MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  mat2pmatbas Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem mat2pmatbas 20463
Description: The result of a matrix transformation is a polynomial matrix. (Contributed by AV, 1-Aug-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
mat2pmatbas.t 𝑇 = (𝑁 matToPolyMat 𝑅)
mat2pmatbas.a 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
mat2pmatbas.b 𝐵 = (Base‘𝐴)
mat2pmatbas.p 𝑃 = (Poly1𝑅)
mat2pmatbas.c 𝐶 = (𝑁 Mat 𝑃)
Assertion
Ref Expression
mat2pmatbas ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀𝐵) → (𝑇𝑀) ∈ (Base‘𝐶))

Proof of Theorem mat2pmatbas
Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 mat2pmatbas.t . . 3 𝑇 = (𝑁 matToPolyMat 𝑅)
2 mat2pmatbas.a . . 3 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
3 mat2pmatbas.b . . 3 𝐵 = (Base‘𝐴)
4 mat2pmatbas.p . . 3 𝑃 = (Poly1𝑅)
5 eqid 2621 . . 3 (algSc‘𝑃) = (algSc‘𝑃)
61, 2, 3, 4, 5mat2pmatval 20461 . 2 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀𝐵) → (𝑇𝑀) = (𝑥𝑁, 𝑦𝑁 ↦ ((algSc‘𝑃)‘(𝑥𝑀𝑦))))
7 mat2pmatbas.c . . 3 𝐶 = (𝑁 Mat 𝑃)
8 eqid 2621 . . 3 (Base‘𝑃) = (Base‘𝑃)
9 eqid 2621 . . 3 (Base‘𝐶) = (Base‘𝐶)
10 simp1 1059 . . 3 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀𝐵) → 𝑁 ∈ Fin)
11 fvex 6163 . . . . 5 (Poly1𝑅) ∈ V
124, 11eqeltri 2694 . . . 4 𝑃 ∈ V
1312a1i 11 . . 3 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀𝐵) → 𝑃 ∈ V)
14 eqid 2621 . . . . . 6 (Scalar‘𝑃) = (Scalar‘𝑃)
154ply1ring 19550 . . . . . . . 8 (𝑅 ∈ Ring → 𝑃 ∈ Ring)
16153ad2ant2 1081 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀𝐵) → 𝑃 ∈ Ring)
17163ad2ant1 1080 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀𝐵) ∧ 𝑥𝑁𝑦𝑁) → 𝑃 ∈ Ring)
184ply1lmod 19554 . . . . . . . 8 (𝑅 ∈ Ring → 𝑃 ∈ LMod)
19183ad2ant2 1081 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀𝐵) → 𝑃 ∈ LMod)
20193ad2ant1 1080 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀𝐵) ∧ 𝑥𝑁𝑦𝑁) → 𝑃 ∈ LMod)
21 eqid 2621 . . . . . 6 (Base‘(Scalar‘𝑃)) = (Base‘(Scalar‘𝑃))
225, 14, 17, 20, 21, 8asclf 19269 . . . . 5 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀𝐵) ∧ 𝑥𝑁𝑦𝑁) → (algSc‘𝑃):(Base‘(Scalar‘𝑃))⟶(Base‘𝑃))
234ply1sca 19555 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ Ring → 𝑅 = (Scalar‘𝑃))
2423fveq2d 6157 . . . . . . . 8 (𝑅 ∈ Ring → (Base‘𝑅) = (Base‘(Scalar‘𝑃)))
25243ad2ant2 1081 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀𝐵) → (Base‘𝑅) = (Base‘(Scalar‘𝑃)))
26253ad2ant1 1080 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀𝐵) ∧ 𝑥𝑁𝑦𝑁) → (Base‘𝑅) = (Base‘(Scalar‘𝑃)))
