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Theorem lmodfopne

Description: The (functionalized) operations of a left module (over a nonzero ring) cannot be identical. (Contributed by NM, 31-May-2008) (Revised by AV, 2-Oct-2021)

Ref Expression
Hypotheses lmodfopne.t · = ( ·sf𝑊 )
lmodfopne.a + = ( +𝑓𝑊 )
lmodfopne.v 𝑉 = ( Base ‘ 𝑊 )
lmodfopne.s 𝑆 = ( Scalar ‘ 𝑊 )
lmodfopne.k 𝐾 = ( Base ‘ 𝑆 )
lmodfopne.0 0 = ( 0g𝑆 )
lmodfopne.1 1 = ( 1r𝑆 )
Assertion lmodfopne ( ( 𝑊 ∈ LMod ∧ 10 ) → +· )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lmodfopne.t · = ( ·sf𝑊 )
2 lmodfopne.a + = ( +𝑓𝑊 )
3 lmodfopne.v 𝑉 = ( Base ‘ 𝑊 )
4 lmodfopne.s 𝑆 = ( Scalar ‘ 𝑊 )
5 lmodfopne.k 𝐾 = ( Base ‘ 𝑆 )
6 lmodfopne.0 0 = ( 0g𝑆 )
7 lmodfopne.1 1 = ( 1r𝑆 )
8 1 2 3 4 5 6 7 lmodfopnelem2 ( ( 𝑊 ∈ LMod ∧ + = · ) → ( 0𝑉1𝑉 ) )
9 simpl ( ( 0𝑉1𝑉 ) → 0𝑉 )
10 eqid ( 0g𝑊 ) = ( 0g𝑊 )
11 3 10 lmod0vcl ( 𝑊 ∈ LMod → ( 0g𝑊 ) ∈ 𝑉 )
12 11 adantr ( ( 𝑊 ∈ LMod ∧ + = · ) → ( 0g𝑊 ) ∈ 𝑉 )
13 eqid ( +g𝑊 ) = ( +g𝑊 )
14 3 13 2 plusfval ( ( 0𝑉 ∧ ( 0g𝑊 ) ∈ 𝑉 ) → ( 0 + ( 0g𝑊 ) ) = ( 0 ( +g𝑊 ) ( 0g𝑊 ) ) )
15 14 eqcomd ( ( 0𝑉 ∧ ( 0g𝑊 ) ∈ 𝑉 ) → ( 0 ( +g𝑊 ) ( 0g𝑊 ) ) = ( 0 + ( 0g𝑊 ) ) )
16 9 12 15 syl2anr ( ( ( 𝑊 ∈ LMod ∧ + = · ) ∧ ( 0𝑉1𝑉 ) ) → ( 0 ( +g𝑊 ) ( 0g𝑊 ) ) = ( 0 + ( 0g𝑊 ) ) )
17 oveq ( + = · → ( 0 + ( 0g𝑊 ) ) = ( 0 · ( 0g𝑊 ) ) )
18 17 ad2antlr ( ( ( 𝑊 ∈ LMod ∧ + = · ) ∧ ( 0𝑉1𝑉 ) ) → ( 0 + ( 0g𝑊 ) ) = ( 0 · ( 0g𝑊 ) ) )
19 16 18 eqtrd ( ( ( 𝑊 ∈ LMod ∧ + = · ) ∧ ( 0𝑉1𝑉 ) ) → ( 0 ( +g𝑊 ) ( 0g𝑊 ) ) = ( 0 · ( 0g𝑊 ) ) )
