MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  cayhamlem2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem cayhamlem2 21753
Description: Lemma for cayhamlem3 21756. (Contributed by AV, 24-Nov-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
cayhamlem2.k 𝐾 = (Base‘𝑅)
cayhamlem2.a 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
cayhamlem2.b 𝐵 = (Base‘𝐴)
cayhamlem2.1 1 = (1r𝐴)
cayhamlem2.m = ( ·𝑠𝐴)
cayhamlem2.e = (.g‘(mulGrp‘𝐴))
cayhamlem2.r · = (.r𝐴)
Assertion
Ref Expression
cayhamlem2 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀𝐵) ∧ (𝐻 ∈ (𝐾m0) ∧ 𝐿 ∈ ℕ0)) → ((𝐻𝐿) (𝐿 𝑀)) = ((𝐿 𝑀) · ((𝐻𝐿) 1 )))

Proof of Theorem cayhamlem2
StepHypRef Expression
1 elmapi 8519 . . . . . . . 8 (𝐻 ∈ (𝐾m0) → 𝐻:ℕ0𝐾)
21ffvelrnda 6893 . . . . . . 7 ((𝐻 ∈ (𝐾m0) ∧ 𝐿 ∈ ℕ0) → (𝐻𝐿) ∈ 𝐾)
32adantl 485 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀𝐵) ∧ (𝐻 ∈ (𝐾m0) ∧ 𝐿 ∈ ℕ0)) → (𝐻𝐿) ∈ 𝐾)
4 cayhamlem2.k . . . . . . . . 9 𝐾 = (Base‘𝑅)
5 cayhamlem2.a . . . . . . . . . . . 12 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
65matsca2 21289 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing) → 𝑅 = (Scalar‘𝐴))
763adant3 1134 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀𝐵) → 𝑅 = (Scalar‘𝐴))
87fveq2d 6710 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀𝐵) → (Base‘𝑅) = (Base‘(Scalar‘𝐴)))
94, 8eqtr2id 2787 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀𝐵) → (Base‘(Scalar‘𝐴)) = 𝐾)
109eleq2d 2819 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀𝐵) → ((𝐻𝐿) ∈ (Base‘(Scalar‘𝐴)) ↔ (𝐻𝐿) ∈ 𝐾))
1110adantr 484 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀𝐵) ∧ (𝐻 ∈ (𝐾m0) ∧ 𝐿 ∈ ℕ0)) → ((𝐻𝐿) ∈ (Base‘(Scalar‘𝐴)) ↔ (𝐻𝐿) ∈ 𝐾))
123, 11mpbird 260 . . . . 5 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀𝐵) ∧ (𝐻 ∈ (𝐾m0) ∧ 𝐿 ∈ ℕ0)) → (𝐻𝐿) ∈ (Base‘(Scalar‘𝐴)))
13 eqid 2734 . . . . . 6 (algSc‘𝐴) = (algSc‘𝐴)
14 eqid 2734 . . . . . 6 (Scalar‘𝐴) = (Scalar‘𝐴)
15 eqid 2734 . . . . . 6 (Base‘(Scalar‘𝐴)) = (Base‘(Scalar‘𝐴))
16 cayhamlem2.m . . . . . 6 = ( ·𝑠𝐴)
17 cayhamlem2.1 . . . . . 6 1 = (1r𝐴)
1813, 14, 15, 16, 17asclval 20811 . . . . 5 ((𝐻𝐿) ∈ (Base‘(Scalar‘𝐴)) → ((algSc‘𝐴)‘(𝐻𝐿)) = ((𝐻𝐿) 1 ))
1912, 18syl 17 . . . 4 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀𝐵) ∧ (𝐻 ∈ (𝐾m0) ∧ 𝐿 ∈ ℕ0)) → ((algSc‘𝐴)‘(𝐻𝐿)) = ((𝐻𝐿) 1 ))
2019eqcomd 2740 . . 3 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀𝐵) ∧ (𝐻 ∈ (𝐾m0) ∧ 𝐿 ∈ ℕ0)) → ((𝐻𝐿) 1 ) = ((algSc‘𝐴)‘(𝐻𝐿)))
2120oveq2d 7218 . 2 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀𝐵) ∧ (𝐻 ∈ (𝐾m0) ∧ 𝐿 ∈ ℕ0)) → ((𝐿 𝑀) · ((𝐻𝐿) 1 )) = ((𝐿 𝑀) · ((algSc‘𝐴)‘(𝐻𝐿))))
225matassa 21313 . . . . 5 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing) → 𝐴 ∈ AssAlg)
