Theorem cpmadumatpoly 21493

Description: The product of the characteristic matrix of a given matrix and its adjunct represented as a polynomial over matrices. (Contributed by AV, 20-Nov-2019.) (Revised by AV, 7-Dec-2019.)

Hypotheses

Ref	Expression
cpmadumatpoly.a	⊢ 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
cpmadumatpoly.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝐴)
cpmadumatpoly.p	⊢ 𝑃 = (Poly1‘𝑅)
cpmadumatpoly.y	⊢ 𝑌 = (𝑁 Mat 𝑃)
cpmadumatpoly.t	⊢ 𝑇 = (𝑁 matToPolyMat 𝑅)
cpmadumatpoly.r	⊢ × = (.r‘𝑌)
cpmadumatpoly.m0	⊢ − = (-g‘𝑌)
cpmadumatpoly.0	⊢ 0 = (0g‘𝑌)
cpmadumatpoly.g	⊢ 𝐺 = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑛 = 0, ( 0 − ((𝑇‘𝑀) × (𝑇‘(𝑏‘0)))), if(𝑛 = (𝑠 + 1), (𝑇‘(𝑏‘𝑠)), if((𝑠 + 1) < 𝑛, 0 , ((𝑇‘(𝑏‘(𝑛 − 1))) − ((𝑇‘𝑀) × (𝑇‘(𝑏‘𝑛))))))))
cpmadumatpoly.s	⊢ 𝑆 = (𝑁 ConstPolyMat 𝑅)
cpmadumatpoly.m1	⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝑌)
cpmadumatpoly.1	⊢ 1 = (1r‘𝑌)
cpmadumatpoly.z	⊢ 𝑍 = (var1‘𝑅)
cpmadumatpoly.d	⊢ 𝐷 = ((𝑍 · 1 ) − (𝑇‘𝑀))
cpmadumatpoly.j	⊢ 𝐽 = (𝑁 maAdju 𝑃)
cpmadumatpoly.w	⊢ 𝑊 = (Base‘𝑌)
cpmadumatpoly.q	⊢ 𝑄 = (Poly1‘𝐴)
cpmadumatpoly.x	⊢ 𝑋 = (var1‘𝐴)
cpmadumatpoly.m2	⊢ ∗ = ( ·𝑠 ‘𝑄)
cpmadumatpoly.e	⊢ ↑ = (.g‘(mulGrp‘𝑄))
cpmadumatpoly.u	⊢ 𝑈 = (𝑁 cPolyMatToMat 𝑅)
cpmadumatpoly.i	⊢ 𝐼 = (𝑁 pMatToMatPoly 𝑅)

Assertion

Ref	Expression
cpmadumatpoly	⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ∃𝑠 ∈ ℕ ∃𝑏 ∈ (𝐵 ↑m (0...𝑠))(𝐼‘(𝐷 × (𝐽‘𝐷))) = (𝑄 Σg (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑈‘(𝐺‘𝑛)) ∗ (𝑛 ↑ 𝑋)))))

Distinct variable groups:   𝐵,𝑛   𝑛,𝑀   𝑛,𝑁   𝑅,𝑛   𝑆,𝑛   𝑛,𝑌,𝑏,𝑠   𝐴,𝑏,𝑠,𝑛   𝐵,𝑏,𝑠   𝐷,𝑏,𝑠,𝑛   𝑛,𝐺   𝑛,𝐼   𝐽,𝑏,𝑠,𝑛   𝑀,𝑏,𝑠   𝑁,𝑏,𝑠   𝑃,𝑛,𝑏,𝑠   𝑅,𝑏,𝑠   𝑇,𝑏,𝑠,𝑛   𝑈,𝑛   𝑛,𝑊   𝑌,𝑏,𝑠   𝑍,𝑏,𝑠,𝑛   × ,𝑛   · ,𝑏,𝑠,𝑛   1 ,𝑛   0 ,𝑛   − ,𝑛

Allowed substitution hints:   𝑄(𝑛,𝑠,𝑏)   𝑆(𝑠,𝑏)   × (𝑠,𝑏)   𝑈(𝑠,𝑏)   1 (𝑠,𝑏)   ↑ (𝑛,𝑠,𝑏)   𝐺(𝑠,𝑏)   𝐼(𝑠,𝑏)   ∗ (𝑛,𝑠,𝑏)   − (𝑠,𝑏)   𝑊(𝑠,𝑏)   𝑋(𝑛,𝑠,𝑏)   0 (𝑠,𝑏)

Proof of Theorem cpmadumatpoly

Dummy variable 𝑧 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		cpmadumatpoly.a	. . 3 ⊢ 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
2		cpmadumatpoly.b	. . 3 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐴)
3		cpmadumatpoly.p	. . 3 ⊢ 𝑃 = (Poly1‘𝑅)
4		cpmadumatpoly.y	. . 3 ⊢ 𝑌 = (𝑁 Mat 𝑃)
5		cpmadumatpoly.t	. . 3 ⊢ 𝑇 = (𝑁 matToPolyMat 𝑅)
6		cpmadumatpoly.z	. . 3 ⊢ 𝑍 = (var1‘𝑅)
7		eqid 2823	. . 3 ⊢ (.g‘(mulGrp‘𝑃)) = (.g‘(mulGrp‘𝑃))
8		cpmadumatpoly.m1	. . 3 ⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝑌)