20 lmodgrp ( 𝑊 ∈ LMod → 𝑊 ∈ Grp )
21 20 adantr ( ( 𝑊 ∈ LMod ∧ + = · ) → 𝑊 ∈ Grp )
22 3 13 10 grprid ( ( 𝑊 ∈ Grp ∧ 0𝑉 ) → ( 0 ( +g𝑊 ) ( 0g𝑊 ) ) = 0 )
23 21 9 22 syl2an ( ( ( 𝑊 ∈ LMod ∧ + = · ) ∧ ( 0𝑉1𝑉 ) ) → ( 0 ( +g𝑊 ) ( 0g𝑊 ) ) = 0 )
24 4 5 6 lmod0cl ( 𝑊 ∈ LMod → 0𝐾 )
25 24 11 jca ( 𝑊 ∈ LMod → ( 0𝐾 ∧ ( 0g𝑊 ) ∈ 𝑉 ) )
26 25 adantr ( ( 𝑊 ∈ LMod ∧ + = · ) → ( 0𝐾 ∧ ( 0g𝑊 ) ∈ 𝑉 ) )
27 26 adantr ( ( ( 𝑊 ∈ LMod ∧ + = · ) ∧ ( 0𝑉1𝑉 ) ) → ( 0𝐾 ∧ ( 0g𝑊 ) ∈ 𝑉 ) )
28 eqid ( ·𝑠𝑊 ) = ( ·𝑠𝑊 )
29 3 4 5 1 28 scafval ( ( 0𝐾 ∧ ( 0g𝑊 ) ∈ 𝑉 ) → ( 0 · ( 0g𝑊 ) ) = ( 0 ( ·𝑠𝑊 ) ( 0g𝑊 ) ) )
30 27 29 syl ( ( ( 𝑊 ∈ LMod ∧ + = · ) ∧ ( 0𝑉1𝑉 ) ) → ( 0 · ( 0g𝑊 ) ) = ( 0 ( ·𝑠𝑊 ) ( 0g𝑊 ) ) )
31 24 ancli ( 𝑊 ∈ LMod → ( 𝑊 ∈ LMod ∧ 0𝐾 ) )
32 31 adantr ( ( 𝑊 ∈ LMod ∧ + = · ) → ( 𝑊 ∈ LMod ∧ 0𝐾 ) )
33 32 adantr ( ( ( 𝑊 ∈ LMod ∧ + = · ) ∧ ( 0𝑉1𝑉 ) ) → ( 𝑊 ∈ LMod ∧ 0𝐾 ) )
34 4 28 5 10 lmodvs0 ( ( 𝑊 ∈ LMod ∧ 0𝐾 ) → ( 0 ( ·𝑠𝑊 ) ( 0g𝑊 ) ) = ( 0g𝑊 ) )
35 33 34 syl ( ( ( 𝑊 ∈ LMod ∧ + = · ) ∧ ( 0𝑉1𝑉 ) ) → ( 0 ( ·𝑠𝑊 ) ( 0g𝑊 ) ) = ( 0g𝑊 ) )
36 simpr ( ( 0𝑉1𝑉 ) → 1𝑉 )
37 3 13 10 grprid ( ( 𝑊 ∈ Grp ∧ 1𝑉 ) → ( 1 ( +g𝑊 ) ( 0g𝑊 ) ) = 1 )
38 21 36 37 syl2an ( ( ( 𝑊 ∈ LMod ∧ + = · ) ∧ ( 0𝑉1𝑉 ) ) → ( 1 ( +g𝑊 ) ( 0g𝑊 ) ) = 1 )
39 4 5 7 lmod1cl ( 𝑊 ∈ LMod → 1𝐾 )
40 39 adantr ( ( 𝑊 ∈ LMod ∧ + = · ) → 1𝐾 )
41 3 4 5 1 28 scafval ( ( 1𝐾1𝑉 ) → ( 1 · 1 ) = ( 1 ( ·𝑠𝑊 ) 1 ) )
42 40 36 41 syl2an ( ( ( 𝑊 ∈ LMod ∧ + = · ) ∧ ( 0𝑉1𝑉 ) ) → ( 1 · 1 ) = ( 1 ( ·𝑠𝑊 ) 1 ) )
43 3 4 28 7 lmodvs1 ( ( 𝑊 ∈ LMod ∧ 1𝑉 ) → ( 1 ( ·𝑠𝑊 ) 1 ) = 1 )
44 43 ad2ant2rl ( ( ( 𝑊 ∈ LMod ∧ + = · ) ∧ ( 0𝑉1𝑉 ) ) → ( 1 ( ·𝑠𝑊 ) 1 ) = 1 )
