MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  frlmipval Structured version   Visualization version   Unicode version

Theorem frlmipval 20118
Description: The inner product of a free module. (Contributed by Thierry Arnoux, 21-Jun-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
frlmphl.y  |-  Y  =  ( R freeLMod  I )
frlmphl.b  |-  B  =  ( Base `  R
)
frlmphl.t  |-  .x.  =  ( .r `  R )
frlmphl.v  |-  V  =  ( Base `  Y
)
frlmphl.j  |-  .,  =  ( .i `  Y )
Assertion
Ref Expression
frlmipval  |-  ( ( ( I  e.  W  /\  R  e.  X
)  /\  ( F  e.  V  /\  G  e.  V ) )  -> 
( F  .,  G
)  =  ( R 
gsumg  ( F  oF  .x.  G ) ) )

Proof of Theorem frlmipval
Dummy variables  f 
g  x are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 frlmphl.y . . . . . . 7  |-  Y  =  ( R freeLMod  I )
2 frlmphl.b . . . . . . 7  |-  B  =  ( Base `  R
)
3 frlmphl.v . . . . . . 7  |-  V  =  ( Base `  Y
)
41, 2, 3frlmbasmap 20103 . . . . . 6  |-  ( ( I  e.  W  /\  F  e.  V )  ->  F  e.  ( B  ^m  I ) )
54ad2ant2r 783 . . . . 5  |-  ( ( ( I  e.  W  /\  R  e.  X
)  /\  ( F  e.  V  /\  G  e.  V ) )  ->  F  e.  ( B  ^m  I ) )
6 elmapi 7879 . . . . 5  |-  ( F  e.  ( B  ^m  I )  ->  F : I --> B )
7 ffn 6045 . . . . 5  |-  ( F : I --> B  ->  F  Fn  I )
85, 6, 73syl 18 . . . 4  |-  ( ( ( I  e.  W  /\  R  e.  X
)  /\  ( F  e.  V  /\  G  e.  V ) )  ->  F  Fn  I )
91, 2, 3frlmbasmap 20103 . . . . . 6  |-  ( ( I  e.  W  /\  G  e.  V )  ->  G  e.  ( B  ^m  I ) )
109ad2ant2rl 785 . . . . 5  |-  ( ( ( I  e.  W  /\  R  e.  X
)  /\  ( F  e.  V  /\  G  e.  V ) )  ->  G  e.  ( B  ^m  I ) )
11 elmapi 7879 . . . . 5  |-  ( G  e.  ( B  ^m  I )  ->  G : I --> B )
12 ffn 6045 . . . . 5  |-  ( G : I --> B  ->  G  Fn  I )
1310, 11, 123syl 18 . . . 4  |-  ( ( ( I  e.  W  /\  R  e.  X
)  /\  ( F  e.  V  /\  G  e.  V ) )  ->  G  Fn  I )
14 simpll 790 . . . 4  |-  ( ( ( I  e.  W  /\  R  e.  X
)  /\  ( F  e.  V  /\  G  e.  V ) )  ->  I  e.  W )
15 inidm 3822 . . . 4  |-  ( I  i^i  I )  =  I
16 eqidd 2623 . . . 4  |-  ( ( ( ( I  e.  W  /\  R  e.  X )  /\  ( F  e.  V  /\  G  e.  V )
)  /\  x  e.  I )  ->  ( F `  x )  =  ( F `  x ) )
17 eqidd 2623 . . . 4  |-  ( ( ( ( I  e.  W  /\  R  e.  X )  /\  ( F  e.  V  /\  G  e.  V )
)  /\  x  e.  I )  ->  ( G `  x )  =  ( G `  x ) )
188, 13, 14, 14, 15, 16, 17offval 6904 . . 3  |-  ( ( ( I  e.  W  /\  R  e.  X
)  /\  ( F  e.  V  /\  G  e.  V ) )  -> 
( F  oF  .x.  G )  =  ( x  e.  I  |->  ( ( F `  x )  .x.  ( G `  x )
) ) )
1918oveq2d 6666 . 2  |-  ( ( ( I  e.  W  /\  R  e.  X
)  /\  ( F  e.  V  /\  G  e.  V ) )  -> 
( R  gsumg  ( F  oF  .x.  G ) )  =  ( R  gsumg  ( x  e.  I  |->  ( ( F `  x ) 
.x.  ( G `  x ) ) ) ) )
20 ovexd 6680 . . 3  |-  ( ( ( I  e.  W  /\  R  e.  X
)  /\  ( F  e.  V  /\  G  e.  V ) )  -> 
( R  gsumg  ( x  e.  I  |->  ( ( F `  x )  .x.  ( G `  x )
) ) )  e. 
