Theorem cpmadumatpoly 22032

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 2738	. . 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 2738	. . 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 2742	. . . . . 6 ⊢ (𝑛 = 𝑧 → (𝑛 = 0 ↔ 𝑧 = 0))
18		eqeq1 2742	. . . . . . 7 ⊢ (𝑛 = 𝑧 → (𝑛 = (𝑠 + 1) ↔ 𝑧 = (𝑠 + 1)))
19		breq2 5078	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑛 = 𝑧 → ((𝑠 + 1) < 𝑛 ↔ (𝑠 + 1) < 𝑧))
20		fvoveq1 7298	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑛 = 𝑧 → (𝑏‘(𝑛 − 1)) = (𝑏‘(𝑧 − 1)))
21	20	fveq2d 6778	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑛 = 𝑧 → (𝑇‘(𝑏‘(𝑛 − 1))) = (𝑇‘(𝑏‘(𝑧 − 1))))
22		2fveq3 6779	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑛 = 𝑧 → (𝑇‘(𝑏‘𝑛)) = (𝑇‘(𝑏‘𝑧)))
23	22	oveq2d 7291	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑛 = 𝑧 → ((𝑇‘𝑀) × (𝑇‘(𝑏‘𝑛))) = ((𝑇‘𝑀) × (𝑇‘(𝑏‘𝑧))))
24	21, 23	oveq12d 7293	. . . . . . . 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 4485	. . . . . . 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 4485	. . . . . 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 4485	. . . . 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 5187	. . . 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 2766	. . 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 22027	. 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 1135	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → 𝑁 ∈ Fin)
32	31	ad3antrrr 727	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑠 ∈ ℕ) ∧ 𝑏 ∈ (𝐵 ↑m (0...𝑠))) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → 𝑁 ∈ Fin)
33		crngring 19795	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑅 ∈ CRing → 𝑅 ∈ Ring)
34	33	3ad2ant2 1133	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → 𝑅 ∈ Ring)
35	34	ad3antrrr 727	. . . . . . . . . . 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 22004	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ (𝑠 ∈ ℕ ∧ 𝑏 ∈ (𝐵 ↑m (0...𝑠)))) → 𝐺:ℕ0⟶𝑆)
38	33, 37	syl3anl2 1412	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ (𝑠 ∈ ℕ ∧ 𝑏 ∈ (𝐵 ↑m (0...𝑠)))) → 𝐺:ℕ0⟶𝑆)
39	38	anassrs 468	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑠 ∈ ℕ) ∧ 𝑏 ∈ (𝐵 ↑m (0...𝑠))) → 𝐺:ℕ0⟶𝑆)
40	39	ffvelrnda 6961	. . . . . . . . . . 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 21904	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ (𝐺‘𝑛) ∈ 𝑆) → (𝑇‘(𝑈‘(𝐺‘𝑛))) = (𝐺‘𝑛))
43	32, 35, 40, 42	syl3anc 1370	. . . . . . . . . 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 2744	. . . . . . . . 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 7291	. . . . . . . 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 5174	. . . . . . 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 7291	. . . . . 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 2749	. . . . 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 6774	. . . . . . 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 1147	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing))
51	50	ad2antrr 723	. . . . . . . . 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 22030	. . . . . . . . 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 22031	. . . . . . . . 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 21974	. . . . . . . . 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 6867	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝐺:ℕ0⟶𝑆 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((𝑈 ∘ 𝐺)‘𝑛) = (𝑈‘(𝐺‘𝑛)))
63	62	eqcomd 2744	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝐺:ℕ0⟶𝑆 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (𝑈‘(𝐺‘𝑛)) = ((𝑈 ∘ 𝐺)‘𝑛))
64	39, 63	sylan 580	. . . . . . . . . . . . 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 6778	. . . . . . . . . . . 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 7291	. . . . . . . . . . 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 5174	. . . . . . . . . 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 7291	. . . . . . . . 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 6778	. . . . . . . 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 7290	. . . . . . . . . 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 5174	. . . . . . . . 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 7291	. . . . . . . 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 2788	. . . . . . 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 2800	. . . . . 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 413	. . . . 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 239	. . . 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 3203	. . 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 3203	. 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 396   ∧ w3a 1086   = wceq 1539   ∈ wcel 2106  ∃wrex 3065  ifcif 4459   class class class wbr 5074   ↦ cmpt 5157   ∘ ccom 5593  ⟶wf 6429  ‘cfv 6433  (class class class)co 7275   ↑_m cmap 8615  Fincfn 8733   finSupp cfsupp 9128  0cc0 10871  1c1 10872   + caddc 10874   < clt 11009   − cmin 11205  ℕcn 11973  ℕ₀cn0 12233  ...cfz 13239  Basecbs 16912  +_gcplusg 16962  ._rcmulr 16963   ·_𝑠 cvsca 16966  0_gc0g 17150   Σ_g cgsu 17151  -_gcsg 18579  ._gcmg 18700  mulGrpcmgp 19720  1_rcur 19737  Ringcrg 19783  CRingccrg 19784  var₁cv1 21347  Poly₁cpl1 21348   Mat cmat 21554   maAdju cmadu 21781   ConstPolyMat ccpmat 21852   matToPolyMat cmat2pmat 21853   cPolyMatToMat ccpmat2mat 21854   pMatToMatPoly cpm2mp 21941