45 42 44 eqtrd ( ( ( 𝑊 ∈ LMod ∧ + = · ) ∧ ( 0𝑉1𝑉 ) ) → ( 1 · 1 ) = 1 )
46 oveq ( + = · → ( 1 + 1 ) = ( 1 · 1 ) )
47 46 eqcomd ( + = · → ( 1 · 1 ) = ( 1 + 1 ) )
48 47 ad2antlr ( ( ( 𝑊 ∈ LMod ∧ + = · ) ∧ ( 0𝑉1𝑉 ) ) → ( 1 · 1 ) = ( 1 + 1 ) )
49 36 36 jca ( ( 0𝑉1𝑉 ) → ( 1𝑉1𝑉 ) )
50 49 adantl ( ( ( 𝑊 ∈ LMod ∧ + = · ) ∧ ( 0𝑉1𝑉 ) ) → ( 1𝑉1𝑉 ) )
51 3 13 2 plusfval ( ( 1𝑉1𝑉 ) → ( 1 + 1 ) = ( 1 ( +g𝑊 ) 1 ) )
52 50 51 syl ( ( ( 𝑊 ∈ LMod ∧ + = · ) ∧ ( 0𝑉1𝑉 ) ) → ( 1 + 1 ) = ( 1 ( +g𝑊 ) 1 ) )
53 48 52 eqtrd ( ( ( 𝑊 ∈ LMod ∧ + = · ) ∧ ( 0𝑉1𝑉 ) ) → ( 1 · 1 ) = ( 1 ( +g𝑊 ) 1 ) )
54 38 45 53 3eqtr2d ( ( ( 𝑊 ∈ LMod ∧ + = · ) ∧ ( 0𝑉1𝑉 ) ) → ( 1 ( +g𝑊 ) ( 0g𝑊 ) ) = ( 1 ( +g𝑊 ) 1 ) )
55 21 adantr ( ( ( 𝑊 ∈ LMod ∧ + = · ) ∧ ( 0𝑉1𝑉 ) ) → 𝑊 ∈ Grp )
56 12 adantr ( ( ( 𝑊 ∈ LMod ∧ + = · ) ∧ ( 0𝑉1𝑉 ) ) → ( 0g𝑊 ) ∈ 𝑉 )
57 36 adantl ( ( ( 𝑊 ∈ LMod ∧ + = · ) ∧ ( 0𝑉1𝑉 ) ) → 1𝑉 )
58 3 13 grplcan ( ( 𝑊 ∈ Grp ∧ ( ( 0g𝑊 ) ∈ 𝑉1𝑉1𝑉 ) ) → ( ( 1 ( +g𝑊 ) ( 0g𝑊 ) ) = ( 1 ( +g𝑊 ) 1 ) ↔ ( 0g𝑊 ) = 1 ) )
59 55 56 57 57 58 syl13anc ( ( ( 𝑊 ∈ LMod ∧ + = · ) ∧ ( 0𝑉1𝑉 ) ) → ( ( 1 ( +g𝑊 ) ( 0g𝑊 ) ) = ( 1 ( +g𝑊 ) 1 ) ↔ ( 0g𝑊 ) = 1 ) )
60 54 59 mpbid ( ( ( 𝑊 ∈ LMod ∧ + = · ) ∧ ( 0𝑉1𝑉 ) ) → ( 0g𝑊 ) = 1 )
61 30 35 60 3eqtrd ( ( ( 𝑊 ∈ LMod ∧ + = · ) ∧ ( 0𝑉1𝑉 ) ) → ( 0 · ( 0g𝑊 ) ) = 1 )
62 19 23 61 3eqtr3rd ( ( ( 𝑊 ∈ LMod ∧ + = · ) ∧ ( 0𝑉1𝑉 ) ) → 1 = 0 )
63 8 62 mpdan ( ( 𝑊 ∈ LMod ∧ + = · ) → 1 = 0 )
64 63 ex ( 𝑊 ∈ LMod → ( + = ·1 = 0 ) )
65 64 necon3d ( 𝑊 ∈ LMod → ( 10+· ) )
66 65 imp ( ( 𝑊 ∈ LMod ∧ 10 ) → +· )