˙ w + ˙ r · ˙ w x × ˙ r · ˙ w = x · ˙ r · ˙ w 1 ˙ · ˙ w = w u Base W w Base W r W w Base W r W w + W u = r W w + W r W u x + Scalar W r W w = x W w + W r W w x Scalar W r W w = x W r W w 1 Scalar W W w = w
125 92 124 raleqbidv φ r B u V w V r · ˙ w V r · ˙ w + ˙ u = r · ˙ w + ˙ r · ˙ u x ˙ r · ˙ w = x · ˙ w + ˙ r · ˙ w x × ˙ r · ˙ w = x · ˙ r · ˙ w 1 ˙ · ˙ w = w r Base Scalar W u Base W w Base W r W w Base W r W w + W u = r W w + W r W u x + Scalar W r W w = x W w + W r W w x Scalar W r W w = x W r W w 1 Scalar W W w = w
126 92 125 raleqbidv φ x B r B u V w V r · ˙ w V r · ˙ w + ˙ u = r · ˙ w + ˙ r · ˙ u x ˙ r · ˙ w = x · ˙ w + ˙ r · ˙ w x × ˙ r · ˙ w = x · ˙ r · ˙ w 1 ˙ · ˙ w = w x Base Scalar W r Base Scalar W u Base W w Base W r W w Base W r W w + W u = r W w + W r W u x + Scalar W r W w = x W w + W r W w x Scalar W r W w = x W r W w 1 Scalar W W w = w
127 90 126 mpbid φ x Base Scalar W r Base Scalar W u Base W w Base W r W w Base W r W w + W u = r W w + W r W u x + Scalar W r W w = x W w + W r W w x Scalar W r W w = x W r W w 1 Scalar W W w = w
128 eqid Base W = Base W
129 eqid + W = + W
130 eqid W = W
131 eqid Scalar W = Scalar W
132 eqid Base Scalar W = Base Scalar W
133 eqid + Scalar W = + Scalar W
134 eqid Scalar W = Scalar W
135 eqid 1 Scalar W = 1 Scalar W
136 128 129 130 131 132 133 134 135 islmod W LMod W Grp Scalar W Ring x Base Scalar W r Base Scalar W u Base W w Base W r W w Base W r W w + W u = r W w + W r W u x + Scalar W r W w = x W w + W r W w x Scalar W r W w = x W r W w 1 Scalar W W w = w
137 10 16 127 136 syl3anbrc φ W LMod