9		cpmadumatpoly.r	. . 3 ⊢ × = (.r‘𝑌)
10		cpmadumatpoly.1	. . 3 ⊢ 1 = (1r‘𝑌)
11		eqid 2823	. . 3 ⊢ (+g‘𝑌) = (+g‘𝑌)
12		cpmadumatpoly.m0	. . 3 ⊢ − = (-g‘𝑌)
13		cpmadumatpoly.d	. . 3 ⊢ 𝐷 = ((𝑍 · 1 ) − (𝑇‘𝑀))
14		cpmadumatpoly.j	. . 3 ⊢ 𝐽 = (𝑁 maAdju 𝑃)
15		cpmadumatpoly.0	. . 3 ⊢ 0 = (0g‘𝑌)
16		cpmadumatpoly.g	. . . 4 ⊢ 𝐺 = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑛 = 0, ( 0 − ((𝑇‘𝑀) × (𝑇‘(𝑏‘0)))), if(𝑛 = (𝑠 + 1), (𝑇‘(𝑏‘𝑠)), if((𝑠 + 1) < 𝑛, 0 , ((𝑇‘(𝑏‘(𝑛 − 1))) − ((𝑇‘𝑀) × (𝑇‘(𝑏‘𝑛))))))))
17		eqeq1 2827	. . . . . 6 ⊢ (𝑛 = 𝑧 → (𝑛 = 0 ↔ 𝑧 = 0))
18		eqeq1 2827	. . . . . . 7 ⊢ (𝑛 = 𝑧 → (𝑛 = (𝑠 + 1) ↔ 𝑧 = (𝑠 + 1)))
19		breq2 5072	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑛 = 𝑧 → ((𝑠 + 1) < 𝑛 ↔ (𝑠 + 1) < 𝑧))
20		fvoveq1 7181	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑛 = 𝑧 → (𝑏‘(𝑛 − 1)) = (𝑏‘(𝑧 − 1)))
21	20	fveq2d 6676	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑛 = 𝑧 → (𝑇‘(𝑏‘(𝑛 − 1))) = (𝑇‘(𝑏‘(𝑧 − 1))))
22		2fveq3 6677	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑛 = 𝑧 → (𝑇‘(𝑏‘𝑛)) = (𝑇‘(𝑏‘𝑧)))
23	22	oveq2d 7174	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑛 = 𝑧 → ((𝑇‘𝑀) × (𝑇‘(𝑏‘𝑛))) = ((𝑇‘𝑀) × (𝑇‘(𝑏‘𝑧))))
24	21, 23	oveq12d 7176	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑛 = 𝑧 → ((𝑇‘(𝑏‘(𝑛 − 1))) − ((𝑇‘𝑀) × (𝑇‘(𝑏‘𝑛)))) = ((𝑇‘(𝑏‘(𝑧 − 1))) − ((𝑇‘𝑀) × (𝑇‘(𝑏‘𝑧)))))
25	19, 24	ifbieq2d 4494	. . . . . . 7 ⊢ (𝑛 = 𝑧 → if((𝑠 + 1) < 𝑛, 0 , ((𝑇‘(𝑏‘(𝑛 − 1))) − ((𝑇‘𝑀) × (𝑇‘(𝑏‘𝑛))))) = if((𝑠 + 1) < 𝑧, 0 , ((𝑇‘(𝑏‘(𝑧 − 1))) − ((𝑇‘𝑀) × (𝑇‘(𝑏‘𝑧))))))
26	18, 25	ifbieq2d 4494	. . . . . 6 ⊢ (𝑛 = 𝑧 → if(𝑛 = (𝑠 + 1), (𝑇‘(𝑏‘𝑠)), if((𝑠 + 1) < 𝑛, 0 , ((𝑇‘(𝑏‘(𝑛 − 1))) − ((𝑇‘𝑀) × (𝑇‘(𝑏‘𝑛)))))) = if(𝑧 = (𝑠 + 1), (𝑇‘(𝑏‘𝑠)), if((𝑠 + 1) < 𝑧, 0 , ((𝑇‘(𝑏‘(𝑧 − 1))) − ((𝑇‘𝑀) × (𝑇‘(𝑏‘𝑧)))))))
27	17, 26	ifbieq2d 4494	. . . . 5 ⊢ (𝑛 = 𝑧 → if(𝑛 = 0, ( 0 − ((𝑇‘𝑀) × (𝑇‘(𝑏‘0)))), if(𝑛 = (𝑠 + 1), (𝑇‘(𝑏‘𝑠)), if((𝑠 + 1) < 𝑛, 0 , ((𝑇‘(𝑏‘(𝑛 − 1))) − ((𝑇‘𝑀) × (𝑇‘(𝑏‘𝑛))))))) = if(𝑧 = 0, ( 0 − ((𝑇‘𝑀) × (𝑇‘(𝑏‘0)))), if(𝑧 = (𝑠 + 1), (𝑇‘(𝑏‘𝑠)), if((𝑠 + 1) < 𝑧, 0 , ((𝑇‘(𝑏‘(𝑧 − 1))) − ((𝑇‘𝑀) × (𝑇‘(𝑏‘𝑧))))))))
28	27	cbvmptv 5171	. . . 4 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑛 = 0, ( 0 − ((𝑇‘𝑀) × (𝑇‘(𝑏‘0)))), if(𝑛 = (𝑠 + 1), (𝑇‘(𝑏‘𝑠)), if((𝑠 + 1) < 𝑛, 0 , ((𝑇‘(𝑏‘(𝑛 − 1))) − ((𝑇‘𝑀) × (𝑇‘(𝑏‘𝑛)))))))) = (𝑧 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑧 = 0, ( 0 − ((𝑇‘𝑀) × (𝑇‘(𝑏‘0)))), if(𝑧 = (𝑠 + 1), (𝑇‘(𝑏‘𝑠)), if((𝑠 + 1) < 𝑧, 0 , ((𝑇‘(𝑏‘(𝑧 − 1))) − ((𝑇‘𝑀) × (𝑇‘(𝑏‘𝑧))))))))
