Theorem chpdmatlem1 21977

Description: Lemma 1 for chpdmat 21980. (Contributed by AV, 18-Aug-2019.)

Hypotheses

Ref	Expression
chpdmat.c	⊢ 𝐶 = (𝑁 CharPlyMat 𝑅)
chpdmat.p	⊢ 𝑃 = (Poly1‘𝑅)
chpdmat.a	⊢ 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
chpdmat.s	⊢ 𝑆 = (algSc‘𝑃)
chpdmat.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝐴)
chpdmat.x	⊢ 𝑋 = (var1‘𝑅)
chpdmat.0	⊢ 0 = (0g‘𝑅)
chpdmat.g	⊢ 𝐺 = (mulGrp‘𝑃)
chpdmat.m	⊢ − = (-g‘𝑃)
chpdmatlem.q	⊢ 𝑄 = (𝑁 Mat 𝑃)
chpdmatlem.1	⊢ 1 = (1r‘𝑄)
chpdmatlem.m	⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝑄)
chpdmatlem.z	⊢ 𝑍 = (-g‘𝑄)
chpdmatlem.t	⊢ 𝑇 = (𝑁 matToPolyMat 𝑅)

Assertion

Ref	Expression
chpdmatlem1	⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑋 · 1 )𝑍(𝑇‘𝑀)) ∈ (Base‘𝑄))

Proof of Theorem chpdmatlem1

Step	Hyp	Ref	Expression
1		chpdmat.p	. . . . 5 ⊢ 𝑃 = (Poly1‘𝑅)
2		chpdmatlem.q	. . . . 5 ⊢ 𝑄 = (𝑁 Mat 𝑃)
3	1, 2	pmatring 21831	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 𝑄 ∈ Ring)
4	3	3adant3 1131	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → 𝑄 ∈ Ring)
5		ringgrp 19778	. . 3 ⊢ (𝑄 ∈ Ring → 𝑄 ∈ Grp)
6	4, 5	syl 17	. 2 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → 𝑄 ∈ Grp)
7		chpdmat.c	. . . 4 ⊢ 𝐶 = (𝑁 CharPlyMat 𝑅)
8		chpdmat.a	. . . 4 ⊢ 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
9		chpdmat.s	. . . 4 ⊢ 𝑆 = (algSc‘𝑃)
10		chpdmat.b	. . . 4 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐴)
11		chpdmat.x	. . . 4 ⊢ 𝑋 = (var1‘𝑅)
12		chpdmat.0	. . . 4 ⊢ 0 = (0g‘𝑅)
13		chpdmat.g	. . . 4 ⊢ 𝐺 = (mulGrp‘𝑃)
14		chpdmat.m	. . . 4 ⊢ − = (-g‘𝑃)
15		chpdmatlem.1	. . . 4 ⊢ 1 = (1r‘𝑄)
16		chpdmatlem.m	. . . 4 ⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝑄)
17	7, 1, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 2, 15, 16	chpdmatlem0 21976	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → (𝑋 · 1 ) ∈ (Base‘𝑄))
18	17	3adant3 1131	. 2 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (𝑋 · 1 ) ∈ (Base‘𝑄))
19		chpdmatlem.t	. . 3 ⊢ 𝑇 = (𝑁 matToPolyMat 𝑅)
20	19, 8, 10, 1, 2	mat2pmatbas 21865	. 2 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (𝑇‘𝑀) ∈ (Base‘𝑄))
21		eqid 2740	. . 3 ⊢ (Base‘𝑄) = (Base‘𝑄)
22		chpdmatlem.z	. . 3 ⊢ 𝑍 = (-g‘𝑄)
23	21, 22	grpsubcl 18645	. 2 ⊢ ((𝑄 ∈ Grp ∧ (𝑋 · 1 ) ∈ (Base‘𝑄) ∧ (𝑇‘𝑀) ∈ (Base‘𝑄)) → ((𝑋 · 1 )𝑍(𝑇‘𝑀)) ∈ (Base‘𝑄))
24	6, 18, 20, 23	syl3anc 1370	1 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑋 · 1 )𝑍(𝑇‘𝑀)) ∈ (Base‘𝑄))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ w3a 1086   = wceq 1542   ∈ wcel 2110  ‘cfv 6431  (class class class)co 7269  Fincfn 8708  Basecbs 16902   ·_𝑠 cvsca 16956  0_gc0g 17140  Grpcgrp 18567  -_gcsg 18569  mulGrpcmgp 19710  1_rcur 19727  Ringcrg 19773  algSccascl 21049  var₁cv1 21337  Poly₁cpl1 21338   Mat cmat 21544   matToPolyMat cmat2pmat 21843   CharPlyMat cchpmat 21965

