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Theorem lclkrlem2m 35483
Description: Lemma for lclkr 35497. Construct a vector  B that makes the sum of functionals zero. Combine with  B  e.  V to shorten overall proof. (Contributed by NM, 17-Jan-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
lclkrlem2m.v  |-  V  =  ( Base `  U
)
lclkrlem2m.t  |-  .x.  =  ( .s `  U )
lclkrlem2m.s  |-  S  =  (Scalar `  U )
lclkrlem2m.q  |-  .X.  =  ( .r `  S )
lclkrlem2m.z  |-  .0.  =  ( 0g `  S )
lclkrlem2m.i  |-  I  =  ( invr `  S
)
lclkrlem2m.m  |-  .-  =  ( -g `  U )
lclkrlem2m.f  |-  F  =  (LFnl `  U )
lclkrlem2m.d  |-  D  =  (LDual `  U )
lclkrlem2m.p  |-  .+  =  ( +g  `  D )
lclkrlem2m.x  |-  ( ph  ->  X  e.  V )
lclkrlem2m.y  |-  ( ph  ->  Y  e.  V )
lclkrlem2m.e  |-  ( ph  ->  E  e.  F )
lclkrlem2m.g  |-  ( ph  ->  G  e.  F )
lclkrlem2m.w  |-  ( ph  ->  U  e.  LVec )
lclkrlem2m.b  |-  B  =  ( X  .-  (
( ( ( E 
.+  G ) `  X )  .X.  (
I `  ( ( E  .+  G ) `  Y ) ) ) 
.x.  Y ) )
lclkrlem2m.n  |-  ( ph  ->  ( ( E  .+  G ) `  Y
)  =/=  .0.  )
Assertion
Ref Expression
lclkrlem2m  |-  ( ph  ->  ( B  e.  V  /\  ( ( E  .+  G ) `  B
)  =  .0.  )
)

Proof of Theorem lclkrlem2m
StepHypRef Expression
1 lclkrlem2m.b . . 3  |-  B  =  ( X  .-  (
( ( ( E 
.+  G ) `  X )  .X.  (
I `  ( ( E  .+  G ) `  Y ) ) ) 
.x.  Y ) )
2 lclkrlem2m.w . . . . . 6  |-  ( ph  ->  U  e.  LVec )
3 lveclmod 17305 . . . . . 6  |-  ( U  e.  LVec  ->  U  e. 
LMod )
42, 3syl 16 . . . . 5  |-  ( ph  ->  U  e.  LMod )
5 lmodgrp 17073 . . . . 5  |-  ( U  e.  LMod  ->  U  e. 
Grp )
64, 5syl 16 . . . 4  |-  ( ph  ->  U  e.  Grp )
7 lclkrlem2m.x . . . 4  |-  ( ph  ->  X  e.  V )
8 lclkrlem2m.s . . . . . . . 8  |-  S  =  (Scalar `  U )
98lmodrng 17074 . . . . . . 7  |-  ( U  e.  LMod  ->  S  e. 