29	16, 28	eqtri 2846	. . 3 ⊢ 𝐺 = (𝑧 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑧 = 0, ( 0 − ((𝑇‘𝑀) × (𝑇‘(𝑏‘0)))), if(𝑧 = (𝑠 + 1), (𝑇‘(𝑏‘𝑠)), if((𝑠 + 1) < 𝑧, 0 , ((𝑇‘(𝑏‘(𝑧 − 1))) − ((𝑇‘𝑀) × (𝑇‘(𝑏‘𝑧))))))))
30	1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 29	cpmadugsum 21488	. 2 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ∃𝑠 ∈ ℕ ∃𝑏 ∈ (𝐵 ↑m (0...𝑠))(𝐷 × (𝐽‘𝐷)) = (𝑌 Σg (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑛(.g‘(mulGrp‘𝑃))𝑍) · (𝐺‘𝑛)))))
31		simp1 1132	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → 𝑁 ∈ Fin)
32	31	ad3antrrr 728	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑠 ∈ ℕ) ∧ 𝑏 ∈ (𝐵 ↑m (0...𝑠))) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → 𝑁 ∈ Fin)
33		crngring 19310	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑅 ∈ CRing → 𝑅 ∈ Ring)
34	33	3ad2ant2 1130	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → 𝑅 ∈ Ring)
35	34	ad3antrrr 728	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑠 ∈ ℕ) ∧ 𝑏 ∈ (𝐵 ↑m (0...𝑠))) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → 𝑅 ∈ Ring)
36		cpmadumatpoly.s	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ 𝑆 = (𝑁 ConstPolyMat 𝑅)
37	1, 2, 3, 4, 9, 12, 15, 5, 16, 36	chfacfisfcpmat 21465	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ (𝑠 ∈ ℕ ∧ 𝑏 ∈ (𝐵 ↑m (0...𝑠)))) → 𝐺:ℕ0⟶𝑆)
38	33, 37	syl3anl2 1409	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ (𝑠 ∈ ℕ ∧ 𝑏 ∈ (𝐵 ↑m (0...𝑠)))) → 𝐺:ℕ0⟶𝑆)
39	38	anassrs 470	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑠 ∈ ℕ) ∧ 𝑏 ∈ (𝐵 ↑m (0...𝑠))) → 𝐺:ℕ0⟶𝑆)
40	39	ffvelrnda 6853	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑠 ∈ ℕ) ∧ 𝑏 ∈ (𝐵 ↑m (0...𝑠))) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (𝐺‘𝑛) ∈ 𝑆)
41		cpmadumatpoly.u	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 𝑈 = (𝑁 cPolyMatToMat 𝑅)
42	36, 41, 5	m2cpminvid2 21365	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ (𝐺‘𝑛) ∈ 𝑆) → (𝑇‘(𝑈‘(𝐺‘𝑛))) = (𝐺‘𝑛))
43	32, 35, 40, 42	syl3anc 1367	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑠 ∈ ℕ) ∧ 𝑏 ∈ (𝐵 ↑m (0...𝑠))) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (𝑇‘(𝑈‘(𝐺‘𝑛))) = (𝐺‘𝑛))
44	43	eqcomd 2829	. . . . . . . . 9 ⊢ (((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑠 ∈ ℕ) ∧ 𝑏 ∈ (𝐵 ↑m (0...𝑠))) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (𝐺‘𝑛) = (𝑇‘(𝑈‘(𝐺‘𝑛))))
45	44	oveq2d 7174	. . . . . . . 8 ⊢ (((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑠 ∈ ℕ) ∧ 𝑏 ∈ (𝐵 ↑m (0...𝑠))) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((𝑛(.g‘(mulGrp‘𝑃))𝑍) · (𝐺‘𝑛)) = ((𝑛(.g‘(mulGrp‘𝑃))𝑍) · (𝑇‘(𝑈‘(𝐺‘𝑛)))))