23223adant3 1134 . . . 4 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀𝐵) → 𝐴 ∈ AssAlg)
2423adantr 484 . . 3 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀𝐵) ∧ (𝐻 ∈ (𝐾m0) ∧ 𝐿 ∈ ℕ0)) → 𝐴 ∈ AssAlg)
25 crngring 19546 . . . . . . . 8 (𝑅 ∈ CRing → 𝑅 ∈ Ring)
2625anim2i 620 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing) → (𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring))
27263adant3 1134 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀𝐵) → (𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring))
285matring 21312 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 𝐴 ∈ Ring)
29 eqid 2734 . . . . . . 7 (mulGrp‘𝐴) = (mulGrp‘𝐴)
3029ringmgp 19540 . . . . . 6 (𝐴 ∈ Ring → (mulGrp‘𝐴) ∈ Mnd)
3127, 28, 303syl 18 . . . . 5 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀𝐵) → (mulGrp‘𝐴) ∈ Mnd)
3231adantr 484 . . . 4 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀𝐵) ∧ (𝐻 ∈ (𝐾m0) ∧ 𝐿 ∈ ℕ0)) → (mulGrp‘𝐴) ∈ Mnd)
33 simprr 773 . . . 4 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀𝐵) ∧ (𝐻 ∈ (𝐾m0) ∧ 𝐿 ∈ ℕ0)) → 𝐿 ∈ ℕ0)
34 simpl3 1195 . . . 4 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀𝐵) ∧ (𝐻 ∈ (𝐾m0) ∧ 𝐿 ∈ ℕ0)) → 𝑀𝐵)
35 cayhamlem2.b . . . . . 6 𝐵 = (Base‘𝐴)
3629, 35mgpbas 19482 . . . . 5 𝐵 = (Base‘(mulGrp‘𝐴))
37 cayhamlem2.e . . . . 5 = (.g‘(mulGrp‘𝐴))
3836, 37mulgnn0cl 18480 . . . 4 (((mulGrp‘𝐴) ∈ Mnd ∧ 𝐿 ∈ ℕ0𝑀𝐵) → (𝐿 𝑀) ∈ 𝐵)
3932, 33, 34, 38syl3anc 1373 . . 3 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀𝐵) ∧ (𝐻 ∈ (𝐾m0) ∧ 𝐿 ∈ ℕ0)) → (𝐿 𝑀) ∈ 𝐵)
40 cayhamlem2.r . . . 4 · = (.r𝐴)
4113, 14, 15, 35, 40, 16asclmul2 20818 . . 3 ((𝐴 ∈ AssAlg ∧ (𝐻𝐿) ∈ (Base‘(Scalar‘𝐴)) ∧ (𝐿 𝑀) ∈ 𝐵) → ((𝐿 𝑀) · ((algSc‘𝐴)‘(𝐻𝐿))) = ((𝐻𝐿) (𝐿 𝑀)))
4224, 12, 39, 41syl3anc 1373 . 2 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀𝐵) ∧ (𝐻 ∈ (𝐾m0) ∧ 𝐿 ∈ ℕ0)) → ((𝐿 𝑀) · ((algSc‘𝐴)‘(𝐻𝐿))) = ((𝐻𝐿) (𝐿 𝑀)))
4321, 42eqtr2d 2775 1 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀𝐵) ∧ (𝐻 ∈ (𝐾m0) ∧ 𝐿 ∈ ℕ0)) → ((𝐻𝐿) (𝐿 𝑀)) = ((𝐿 𝑀) · ((𝐻𝐿) 1 )))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 209  wa 399  w3a 1089   = wceq 1543  wcel 2110  cfv 6369  (class class class)co 7202  m cmap 8497  Fincfn 8615  0cn0 12073  Basecbs 16684  .rcmulr 16768  Scalarcsca 16770   ·𝑠 cvsca 16771  Mndcmnd 18145  .gcmg 18460  mulGrpcmgp 19476  1rcur 19488  Ringcrg 19534  CRingccrg 19535  AssAlgcasa 20784  algSccascl 20786   Mat cmat 21276
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1803  ax-4 1817  ax-5 1918  ax-6 1976  ax-7 2016  ax-8 2112  ax-9 2120  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2706  ax-rep 5168  ax-sep 5181  ax-nul 5188  ax-pow 5247  ax-pr 5311  ax-un 7512  ax-cnex 10768  ax-resscn 10769  ax-1cn 10770  ax-icn 10771  ax-addcl 10772  ax-addrcl 10773  ax-mulcl 10774  ax-mulrcl 10775  ax-mulcom 10776  ax-addass 10777  ax-mulass 10778  ax-distr 10779  ax-i2m1 10780  ax-1ne0 10781  ax-1rid 10782  ax-rnegex 10783  ax-rrecex 10784  ax-cnre 10785  ax-pre-lttri 10786  ax-pre-lttrn 10787  ax-pre-ltadd 10788  ax-pre-mulgt0 10789