Ring )
104, 9syl 16 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  S  e.  Ring )
11 lclkrlem2m.f . . . . . . . 8  |-  F  =  (LFnl `  U )
12 lclkrlem2m.d . . . . . . . 8  |-  D  =  (LDual `  U )
13 lclkrlem2m.p . . . . . . . 8  |-  .+  =  ( +g  `  D )
14 lclkrlem2m.e . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  E  e.  F )
15 lclkrlem2m.g . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  G  e.  F )
1611, 12, 13, 4, 14, 15ldualvaddcl 33094 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( E  .+  G
)  e.  F )
17 eqid 2452 . . . . . . . 8  |-  ( Base `  S )  =  (
Base `  S )
18 lclkrlem2m.v . . . . . . . 8  |-  V  =  ( Base `  U
)
198, 17, 18, 11lflcl 33028 . . . . . . 7  |-  ( ( U  e.  LVec  /\  ( E  .+  G )  e.  F  /\  X  e.  V )  ->  (
( E  .+  G
) `  X )  e.  ( Base `  S
) )
202, 16, 7, 19syl3anc 1219 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( ( E  .+  G ) `  X
)  e.  ( Base `  S ) )
218lvecdrng 17304 . . . . . . . 8  |-  ( U  e.  LVec  ->  S  e.  DivRing )
222, 21syl 16 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  S  e.  DivRing )
23 lclkrlem2m.y . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  Y  e.  V )
248, 17, 18, 11lflcl 33028 . . . . . . . 8  |-  ( ( U  e.  LVec  /\  ( E  .+  G )  e.  F  /\  Y  e.  V )  ->  (
( E  .+  G
) `  Y )  e.  ( Base `  S
) )
252, 16, 23, 24syl3anc 1219 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( ( E  .+  G ) `  Y
)  e.  ( Base `  S ) )
26 lclkrlem2m.n . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( ( E  .+  G ) `  Y
)  =/=  .0.  )
27 lclkrlem2m.z . . . . . . . 8  |-  .0.  =  ( 0g `  S )
28 lclkrlem2m.i . . . . . . . 8  |-  I  =  ( invr `  S
)
2917, 27, 28drnginvrcl 16967 . . . . . . 7  |-  ( ( S  e.  DivRing  /\  (
( E  .+  G
) `  Y )  e.  ( Base `  S
)  /\  ( ( E  .+  G ) `  Y )  =/=  .0.  )  ->  ( I `  ( ( E  .+  G ) `  Y
) )  e.  (
Base `  S )
)
3022, 25, 26, 29syl3anc 1219 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( I `  (
( E  .+  G
) `  Y )
)  e.  ( Base `  S ) )
31 lclkrlem2m.q . . . . . . 7  |-  .X.  =  ( .r `  S )
3217, 31rngcl 16776 . . . . . 6  |-  ( ( S  e.  Ring  /\  (
( E  .+  G
) `  X )  e.  ( Base `  S
)  /\  ( I `  ( ( E  .+  G ) `  Y
) )  e.  (
Base `  S )
)  ->  ( (
( E  .+  G
) `  X )  .X.  ( I `  (
( E  .+  G
) `  Y )
) )  e.  (
Base `  S )
)
3310, 20, 30, 32syl3anc 1219 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( ( E 
.+  G ) `  X )  .X.  (
I `  ( ( E  .+  G ) `  Y ) ) )  e.  ( Base `  S
) )
34 lclkrlem2m.t . . . . . 6  |-  .x.  =  ( .s `  U )
3518, 8, 34, 17lmodvscl 17083 . . . . 5  |-  ( ( U  e.  LMod  /\  (
( ( E  .+  G ) `  X
)  .X.  ( I `  ( ( E  .+  G ) `  Y
) ) )  e.  ( Base `  S
)  /\  Y  e.  V )  ->  (
( ( ( E 
.+  G ) `  X )  .X.  (
I `  ( ( E  .+  G ) `  Y ) ) ) 
.x.  Y )  e.  V )