46	45	mpteq2dva 5163	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑠 ∈ ℕ) ∧ 𝑏 ∈ (𝐵 ↑m (0...𝑠))) → (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑛(.g‘(mulGrp‘𝑃))𝑍) · (𝐺‘𝑛))) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑛(.g‘(mulGrp‘𝑃))𝑍) · (𝑇‘(𝑈‘(𝐺‘𝑛))))))
47	46	oveq2d 7174	. . . . . 6 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑠 ∈ ℕ) ∧ 𝑏 ∈ (𝐵 ↑m (0...𝑠))) → (𝑌 Σg (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑛(.g‘(mulGrp‘𝑃))𝑍) · (𝐺‘𝑛)))) = (𝑌 Σg (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑛(.g‘(mulGrp‘𝑃))𝑍) · (𝑇‘(𝑈‘(𝐺‘𝑛)))))))
48	47	eqeq2d 2834	. . . . 5 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑠 ∈ ℕ) ∧ 𝑏 ∈ (𝐵 ↑m (0...𝑠))) → ((𝐷 × (𝐽‘𝐷)) = (𝑌 Σg (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑛(.g‘(mulGrp‘𝑃))𝑍) · (𝐺‘𝑛)))) ↔ (𝐷 × (𝐽‘𝐷)) = (𝑌 Σg (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑛(.g‘(mulGrp‘𝑃))𝑍) · (𝑇‘(𝑈‘(𝐺‘𝑛))))))))
49		fveq2 6672	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐷 × (𝐽‘𝐷)) = (𝑌 Σg (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑛(.g‘(mulGrp‘𝑃))𝑍) · (𝑇‘(𝑈‘(𝐺‘𝑛)))))) → (𝐼‘(𝐷 × (𝐽‘𝐷))) = (𝐼‘(𝑌 Σg (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑛(.g‘(mulGrp‘𝑃))𝑍) · (𝑇‘(𝑈‘(𝐺‘𝑛))))))))
50		3simpa 1144	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing))
51	50	ad2antrr 724	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑠 ∈ ℕ) ∧ 𝑏 ∈ (𝐵 ↑m (0...𝑠))) → (𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing))
52		cpmadumatpoly.w	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑊 = (Base‘𝑌)
53		cpmadumatpoly.q	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑄 = (Poly1‘𝐴)
54		cpmadumatpoly.x	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑋 = (var1‘𝐴)
55		cpmadumatpoly.m2	. . . . . . . . . 10 ⊢ ∗ = ( ·𝑠 ‘𝑄)
56		cpmadumatpoly.e	. . . . . . . . . 10 ⊢ ↑ = (.g‘(mulGrp‘𝑄))
57	1, 2, 3, 4, 5, 9, 12, 15, 16, 36, 8, 10, 6, 13, 14, 52, 53, 54, 55, 56, 41	cpmadumatpolylem1 21491	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑠 ∈ ℕ) ∧ 𝑏 ∈ (𝐵 ↑m (0...𝑠))) → (𝑈 ∘ 𝐺) ∈ (𝐵 ↑m ℕ0))
58	1, 2, 3, 4, 5, 9, 12, 15, 16, 36, 8, 10, 6, 13, 14, 52, 53, 54, 55, 56, 41	cpmadumatpolylem2 21492	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑠 ∈ ℕ) ∧ 𝑏 ∈ (𝐵 ↑m (0...𝑠))) → (𝑈 ∘ 𝐺) finSupp (0g‘𝐴))
59		cpmadumatpoly.i	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝐼 = (𝑁 pMatToMatPoly 𝑅)