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2709  ax-rep 5209  ax-sep 5223  ax-nul 5230  ax-pow 5288  ax-pr 5352  ax-un 7588  ax-cnex 10927  ax-resscn 10928  ax-1cn 10929  ax-icn 10930  ax-addcl 10931  ax-addrcl 10932  ax-mulcl 10933  ax-mulrcl 10934  ax-mulcom 10935  ax-addass 10936  ax-mulass 10937  ax-distr 10938  ax-i2m1 10939  ax-1ne0 10940  ax-1rid 10941  ax-rnegex 10942  ax-rrecex 10943  ax-cnre 10944  ax-pre-lttri 10945  ax-pre-lttrn 10946  ax-pre-ltadd 10947  ax-pre-mulgt0 10948  ax-addf 10950  ax-mulf 10951

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-xor 1507  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2068  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2816  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3069  df-rex 3070  df-rmo 3071  df-reu 3072  df-rab 3073  df-v 3434  df-sbc 3717  df-csb 3833  df-dif 3890  df-un 3892  df-in 3894  df-ss 3904  df-pss 3906  df-nul 4257  df-if 4460  df-pw 4535  df-sn 4562  df-pr 4564  df-tp 4566  df-op 4568  df-ot 4570  df-uni 4840  df-int 4880  df-iun 4926  df-iin 4927  df-br 5075  df-opab 5137  df-mpt 5158  df-tr 5192  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 6202  df-ord 6269  df-on 6270  df-lim 6271  df-suc 6272  df-iota 6391  df-fun 6435  df-fn 6436  df-f 6437  df-f1 6438  df-fo 6439  df-f1o 6440  df-fv 6441  df-isom 6442  df-riota 7232  df-ov 7278  df-oprab 7279  df-mpo 7280  df-of 7533  df-ofr 7534  df-om 7713  df-1st 7831  df-2nd 7832  df-supp 7978  df-tpos 8042  df-cur 8083  df-frecs 8097  df-wrecs 8128  df-recs 8202  df-rdg 8241  df-1o 8297  df-2o 8298  df-er 8498  df-map 8617  df-pm 8618  df-ixp 8686  df-en 8734  df-dom 8735  df-sdom 8736  df-fin 8737  df-fsupp 9129  df-sup 9201  df-oi 9269  df-card 9697  df-pnf 11011  df-mnf 11012  df-xr 11013  df-ltxr 11014  df-le 11015  df-sub 11207  df-neg 11208  df-div 11633  df-nn 11974  df-2 12036  df-3 12037  df-4 12038  df-5 12039  df-6 12040  df-7 12041  df-8 12042  df-9 12043  df-n0 12234  df-xnn0 12306  df-z 12320  df-dec 12438  df-uz 12583  df-rp 12731  df-fz 13240  df-fzo 13383  df-seq 13722  df-exp 13783  df-hash 14045  df-word 14218  df-lsw 14266  df-concat 14274  df-s1 14301  df-substr 14354  df-pfx 14384  df-splice 14463  df-reverse 14472  df-s2 14561  df-struct 16848  df-sets 16865  df-slot 16883  df-ndx 16895  df-base 16913  df-ress 16942  df-plusg 16975  df-mulr 16976  df-starv 16977  df-sca 16978  df-vsca 16979  df-ip 16980  df-tset 16981  df-ple 16982  df-ds 16984  df-unif 16985  df-hom 16986  df-cco 16987  df-0g 17152  df-gsum 17153  df-prds 17158  df-pws 17160  df-mre 17295  df-mrc 17296  df-acs 17298  df-mgm 18326  df-sgrp 18375  df-mnd 18386  df-mhm 18430  df-submnd 18431  df-efmnd 18508  df-grp 18580  df-minusg 18581  df-sbg 18582  df-mulg 18701  df-subg 18752  df-ghm 18832  df-gim 18875  df-cntz 18923  df-oppg 18950  df-symg 18975  df-pmtr 19050  df-psgn 19099  df-cmn 19388  df-abl 19389  df-mgp 19721  df-ur 19738  df-srg 19742  df-ring 19785  df-cring 19786  df-oppr 19862  df-dvdsr 19883  df-unit 19884  df-invr 19914  df-dvr 19925  df-rnghom 19959  df-drng 19993  df-subrg 20022  df-lmod 20125  df-lss 20194  df-sra 20434  df-rgmod 20435  df-cnfld 20598  df-zring 20671  df-zrh 20705  df-dsmm 20939  df-frlm 20954  df-assa 21060  df-ascl 21062  df-psr 21112  df-mvr 21113  df-mpl 21114  df-opsr 21116  df-psr1 21351  df-vr1 21352  df-ply1 21353  df-coe1 21354  df-mamu 21533  df-mat 21555  df-mdet 21734  df-madu 21783  df-cpmat 21855  df-mat2pmat 21856  df-cpmat2mat 21857  df-decpmat 21912  df-pm2mp 21942

This theorem is referenced by:  chcoeffeq  22035