2726feq2d 5993 . . . . 5 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀𝐵) ∧ 𝑥𝑁𝑦𝑁) → ((algSc‘𝑃):(Base‘𝑅)⟶(Base‘𝑃) ↔ (algSc‘𝑃):(Base‘(Scalar‘𝑃))⟶(Base‘𝑃)))
2822, 27mpbird 247 . . . 4 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀𝐵) ∧ 𝑥𝑁𝑦𝑁) → (algSc‘𝑃):(Base‘𝑅)⟶(Base‘𝑃))
29 simp2 1060 . . . . 5 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀𝐵) ∧ 𝑥𝑁𝑦𝑁) → 𝑥𝑁)
30 simp3 1061 . . . . 5 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀𝐵) ∧ 𝑥𝑁𝑦𝑁) → 𝑦𝑁)
313eleq2i 2690 . . . . . . . 8 (𝑀𝐵𝑀 ∈ (Base‘𝐴))
3231biimpi 206 . . . . . . 7 (𝑀𝐵𝑀 ∈ (Base‘𝐴))
33323ad2ant3 1082 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀𝐵) → 𝑀 ∈ (Base‘𝐴))
34333ad2ant1 1080 . . . . 5 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀𝐵) ∧ 𝑥𝑁𝑦𝑁) → 𝑀 ∈ (Base‘𝐴))
35 eqid 2621 . . . . . 6 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
362, 35matecl 20163 . . . . 5 ((𝑥𝑁𝑦𝑁𝑀 ∈ (Base‘𝐴)) → (𝑥𝑀𝑦) ∈ (Base‘𝑅))
3729, 30, 34, 36syl3anc 1323 . . . 4 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀𝐵) ∧ 𝑥𝑁𝑦𝑁) → (𝑥𝑀𝑦) ∈ (Base‘𝑅))
3828, 37ffvelrnd 6321 . . 3 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀𝐵) ∧ 𝑥𝑁𝑦𝑁) → ((algSc‘𝑃)‘(𝑥𝑀𝑦)) ∈ (Base‘𝑃))
397, 8, 9, 10, 13, 38matbas2d 20161 . 2 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀𝐵) → (𝑥𝑁, 𝑦𝑁 ↦ ((algSc‘𝑃)‘(𝑥𝑀𝑦))) ∈ (Base‘𝐶))
406, 39eqeltrd 2698 1 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀𝐵) → (𝑇𝑀) ∈ (Base‘𝐶))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  w3a 1036   = wceq 1480  wcel 1987  Vcvv 3189  wf 5848  cfv 5852  (class class class)co 6610  cmpt2 6612  Fincfn 7907  Basecbs 15792  Scalarcsca 15876  Ringcrg 18479  LModclmod 18795  algSccascl 19243  Poly1cpl1 19479   Mat cmat 20145   matToPolyMat cmat2pmat 20441
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1836  ax-6 1885  ax-7 1932  ax-8 1989  ax-9 1996  ax-10 2016  ax-11 2031  ax-12 2044  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-rep 4736  ax-sep 4746  ax-nul 4754  ax-pow 4808  ax-pr 4872  ax-un 6909  ax-inf2 8490  ax-cnex 9944  ax-resscn 9945  ax-1cn 9946  ax-icn 9947  ax-addcl 9948  ax-addrcl 9949  ax-mulcl 9950  ax-mulrcl 9951  ax-mulcom 9952  ax-addass 9953  ax-mulass 9954  ax-distr 9955  ax-i2m1 9956  ax-1ne0 9957  ax-1rid 9958  ax-rnegex 9959  ax-rrecex 9960  ax-cnre 9961  ax-pre-lttri 9962  ax-pre-lttrn 9963  ax-pre-ltadd 9964  ax-pre-mulgt0 9965