60	3, 4, 52, 55, 56, 54, 1, 2, 53, 59, 7, 6, 8, 5	pm2mp 21435	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ ((𝑈 ∘ 𝐺) ∈ (𝐵 ↑m ℕ0) ∧ (𝑈 ∘ 𝐺) finSupp (0g‘𝐴))) → (𝐼‘(𝑌 Σg (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑛(.g‘(mulGrp‘𝑃))𝑍) · (𝑇‘((𝑈 ∘ 𝐺)‘𝑛)))))) = (𝑄 Σg (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (((𝑈 ∘ 𝐺)‘𝑛) ∗ (𝑛 ↑ 𝑋)))))
61	51, 57, 58, 60	syl12anc 834	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑠 ∈ ℕ) ∧ 𝑏 ∈ (𝐵 ↑m (0...𝑠))) → (𝐼‘(𝑌 Σg (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑛(.g‘(mulGrp‘𝑃))𝑍) · (𝑇‘((𝑈 ∘ 𝐺)‘𝑛)))))) = (𝑄 Σg (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (((𝑈 ∘ 𝐺)‘𝑛) ∗ (𝑛 ↑ 𝑋)))))
62		fvco3 6762	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝐺:ℕ0⟶𝑆 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((𝑈 ∘ 𝐺)‘𝑛) = (𝑈‘(𝐺‘𝑛)))
63	62	eqcomd 2829	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝐺:ℕ0⟶𝑆 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (𝑈‘(𝐺‘𝑛)) = ((𝑈 ∘ 𝐺)‘𝑛))
64	39, 63	sylan 582	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑠 ∈ ℕ) ∧ 𝑏 ∈ (𝐵 ↑m (0...𝑠))) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (𝑈‘(𝐺‘𝑛)) = ((𝑈 ∘ 𝐺)‘𝑛))
65	64	fveq2d 6676	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑠 ∈ ℕ) ∧ 𝑏 ∈ (𝐵 ↑m (0...𝑠))) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (𝑇‘(𝑈‘(𝐺‘𝑛))) = (𝑇‘((𝑈 ∘ 𝐺)‘𝑛)))
66	65	oveq2d 7174	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑠 ∈ ℕ) ∧ 𝑏 ∈ (𝐵 ↑m (0...𝑠))) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((𝑛(.g‘(mulGrp‘𝑃))𝑍) · (𝑇‘(𝑈‘(𝐺‘𝑛)))) = ((𝑛(.g‘(mulGrp‘𝑃))𝑍) · (𝑇‘((𝑈 ∘ 𝐺)‘𝑛))))
67	66	mpteq2dva 5163	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑠 ∈ ℕ) ∧ 𝑏 ∈ (𝐵 ↑m (0...𝑠))) → (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑛(.g‘(mulGrp‘𝑃))𝑍) · (𝑇‘(𝑈‘(𝐺‘𝑛))))) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑛(.g‘(mulGrp‘𝑃))𝑍) · (𝑇‘((𝑈 ∘ 𝐺)‘𝑛)))))
68	67	oveq2d 7174	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑠 ∈ ℕ) ∧ 𝑏 ∈ (𝐵 ↑m (0...𝑠))) → (𝑌 Σg (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑛(.g‘(mulGrp‘𝑃))𝑍) · (𝑇‘(𝑈‘(𝐺‘𝑛)))))) = (𝑌 Σg (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑛(.g‘(mulGrp‘𝑃))𝑍) · (𝑇‘((𝑈 ∘ 𝐺)‘𝑛))))))
69	68	fveq2d 6676	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑠 ∈ ℕ) ∧ 𝑏 ∈ (𝐵 ↑m (0...𝑠))) → (𝐼‘(𝑌 Σg (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑛(.g‘(mulGrp‘𝑃))𝑍) · (𝑇‘(𝑈‘(𝐺‘𝑛))))))) = (𝐼‘(𝑌 Σg (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑛(.g‘(mulGrp‘𝑃))𝑍) · (𝑇‘((𝑈 ∘ 𝐺)‘𝑛)))))))