364, 33, 23, 35syl3anc 1219 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( ( ( E  .+  G ) `
 X )  .X.  ( I `  (
( E  .+  G
) `  Y )
) )  .x.  Y
)  e.  V )
37 lclkrlem2m.m . . . . 5  |-  .-  =  ( -g `  U )
3818, 37grpsubcl 15720 . . . 4  |-  ( ( U  e.  Grp  /\  X  e.  V  /\  ( ( ( ( E  .+  G ) `
 X )  .X.  ( I `  (
( E  .+  G
) `  Y )
) )  .x.  Y
)  e.  V )  ->  ( X  .-  ( ( ( ( E  .+  G ) `
 X )  .X.  ( I `  (
( E  .+  G
) `  Y )
) )  .x.  Y
) )  e.  V
)
396, 7, 36, 38syl3anc 1219 . . 3  |-  ( ph  ->  ( X  .-  (
( ( ( E 
.+  G ) `  X )  .X.  (
I `  ( ( E  .+  G ) `  Y ) ) ) 
.x.  Y ) )  e.  V )
401, 39syl5eqel 2544 . 2  |-  ( ph  ->  B  e.  V )
411fveq2i 5797 . . 3  |-  ( ( E  .+  G ) `
 B )  =  ( ( E  .+  G ) `  ( X  .-  ( ( ( ( E  .+  G
) `  X )  .X.  ( I `  (
( E  .+  G
) `  Y )
) )  .x.  Y
) ) )
42 eqid 2452 . . . . . 6  |-  ( -g `  S )  =  (
-g `  S )
438, 42, 18, 37, 11lflsub 33031 . . . . 5  |-  ( ( U  e.  LMod  /\  ( E  .+  G )  e.  F  /\  ( X  e.  V  /\  (
( ( ( E 
.+  G ) `  X )  .X.  (
I `  ( ( E  .+  G ) `  Y ) ) ) 
.x.  Y )  e.  V ) )  -> 
( ( E  .+  G ) `  ( X  .-  ( ( ( ( E  .+  G
) `  X )  .X.  ( I `  (
( E  .+  G
) `  Y )
) )  .x.  Y
) ) )  =  ( ( ( E 
.+  G ) `  X ) ( -g `  S ) ( ( E  .+  G ) `
 ( ( ( ( E  .+  G
) `  X )  .X.  ( I `  (
( E  .+  G
) `  Y )
) )  .x.  Y
) ) ) )
444, 16, 7, 36, 43syl112anc 1223 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( E  .+  G ) `  ( X  .-  ( ( ( ( E  .+  G
) `  X )  .X.  ( I `  (
( E  .+  G
) `  Y )
) )  .x.  Y
) ) )  =  ( ( ( E 
.+  G ) `  X ) ( -g `  S ) ( ( E  .+  G ) `
 ( ( ( ( E  .+  G
) `  X )  .X.  ( I `  (
( E  .+  G
) `  Y )
) )  .x.  Y
) ) ) )
458, 17, 31, 18, 34, 11lflmul 33032 . . . . . . 7  |-  ( ( U  e.  LMod  /\  ( E  .+  G )  e.  F  /\  ( ( ( ( E  .+  G ) `  X
)  .X.  ( I `  ( ( E  .+  G ) `  Y
) ) )  e.  ( Base `  S
)  /\  Y  e.  V ) )  -> 
( ( E  .+  G ) `  (
( ( ( E 
.+  G ) `  X )  .X.  (
I `  ( ( E  .+  G ) `  Y ) ) ) 
.x.  Y ) )  =  ( ( ( ( E  .+  G
) `  X )  .X.  ( I `  (
( E  .+  G
) `  Y )
) )  .X.  (
( E  .+  G
) `  Y )
) )
464, 16, 33, 23, 45syl112anc 1223 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( ( E  .+  G ) `  (
( ( ( E 
.+  G ) `  X )  .X.  (
I `  ( ( E  .+  G ) `  Y ) ) ) 
.x.  Y ) )  =  ( ( ( ( E  .+  G
) `  X )  .X.  ( I `  (
( E  .+  G
) `  Y )
) )  .X.  (
( E  .+  G
) `  Y )
) )
4717, 31rngass 16779 . . . . . . . 8  |-  ( ( S  e.  Ring  /\  (
( ( E  .+  G ) `  X
)  e.  ( Base `  S )  /\  (
I `  ( ( E  .+  G ) `  Y ) )  e.  ( Base `  S
)  /\  ( ( E  .+  G ) `  Y )  e.  (
Base `  S )
) )  ->  (
( ( ( E 
.+  G ) `  X )  .X.  (
I `  ( ( E  .+  G ) `  Y ) ) ) 
.X.  ( ( E 
.+  G ) `  Y ) )  =  ( ( ( E 
.+  G ) `  X )  .X.  (
( I `  (
( E  .+  G
) `  Y )
)  .X.  ( ( E  .+  G ) `  Y ) ) ) )
4810, 20, 30, 25, 47syl13anc 1221 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( ( ( ( E  .+  G ) `