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1917  ax-6 1975  ax-7 2015  ax-8 2112  ax-9 2120  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2711  ax-rep 5214  ax-sep 5227  ax-nul 5234  ax-pow 5292  ax-pr 5356  ax-un 7580  ax-cnex 10920  ax-resscn 10921  ax-1cn 10922  ax-icn 10923  ax-addcl 10924  ax-addrcl 10925  ax-mulcl 10926  ax-mulrcl 10927  ax-mulcom 10928  ax-addass 10929  ax-mulass 10930  ax-distr 10931  ax-i2m1 10932  ax-1ne0 10933  ax-1rid 10934  ax-rnegex 10935  ax-rrecex 10936  ax-cnre 10937  ax-pre-lttri 10938  ax-pre-lttrn 10939  ax-pre-ltadd 10940  ax-pre-mulgt0 10941

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2072  df-mo 2542  df-eu 2571  df-clab 2718  df-cleq 2732  df-clel 2818  df-nfc 2891  df-ne 2946  df-nel 3052  df-ral 3071  df-rex 3072  df-reu 3073  df-rmo 3074  df-rab 3075  df-v 3433  df-sbc 3721  df-csb 3838  df-dif 3895  df-un 3897  df-in 3899  df-ss 3909  df-pss 3911  df-nul 4263  df-if 4466  df-pw 4541  df-sn 4568  df-pr 4570  df-tp 4572  df-op 4574  df-ot 4576  df-uni 4846  df-int 4886  df-iun 4932  df-iin 4933  df-br 5080  df-opab 5142  df-mpt 5163  df-tr 5197  df-id 5489  df-eprel 5495  df-po 5503  df-so 5504  df-fr 5544  df-se 5545  df-we 5546  df-xp 5595  df-rel 5596  df-cnv 5597  df-co 5598  df-dm 5599  df-rn 5600  df-res 5601  df-ima 5602  df-pred 6200  df-ord 6267  df-on 6268  df-lim 6269  df-suc 6270  df-iota 6389  df-fun 6433  df-fn 6434  df-f 6435  df-f1 6436  df-fo 6437  df-f1o 6438  df-fv 6439  df-isom 6440  df-riota 7226  df-ov 7272  df-oprab 7273  df-mpo 7274  df-of 7525  df-ofr 7526  df-om 7702  df-1st 7818  df-2nd 7819  df-supp 7963  df-frecs 8082  df-wrecs 8113  df-recs 8187  df-rdg 8226  df-1o 8282  df-er 8473  df-map 8592  df-pm 8593  df-ixp 8661  df-en 8709  df-dom 8710  df-sdom 8711  df-fin 8712  df-fsupp 9099  df-sup 9171  df-oi 9239  df-card 9690  df-pnf 11004  df-mnf 11005  df-xr 11006  df-ltxr 11007  df-le 11008  df-sub 11199  df-neg 11200  df-nn 11966  df-2 12028  df-3 12029  df-4 12030  df-5 12031  df-6 12032  df-7 12033  df-8 12034  df-9 12035  df-n0 12226  df-z 12312  df-dec 12429  df-uz 12574  df-fz 13231  df-fzo 13374  df-seq 13712  df-hash 14035  df-struct 16838  df-sets 16855  df-slot 16873  df-ndx 16885  df-base 16903  df-ress 16932  df-plusg 16965  df-mulr 16966  df-sca 16968  df-vsca 16969  df-ip 16970  df-tset 16971  df-ple 16972  df-ds 16974  df-hom 16976  df-cco 16977  df-0g 17142  df-gsum 17143  df-prds 17148  df-pws 17150  df-mre 17285  df-mrc 17286  df-acs 17288  df-mgm 18316  df-sgrp 18365  df-mnd 18376  df-mhm 18420  df-submnd 18421  df-grp 18570  df-minusg 18571  df-sbg 18572  df-mulg 18691  df-subg 18742  df-ghm 18822  df-cntz 18913  df-cmn 19378  df-abl 19379  df-mgp 19711  df-ur 19728  df-ring 19775  df-subrg 20012  df-lmod 20115  df-lss 20184  df-sra 20424  df-rgmod 20425  df-dsmm 20929  df-frlm 20944  df-ascl 21052  df-psr 21102  df-mvr 21103  df-mpl 21104  df-opsr 21106  df-psr1 21341  df-vr1 21342  df-ply1 21343  df-mamu 21523  df-mat 21545  df-mat2pmat 21846

This theorem is referenced by:  chpdmat  21980