70	64	oveq1d 7173	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑠 ∈ ℕ) ∧ 𝑏 ∈ (𝐵 ↑m (0...𝑠))) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((𝑈‘(𝐺‘𝑛)) ∗ (𝑛 ↑ 𝑋)) = (((𝑈 ∘ 𝐺)‘𝑛) ∗ (𝑛 ↑ 𝑋)))
71	70	mpteq2dva 5163	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑠 ∈ ℕ) ∧ 𝑏 ∈ (𝐵 ↑m (0...𝑠))) → (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑈‘(𝐺‘𝑛)) ∗ (𝑛 ↑ 𝑋))) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (((𝑈 ∘ 𝐺)‘𝑛) ∗ (𝑛 ↑ 𝑋))))
72	71	oveq2d 7174	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑠 ∈ ℕ) ∧ 𝑏 ∈ (𝐵 ↑m (0...𝑠))) → (𝑄 Σg (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑈‘(𝐺‘𝑛)) ∗ (𝑛 ↑ 𝑋)))) = (𝑄 Σg (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (((𝑈 ∘ 𝐺)‘𝑛) ∗ (𝑛 ↑ 𝑋)))))
73	61, 69, 72	3eqtr4d 2868	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑠 ∈ ℕ) ∧ 𝑏 ∈ (𝐵 ↑m (0...𝑠))) → (𝐼‘(𝑌 Σg (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑛(.g‘(mulGrp‘𝑃))𝑍) · (𝑇‘(𝑈‘(𝐺‘𝑛))))))) = (𝑄 Σg (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑈‘(𝐺‘𝑛)) ∗ (𝑛 ↑ 𝑋)))))
74	49, 73	sylan9eqr 2880	. . . . . 6 ⊢ (((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑠 ∈ ℕ) ∧ 𝑏 ∈ (𝐵 ↑m (0...𝑠))) ∧ (𝐷 × (𝐽‘𝐷)) = (𝑌 Σg (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑛(.g‘(mulGrp‘𝑃))𝑍) · (𝑇‘(𝑈‘(𝐺‘𝑛))))))) → (𝐼‘(𝐷 × (𝐽‘𝐷))) = (𝑄 Σg (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑈‘(𝐺‘𝑛)) ∗ (𝑛 ↑ 𝑋)))))
75	74	ex 415	. . . . 5 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑠 ∈ ℕ) ∧ 𝑏 ∈ (𝐵 ↑m (0...𝑠))) → ((𝐷 × (𝐽‘𝐷)) = (𝑌 Σg (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑛(.g‘(mulGrp‘𝑃))𝑍) · (𝑇‘(𝑈‘(𝐺‘𝑛)))))) → (𝐼‘(𝐷 × (𝐽‘𝐷))) = (𝑄 Σg (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑈‘(𝐺‘𝑛)) ∗ (𝑛 ↑ 𝑋))))))
76	48, 75	sylbid 242	. . . 4 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑠 ∈ ℕ) ∧ 𝑏 ∈ (𝐵 ↑m (0...𝑠))) → ((𝐷 × (𝐽‘𝐷)) = (𝑌 Σg (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑛(.g‘(mulGrp‘𝑃))𝑍) · (𝐺‘𝑛)))) → (𝐼‘(𝐷 × (𝐽‘𝐷))) = (𝑄 Σg (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑈‘(𝐺‘𝑛)) ∗ (𝑛 ↑ 𝑋))))))
77	76	reximdva 3276	. . 3 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑠 ∈ ℕ) → (∃𝑏 ∈ (𝐵 ↑m (0...𝑠))(𝐷 × (𝐽‘𝐷)) = (𝑌 Σg (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑛(.g‘(mulGrp‘𝑃))𝑍) · (𝐺‘𝑛)))) → ∃𝑏 ∈ (𝐵 ↑m (0...𝑠))(𝐼‘(𝐷 × (𝐽‘𝐷))) = (𝑄 Σg (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑈‘(𝐺‘𝑛)) ∗ (𝑛 ↑ 𝑋))))))