_V )
21 fveq1 6190 . . . . . . 7  |-  ( f  =  F  ->  (
f `  x )  =  ( F `  x ) )
2221oveq1d 6665 . . . . . 6  |-  ( f  =  F  ->  (
( f `  x
)  .x.  ( g `  x ) )  =  ( ( F `  x )  .x.  (
g `  x )
) )
2322mpteq2dv 4745 . . . . 5  |-  ( f  =  F  ->  (
x  e.  I  |->  ( ( f `  x
)  .x.  ( g `  x ) ) )  =  ( x  e.  I  |->  ( ( F `
 x )  .x.  ( g `  x
) ) ) )
2423oveq2d 6666 . . . 4  |-  ( f  =  F  ->  ( R  gsumg  ( x  e.  I  |->  ( ( f `  x )  .x.  (
g `  x )
) ) )  =  ( R  gsumg  ( x  e.  I  |->  ( ( F `  x )  .x.  (
g `  x )
) ) ) )
25 fveq1 6190 . . . . . . 7  |-  ( g  =  G  ->  (
g `  x )  =  ( G `  x ) )
2625oveq2d 6666 . . . . . 6  |-  ( g  =  G  ->  (
( F `  x
)  .x.  ( g `  x ) )  =  ( ( F `  x )  .x.  ( G `  x )
) )
2726mpteq2dv 4745 . . . . 5  |-  ( g  =  G  ->  (
x  e.  I  |->  ( ( F `  x
)  .x.  ( g `  x ) ) )  =  ( x  e.  I  |->  ( ( F `
 x )  .x.  ( G `  x ) ) ) )
2827oveq2d 6666 . . . 4  |-  ( g  =  G  ->  ( R  gsumg  ( x  e.  I  |->  ( ( F `  x )  .x.  (
g `  x )
) ) )  =  ( R  gsumg  ( x  e.  I  |->  ( ( F `  x )  .x.  ( G `  x )
) ) ) )
29 eqid 2622 . . . 4  |-  ( f  e.  ( B  ^m  I ) ,  g  e.  ( B  ^m  I )  |->  ( R 
gsumg  ( x  e.  I  |->  ( ( f `  x )  .x.  (
g `  x )
) ) ) )  =  ( f  e.  ( B  ^m  I
) ,  g  e.  ( B  ^m  I
)  |->  ( R  gsumg  ( x  e.  I  |->  ( ( f `  x ) 
.x.  ( g `  x ) ) ) ) )
3024, 28, 29ovmpt2g 6795 . . 3  |-  ( ( F  e.  ( B  ^m  I )  /\  G  e.  ( B  ^m  I )  /\  ( R  gsumg  ( x  e.  I  |->  ( ( F `  x )  .x.  ( G `  x )
) ) )  e. 
_V )  ->  ( F ( f  e.  ( B  ^m  I
) ,  g  e.  ( B  ^m  I
)  |->  ( R  gsumg  ( x  e.  I  |->  ( ( f `  x ) 
.x.  ( g `  x ) ) ) ) ) G )  =  ( R  gsumg  ( x  e.  I  |->  ( ( F `  x ) 
.x.  ( G `  x ) ) ) ) )
315, 10, 20, 30syl3anc 1326 . 2  |-  ( ( ( I  e.  W  /\  R  e.  X
)  /\  ( F  e.  V  /\  G  e.  V ) )  -> 
( F ( f  e.  ( B  ^m  I ) ,  g  e.  ( B  ^m  I )  |->  ( R 
gsumg  ( x  e.  I  |->  ( ( f `  x )  .x.  (
g `  x )
) ) ) ) G )  =  ( R  gsumg  ( x  e.  I  |->  ( ( F `  x )  .x.  ( G `  x )
) ) ) )
32 frlmphl.t . . . . . 6  |-  .x.  =  ( .r `  R )
331, 2, 32frlmip 20117 . . . . 5  |-  ( ( I  e.  W  /\  R  e.  X )  ->  ( f  e.  ( B  ^m  I ) ,  g  e.  ( B  ^m  I ) 
|->  ( R  gsumg  ( x  e.  I  |->  ( ( f `  x )  .x.  (
g `  x )
) ) ) )  =  ( .i `  Y ) )
3433adantr 481 . . . 4  |-  ( ( ( I  e.  W  /\  R  e.  X
)  /\  ( F  e.  V  /\  G  e.  V ) )  -> 
( f  e.  ( B  ^m  I ) ,  g  e.  ( B  ^m  I ) 
|->  ( R  gsumg  ( x  e.  I  |->  ( ( f `  x )  .x.  (
g `  x )
) ) ) )  =  ( .i `  Y ) )
35 frlmphl.j . . . 4  |-  .,  =  ( .i `  Y )
3634, 35syl6eqr 2674 . . 3  |-  ( ( ( I  e.  W  /\  R  e.  X
)  /\  ( F  e.  V  /\  G  e.  V ) )  -> 
( f  e.  ( B  ^m  I ) ,  g  e.  ( B  ^m  I ) 
|->  ( R  gsumg  ( x  e.  I  |->  ( ( f `  x )  .x.  (
g `  x )
) ) ) )  =  .,  )
3736oveqd 6667 . 2  |-  ( ( ( I  e.  W  /\  R  e.  X
)  /\  ( F  e.  V  /\  G  e.  V ) )  -> 
( F ( f  e.  ( B  ^m  I ) ,  g  e.  ( B  ^m  I )  |->  ( R 
gsumg  ( x  e.  I  |->  ( ( f `  x )  .x.  (