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1878  df-eu 2473  df-mo 2474  df-clab 2608  df-cleq 2614  df-clel 2617  df-nfc 2750  df-ne 2791  df-nel 2894  df-ral 2912  df-rex 2913  df-reu 2914  df-rmo 2915  df-rab 2916  df-v 3191  df-sbc 3422  df-csb 3519  df-dif 3562  df-un 3564  df-in 3566  df-ss 3573  df-pss 3575  df-nul 3897  df-if 4064  df-pw 4137  df-sn 4154  df-pr 4156  df-tp 4158  df-op 4160  df-ot 4162  df-uni 4408  df-int 4446  df-iun 4492  df-iin 4493  df-br 4619  df-opab 4679  df-mpt 4680  df-tr 4718  df-eprel 4990  df-id 4994  df-po 5000  df-so 5001  df-fr 5038  df-se 5039  df-we 5040  df-xp 5085  df-rel 5086  df-cnv 5087  df-co 5088  df-dm 5089  df-rn 5090  df-res 5091  df-ima 5092  df-pred 5644  df-ord 5690  df-on 5691  df-lim 5692  df-suc 5693  df-iota 5815  df-fun 5854  df-fn 5855  df-f 5856  df-f1 5857  df-fo 5858  df-f1o 5859  df-fv 5860  df-isom 5861  df-riota 6571  df-ov 6613  df-oprab 6614  df-mpt2 6615  df-of 6857  df-ofr 6858  df-om 7020  df-1st 7120  df-2nd 7121  df-supp 7248  df-wrecs 7359  df-recs 7420  df-rdg 7458  df-1o 7512  df-2o 7513  df-oadd 7516  df-er 7694  df-map 7811  df-pm 7812  df-ixp 7861  df-en 7908  df-dom 7909  df-sdom 7910  df-fin 7911  df-fsupp 8228  df-sup 8300  df-oi 8367  df-card 8717  df-pnf 10028  df-mnf 10029  df-xr 10030  df-ltxr 10031  df-le 10032  df-sub 10220  df-neg 10221  df-nn 10973  df-2 11031  df-3 11032  df-4 11033  df-5 11034  df-6 11035  df-7 11036  df-8 11037  df-9 11038  df-n0 11245  df-z 11330  df-dec 11446  df-uz 11640  df-fz 12277  df-fzo 12415  df-seq 12750  df-hash 13066  df-struct 15794  df-ndx 15795  df-slot 15796  df-base 15797  df-sets 15798  df-ress 15799  df-plusg 15886  df-mulr 15887  df-sca 15889  df-vsca 15890  df-ip 15891  df-tset 15892  df-ple 15893  df-ds 15896  df-hom 15898  df-cco 15899  df-0g 16034  df-gsum 16035  df-prds 16040  df-pws 16042  df-mre 16178  df-mrc 16179  df-acs 16181  df-mgm 17174  df-sgrp 17216  df-mnd 17227  df-mhm 17267  df-submnd 17268  df-grp 17357  df-minusg 17358  df-sbg 17359  df-mulg 17473  df-subg 17523  df-ghm 17590  df-cntz 17682  df-cmn 18127  df-abl 18128  df-mgp 18422  df-ur 18434  df-ring 18481  df-subrg 18710  df-lmod 18797  df-lss 18865  df-sra 19104  df-rgmod 19105  df-ascl 19246  df-psr 19288  df-mpl 19290  df-opsr 19292  df-psr1 19482  df-ply1 19484  df-dsmm 20008  df-frlm 20023  df-mat 20146  df-mat2pmat 20444
This theorem is referenced by:  mat2pmatbas0  20464  m2cpm  20478  m2pmfzmap  20484  monmatcollpw  20516  pmatcollpw  20518  chmatcl  20565  chmatval  20566  chpmat1dlem  20572  chpmat1d  20573  chpdmatlem1  20575  chpdmatlem2  20576  chpdmatlem3  20577  chfacfisf  20591  chfacfscmulgsum  20597  chfacfpmmulcl  20598  chfacfpmmul0  20599  chfacfpmmulgsum  20601  chfacfpmmulgsum2  20602  cayhamlem1  20603  cpmadugsumlemC  20612  cpmadugsumlemF  20613  cpmadugsumfi  20614  cpmidgsum2  20616
  Copyright terms: Public domain W3C validator