78	77	reximdva 3276	. 2 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (∃𝑠 ∈ ℕ ∃𝑏 ∈ (𝐵 ↑m (0...𝑠))(𝐷 × (𝐽‘𝐷)) = (𝑌 Σg (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑛(.g‘(mulGrp‘𝑃))𝑍) · (𝐺‘𝑛)))) → ∃𝑠 ∈ ℕ ∃𝑏 ∈ (𝐵 ↑m (0...𝑠))(𝐼‘(𝐷 × (𝐽‘𝐷))) = (𝑄 Σg (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑈‘(𝐺‘𝑛)) ∗ (𝑛 ↑ 𝑋))))))
79	30, 78	mpd 15	1 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ∃𝑠 ∈ ℕ ∃𝑏 ∈ (𝐵 ↑m (0...𝑠))(𝐼‘(𝐷 × (𝐽‘𝐷))) = (𝑄 Σg (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑈‘(𝐺‘𝑛)) ∗ (𝑛 ↑ 𝑋)))))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 398   ∧ w3a 1083   = wceq 1537   ∈ wcel 2114  ∃wrex 3141  ifcif 4469   class class class wbr 5068   ↦ cmpt 5148   ∘ ccom 5561  ⟶wf 6353  ‘cfv 6357  (class class class)co 7158   ↑_m cmap 8408  Fincfn 8511   finSupp cfsupp 8835  0cc0 10539  1c1 10540   + caddc 10542   < clt 10677   − cmin 10872  ℕcn 11640  ℕ₀cn0 11900  ...cfz 12895  Basecbs 16485  +_gcplusg 16567  ._rcmulr 16568   ·_𝑠 cvsca 16571  0_gc0g 16715   Σ_g cgsu 16716  -_gcsg 18107  ._gcmg 18226  mulGrpcmgp 19241  1_rcur 19253  Ringcrg 19299  CRingccrg 19300  var₁cv1 20346  Poly₁cpl1 20347   Mat cmat 21018   maAdju cmadu 21243   ConstPolyMat ccpmat 21313   matToPolyMat cmat2pmat 21314   cPolyMatToMat ccpmat2mat 21315   pMatToMatPoly cpm2mp 21402

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2145  ax-11 2161  ax-12 2177  ax-ext 2795  ax-rep 5192  ax-sep 5205  ax-nul 5212  ax-pow 5268  ax-pr 5332  ax-un 7463  ax-cnex 10595  ax-resscn 10596  ax-1cn 10597  ax-icn 10598  ax-addcl 10599  ax-addrcl 10600  ax-mulcl 10601  ax-mulrcl 10602  ax-mulcom 10603  ax-addass 10604  ax-mulass 10605  ax-distr 10606  ax-i2m1 10607  ax-1ne0 10608  ax-1rid 10609  ax-rnegex 10610  ax-rrecex 10611  ax-cnre 10612  ax-pre-lttri 10613  ax-pre-lttrn 10614  ax-pre-ltadd 10615  ax-pre-mulgt0 10616  ax-addf 10618  ax-mulf 10619

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1084  df-3an 1085  df-xor 1502  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2070  df-mo 2622  df-eu 2654  df-clab 2802  df-cleq 2816  df-clel 2895  df-nfc 2965  df-ne 3019  df-nel 3126  df-ral 3145  df-rex 3146  df-reu 3147  df-rmo 3148  df-rab 3149  df-v 3498  df-sbc 3775  df-csb 3886  df-dif 3941  df-un 3943  df-in 3945  df-ss 3954  df-pss 3956  df-nul 4294  df-if 4470  df-pw 4543  df-sn 4570  df-pr 4572  df-tp 4574  df-op 4576  df-ot 4578  df-uni 4841  df-int 4879  df-iun 4923  df-iin 4924  df-br 5069  df-opab 5131  df-mpt 5149  df-tr 5175  df-id 5462  df-eprel 5467  df-po 5476  df-so 5477  df-fr 5516  df-se 5517  df-we 5518  df-xp 5563  df-rel 5564  df-cnv 5565  