g `  x )
) ) ) ) G )  =  ( F  .,  G ) )
3819, 31, 373eqtr2rd 2663 1  |-  ( ( ( I  e.  W  /\  R  e.  X
)  /\  ( F  e.  V  /\  G  e.  V ) )  -> 
( F  .,  G
)  =  ( R 
gsumg  ( F  oF  .x.  G ) ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 384    = wceq 1483    e. wcel 1990   _Vcvv 3200    |-> cmpt 4729    Fn wfn 5883   -->wf 5884   ` cfv 5888  (class class class)co 6650    |-> cmpt2 6652    oFcof 6895    ^m cmap 7857   Basecbs 15857   .rcmulr 15942   .icip 15946    gsumg cgsu 16101   freeLMod cfrlm 20090
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-8 1992  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602  ax-rep 4771  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949  ax-cnex 9992  ax-resscn 9993  ax-1cn 9994  ax-icn 9995  ax-addcl 9996  ax-addrcl 9997  ax-mulcl 9998  ax-mulrcl 9999  ax-mulcom 10000  ax-addass 10001  ax-mulass 10002  ax-distr 10003  ax-i2m1 10004  ax-1ne0 10005  ax-1rid 10006  ax-rnegex 10007  ax-rrecex 10008  ax-cnre 10009  ax-pre-lttri 10010  ax-pre-lttrn 10011  ax-pre-ltadd 10012  ax-pre-mulgt0 10013
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1038  df-3an 1039  df-tru 1486  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-eu 2474  df-mo 2475  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ne 2795  df-nel 2898  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-csb 3534  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-pss 3590  df-nul 3916  df-if 4087  df-pw 4160  df-sn 4178  df-pr 4180  df-tp 4182  df-op 4184  df-uni 4437  df-int 4476  df-iun 4522  df-br 4654  df-opab 4713  df-mpt 4730  df-tr 4753  df-id 5024  df-eprel 5029  df-po 5035  df-so 5036  df-fr 5073  df-we 5075  df-xp 5120  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-co 5123  df-dm 5124  df-rn 5125  df-res 5126  df-ima 5127  df-pred 5680  df-ord 5726  df-on 5727  df-lim 5728  df-suc 5729  df-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-riota 6611  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-of 6897  df-om 7066  df-1st 7168  df-2nd 7169  df-supp 7296  df-wrecs 7407  df-recs 7468  df-rdg 7506  df-1o 7560  df-oadd 7564  df-er 7742  df-map 7859  df-ixp 7909  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-fin 7959  df-fsupp 8276  df-sup 8348  df-pnf 10076  df-mnf 10077  df-xr 10078  df-ltxr 10079  df-le 10080  df-sub 10268  df-neg 10269  df-nn 11021  df-2 11079  df-3 11080  df-4 11081  df-5 11082  df-6 11083  df-7 11084  df-8 11085  df-9 11086  df-n0 11293  df-z 11378  df-dec 11494  df-uz 11688  df-fz 12327  df-struct 15859  df-ndx 15860  df-slot 15861  df-base 15863  df-sets 15864  df-ress 15865  df-plusg 15954  df-mulr 15955  df-sca 15957  df-vsca 15958  df-ip 15959  df-tset 15960  df-ple 15961  df-ds 15964  df-hom 15966  df-cco 15967  df-0g 16102  df-prds 16108  df-pws 16110  df-sra 19172  df-rgmod 19173  df-dsmm 20076  df-frlm 20091
This theorem is referenced by:  frlmphl  20120  rrxcph  23180
  Copyright terms: Public domain W3C validator