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 848  df-3or 1090  df-3an 1091  df-tru 1546  df-fal 1556  df-ex 1788  df-nf 1792  df-sb 2071  df-mo 2537  df-eu 2566  df-clab 2713  df-cleq 2726  df-clel 2812  df-nfc 2882  df-ne 2936  df-nel 3040  df-ral 3059  df-rex 3060  df-reu 3061  df-rmo 3062  df-rab 3063  df-v 3403  df-sbc 3688  df-csb 3803  df-dif 3860  df-un 3862  df-in 3864  df-ss 3874  df-pss 3876  df-nul 4228  df-if 4430  df-pw 4505  df-sn 4532  df-pr 4534  df-tp 4536  df-op 4538  df-ot 4540  df-uni 4810  df-int 4850  df-iun 4896  df-iin 4897  df-br 5044  df-opab 5106  df-mpt 5125  df-tr 5151  df-id 5444  df-eprel 5449  df-po 5457  df-so 5458  df-fr 5498  df-se 5499  df-we 5500  df-xp 5546  df-rel 5547  df-cnv 5548  df-co 5549  df-dm 5550  df-rn 5551  df-res 5552  df-ima 5553  df-pred 6149  df-ord 6205  df-on 6206  df-lim 6207  df-suc 6208  df-iota 6327  df-fun 6371  df-fn 6372  df-f 6373  df-f1 6374  df-fo 6375  df-f1o 6376  df-fv 6377  df-isom 6378  df-riota 7159  df-ov 7205  df-oprab 7206  df-mpo 7207  df-of 7458  df-om 7634  df-1st 7750  df-2nd 7751  df-supp 7893  df-wrecs 8036  df-recs 8097  df-rdg 8135  df-1o 8191  df-er 8380  df-map 8499  df-ixp 8568  df-en 8616  df-dom 8617  df-sdom 8618  df-fin 8619  df-fsupp 8975  df-sup 9047  df-oi 9115  df-card 9538  df-pnf 10852  df-mnf 10853  df-xr 10854  df-ltxr 10855  df-le 10856  df-sub 11047  df-neg 11048  df-nn 11814  df-2 11876  df-3 11877  df-4 11878  df-5 11879  df-6 11880  df-7 11881  df-8 11882  df-9 11883  df-n0 12074  df-z 12160  df-dec 12277  df-uz 12422  df-fz 13079  df-fzo 13222  df-seq 13558  df-hash 13880  df-struct 16686  df-ndx 16687  df-slot 16688  df-base 16690  df-sets 16691  df-ress 16692  df-plusg 16780  df-mulr 16781  df-sca 16783  df-vsca 16784  df-ip 16785  df-tset 16786  df-ple 16787  df-ds 16789  df-hom 16791  df-cco 16792  df-0g 16918  df-gsum 16919  df-prds 16924  df-pws 16926  df-mre 17061  df-mrc 17062  df-acs 17064  df-mgm 18086  df-sgrp 18135  df-mnd 18146  df-mhm 18190  df-submnd 18191  df-grp 18340  df-minusg 18341  df-sbg 18342  df-mulg 18461  df-subg 18512  df-ghm 18592  df-cntz 18683  df-cmn 19144  df-abl 19145  df-mgp 19477  df-ur 19489  df-ring 19536  df-cring 19537  df-subrg 19770  df-lmod 19873  df-lss 19941  df-sra 20181  df-rgmod 20182  df-dsmm 20666  df-frlm 20681  df-assa 20787  df-ascl 20789  df-mamu 21255  df-mat 21277
This theorem is referenced by:  cayhamlem3  21756
  Copyright terms: Public domain W3C validator