 X )  .X.  ( I `  (
( E  .+  G
) `  Y )
) )  .X.  (
( E  .+  G
) `  Y )
)  =  ( ( ( E  .+  G
) `  X )  .X.  ( ( I `  ( ( E  .+  G ) `  Y
) )  .X.  (
( E  .+  G
) `  Y )
) ) )
49 eqid 2452 . . . . . . . . . 10  |-  ( 1r
`  S )  =  ( 1r `  S
)
5017, 27, 31, 49, 28drnginvrl 16969 . . . . . . . . 9  |-  ( ( S  e.  DivRing  /\  (
( E  .+  G
) `  Y )  e.  ( Base `  S
)  /\  ( ( E  .+  G ) `  Y )  =/=  .0.  )  ->  ( ( I `
 ( ( E 
.+  G ) `  Y ) )  .X.  ( ( E  .+  G ) `  Y
) )  =  ( 1r `  S ) )
5122, 25, 26, 50syl3anc 1219 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( I `  ( ( E  .+  G ) `  Y
) )  .X.  (
( E  .+  G
) `  Y )
)  =  ( 1r
`  S ) )
5251oveq2d 6211 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( ( ( E 
.+  G ) `  X )  .X.  (
( I `  (
( E  .+  G
) `  Y )
)  .X.  ( ( E  .+  G ) `  Y ) ) )  =  ( ( ( E  .+  G ) `
 X )  .X.  ( 1r `  S ) ) )
5348, 52eqtrd 2493 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( ( ( ( E  .+  G ) `
 X )  .X.  ( I `  (
( E  .+  G
) `  Y )
) )  .X.  (
( E  .+  G
) `  Y )
)  =  ( ( ( E  .+  G
) `  X )  .X.  ( 1r `  S
) ) )
5417, 31, 49rngridm 16787 . . . . . . 7  |-  ( ( S  e.  Ring  /\  (
( E  .+  G
) `  X )  e.  ( Base `  S
) )  ->  (
( ( E  .+  G ) `  X
)  .X.  ( 1r `  S ) )  =  ( ( E  .+  G ) `  X
) )
5510, 20, 54syl2anc 661 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( ( ( E 
.+  G ) `  X )  .X.  ( 1r `  S ) )  =  ( ( E 
.+  G ) `  X ) )
5646, 53, 553eqtrd 2497 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( E  .+  G ) `  (
( ( ( E 
.+  G ) `  X )  .X.  (
I `  ( ( E  .+  G ) `  Y ) ) ) 
.x.  Y ) )  =  ( ( E 
.+  G ) `  X ) )
5756oveq2d 6211 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( ( E 
.+  G ) `  X ) ( -g `  S ) ( ( E  .+  G ) `
 ( ( ( ( E  .+  G
) `  X )  .X.  ( I `  (
( E  .+  G
) `  Y )
) )  .x.  Y
) ) )  =  ( ( ( E 
.+  G ) `  X ) ( -g `  S ) ( ( E  .+  G ) `
 X ) ) )
58 rnggrp 16768 . . . . . 6  |-  ( S  e.  Ring  ->  S  e. 
Grp )
5910, 58syl 16 . . . . 5  |-  ( ph  ->  S  e.  Grp )
6017, 27, 42grpsubid 15724 . . . . 5  |-  ( ( S  e.  Grp  /\  ( ( E  .+  G ) `  X
)  e.  ( Base `  S ) )  -> 
( ( ( E 
.+  G ) `  X ) ( -g `  S ) ( ( E  .+  G ) `
 X ) )  =  .0.  )
6159, 20, 60syl2anc 661 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( ( E 
.+  G ) `  X ) ( -g `  S ) ( ( E  .+  G ) `
 X ) )  =  .0.  )
6244, 57, 613eqtrd 2497 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( E  .+  G ) `  ( X  .-  ( ( ( ( E  .+  G
) `  X )  .X.  ( I `  (
( E  .+  G
) `  Y )
) )  .x.  Y
) ) )  =  .0.  )
6341, 62syl5eq 2505 . 2  |-  ( ph  ->  ( ( E  .+  G ) `  B
)  =  .0.  )
6440, 63jca 532 1  |-  ( ph  ->  ( B  e.  V  /\  ( ( E  .+  G ) `  B
)  =  .0.  )