df-co 5566  df-dm 5567  df-rn 5568  df-res 5569  df-ima 5570  df-pred 6150  df-ord 6196  df-on 6197  df-lim 6198  df-suc 6199  df-iota 6316  df-fun 6359  df-fn 6360  df-f 6361  df-f1 6362  df-fo 6363  df-f1o 6364  df-fv 6365  df-isom 6366  df-riota 7116  df-ov 7161  df-oprab 7162  df-mpo 7163  df-of 7411  df-ofr 7412  df-om 7583  df-1st 7691  df-2nd 7692  df-supp 7833  df-tpos 7894  df-cur 7935  df-wrecs 7949  df-recs 8010  df-rdg 8048  df-1o 8104  df-2o 8105  df-oadd 8108  df-er 8291  df-map 8410  df-pm 8411  df-ixp 8464  df-en 8512  df-dom 8513  df-sdom 8514  df-fin 8515  df-fsupp 8836  df-sup 8908  df-oi 8976  df-card 9370  df-pnf 10679  df-mnf 10680  df-xr 10681  df-ltxr 10682  df-le 10683  df-sub 10874  df-neg 10875  df-div 11300  df-nn 11641  df-2 11703  df-3 11704  df-4 11705  df-5 11706  df-6 11707  df-7 11708  df-8 11709  df-9 11710  df-n0 11901  df-xnn0 11971  df-z 11985  df-dec 12102  df-uz 12247  df-rp 12393  df-fz 12896  df-fzo 13037  df-seq 13373  df-exp 13433  df-hash 13694  df-word 13865  df-lsw 13917  df-concat 13925  df-s1 13952  df-substr 14005  df-pfx 14035  df-splice 14114  df-reverse 14123  df-s2 14212  df-struct 16487  df-ndx 16488  df-slot 16489  df-base 16491  df-sets 16492  df-ress 16493  df-plusg 16580  df-mulr 16581  df-starv 16582  df-sca 16583  df-vsca 16584  df-ip 16585  df-tset 16586  df-ple 16587  df-ds 16589  df-unif 16590  df-hom 16591  df-cco 16592  df-0g 16717  df-gsum 16718  df-prds 16723  df-pws 16725  df-mre 16859  df-mrc 16860  df-acs 16862  df-mgm 17854  df-sgrp 17903  df-mnd 17914  df-mhm 17958  df-submnd 17959  df-efmnd 18036  df-grp 18108  df-minusg 18109  df-sbg 18110  df-mulg 18227  df-subg 18278  df-ghm 18358  df-gim 18401  df-cntz 18449  df-oppg 18476  df-symg 18498  df-pmtr 18572  df-psgn 18621  df-cmn 18910  df-abl 18911  df-mgp 19242  df-ur 19254  df-srg 19258  df-ring 19301  df-cring 19302  df-oppr 19375  df-dvdsr 19393  df-unit 19394  df-invr 19424  df-dvr 19435  df-rnghom 19469  df-drng 19506  df-subrg 19535  df-lmod 19638  df-lss 19706  df-sra 19946  df-rgmod 19947  df-assa 20087  df-ascl 20089  df-psr 20138  df-mvr 20139  df-mpl 20140  df-opsr 20142  df-psr1 20350  df-vr1 20351  df-ply1 20352  df-coe1 20353  df-cnfld 20548  df-zring 20620  df-zrh 20653  df-dsmm 20878  df-frlm 20893  df-mamu 20997  df-mat 21019  df-mdet 21196  df-madu 21245  df-cpmat 21316  df-mat2pmat 21317  df-cpmat2mat 21318  df-decpmat 21373  df-pm2mp 21403

This theorem is referenced by:  chcoeffeq  21496