)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 369    = wceq 1370    e. wcel 1758    =/= wne 2645   ` cfv 5521  (class class class)co 6195   Basecbs 14287   +g cplusg 14352   .rcmulr 14353  Scalarcsca 14355   .scvsca 14356   0gc0g 14492   Grpcgrp 15524   -gcsg 15527   1rcur 16720   Ringcrg 16763   invrcinvr 16881   DivRingcdr 16950   LModclmod 17066   LVecclvec 17301  LFnlclfn 33021  LDualcld 33087
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1592  ax-4 1603  ax-5 1671  ax-6 1710  ax-7 1730  ax-8 1760  ax-9 1762  ax-10 1777  ax-11 1782  ax-12 1794  ax-13 1954  ax-ext 2431  ax-rep 4506  ax-sep 4516  ax-nul 4524  ax-pow 4573  ax-pr 4634  ax-un 6477  ax-cnex 9444  ax-resscn 9445  ax-1cn 9446  ax-icn 9447  ax-addcl 9448  ax-addrcl 9449  ax-mulcl 9450  ax-mulrcl 9451  ax-mulcom 9452  ax-addass 9453  ax-mulass 9454  ax-distr 9455  ax-i2m1 9456  ax-1ne0 9457  ax-1rid 9458  ax-rnegex 9459  ax-rrecex 9460  ax-cnre 9461  ax-pre-lttri 9462  ax-pre-lttrn 9463  ax-pre-ltadd 9464  ax-pre-mulgt0 9465
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 966  df-3an 967  df-tru 1373  df-ex 1588  df-nf 1591  df-sb 1703  df-eu 2265  df-mo 2266  df-clab 2438  df-cleq 2444  df-clel 2447  df-nfc 2602  df-ne 2647  df-nel 2648  df-ral 2801  df-rex 2802  df-reu 2803  df-rmo 2804  df-rab 2805  df-v 3074  df-sbc 3289  df-csb 3391  df-dif 3434  df-un 3436  df-in 3438  df-ss 3445  df-pss 3447  df-nul 3741  df-if 3895  df-pw 3965  df-sn 3981  df-pr 3983  df-tp 3985  df-op 3987  df-uni 4195  df-int 4232  df-iun 4276  df-br 4396  df-opab 4454  df-mpt 4455  df-tr 4489  df-eprel 4735  df-id 4739  df-po 4744  df-so 4745  df-fr 4782  df-we 4784  df-ord 4825  df-on 4826  df-lim 4827  df-suc 4828  df-xp 4949  df-rel 4950  df-cnv 4951  df-co 4952  df-dm 4953  df-rn 4954  df-res 4955  df-ima 4956  df-iota 5484  df-fun 5523  df-fn 5524  df-f 5525  df-f1 5526  df-fo 5527  df-f1o 5528  df-fv 5529  df-riota 6156  df-ov 6198  df-oprab 6199  df-mpt2 6200  df-of 6425  df-om 6582  df-1st 6682  df-2nd 6683  df-tpos 6850  df-recs 6937  df-rdg 6971  df-1o 7025  df-oadd 7029  df-er 7206  df-map 7321  df-en 7416  df-dom 7417  df-sdom 7418  df-fin 7419  df-pnf 9526  df-mnf 9527  df-xr 9528  df-ltxr 9529  df-le 9530  df-sub 9703  df-neg 9704  df-nn 10429  df-2 10486  df-3 10487  df-4 10488  df-5 10489  df-6 10490  df-n0 10686  df-z 10753  df-uz 10968  df-fz 11550  df-struct 14289  df-ndx 14290  df-slot 14291  df-base 14292  df-sets 14293  df-ress 14294  df-plusg 14365  df-mulr 14366  df-sca 14368  df-vsca 14369  df-0g 14494  df-mnd 15529  df-grp 15659  df-minusg 15660  df-sbg 15661  df-cmn 16395  df-abl 16396  df-mgp 16709  df-ur 16721  df-rng 16765  df-oppr 16833  df-dvdsr 16851  df-unit 16852  df-invr 16882  df-drng 16952  df-lmod 17068  df-lvec 17302  df-lfl 33022  df-ldual 33088
This theorem is referenced by:  lclkrlem2o  35485  lclkrlem2q  35487
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