Theorem decpmatmullem 21376

Description: Lemma for decpmatmul 21377. (Contributed by AV, 20-Oct-2019.) (Revised by AV, 3-Dec-2019.)

Hypotheses

Ref	Expression
decpmatmul.p	⊢ 𝑃 = (Poly1‘𝑅)
decpmatmul.c	⊢ 𝐶 = (𝑁 Mat 𝑃)
decpmatmul.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝐶)

Assertion

Ref	Expression
decpmatmullem	⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) → (𝐼((𝑈(.r‘𝐶)𝑊) decompPMat 𝐾)𝐽) = (𝑅 Σg (𝑡 ∈ 𝑁 ↦ (𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝐾) ↦ (((coe1‘(𝐼𝑈𝑡))‘𝑙)(.r‘𝑅)((coe1‘(𝑡𝑊𝐽))‘(𝐾 − 𝑙))))))))

Distinct variable groups:   𝑡,𝐵   𝐼,𝑙,𝑡   𝐽,𝑙,𝑡   𝐾,𝑙,𝑡   𝑡,𝑁   𝑡,𝑃   𝑅,𝑙,𝑡   𝑈,𝑙,𝑡   𝑊,𝑙,𝑡

Allowed substitution hints:   𝐵(𝑙)   𝐶(𝑡,𝑙)   𝑃(𝑙)   𝑁(𝑙)

Proof of Theorem decpmatmullem

Dummy variable 𝑘 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simpr 488	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 𝑅 ∈ Ring)
2	1	3ad2ant1 1130	. . 3 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) → 𝑅 ∈ Ring)
3		decpmatmul.p	. . . . . . 7 ⊢ 𝑃 = (Poly1‘𝑅)
4		decpmatmul.c	. . . . . . 7 ⊢ 𝐶 = (𝑁 Mat 𝑃)
5	3, 4	pmatring 21297	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 𝐶 ∈ Ring)
6	5	adantr 484	. . . . 5 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵)) → 𝐶 ∈ Ring)
7		simpl 486	. . . . . 6 ⊢ ((𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) → 𝑈 ∈ 𝐵)
8	7	adantl 485	. . . . 5 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵)) → 𝑈 ∈ 𝐵)
9		simpr 488	. . . . . 6 ⊢ ((𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) → 𝑊 ∈ 𝐵)
10	9	adantl 485	. . . . 5 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵)) → 𝑊 ∈ 𝐵)
11		decpmatmul.b	. . . . . 6 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐶)
12		eqid 2798	. . . . . 6 ⊢ (.r‘𝐶) = (.r‘𝐶)
13	11, 12	ringcl 19307	. . . . 5 ⊢ ((𝐶 ∈ Ring ∧ 𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) → (𝑈(.r‘𝐶)𝑊) ∈ 𝐵)
14	6, 8, 10, 13	syl3anc 1368	. . . 4 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵)) → (𝑈(.r‘𝐶)𝑊) ∈ 𝐵)
15	14	3adant3 1129	. . 3 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) → (𝑈(.r‘𝐶)𝑊) ∈ 𝐵)
16		simp33 1208	. . 3 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) → 𝐾 ∈ ℕ0)
17		3simpa 1145	. . . 4 ⊢ ((𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0) → (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁))
18	17	3ad2ant3 1132	. . 3 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) → (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁))
19	3, 4, 11	decpmate 21371	. . 3 ⊢ (((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑈(.r‘𝐶)𝑊) ∈ 𝐵 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁)) → (𝐼((𝑈(.r‘𝐶)𝑊) decompPMat 𝐾)𝐽) = ((coe1‘(𝐼(𝑈(.r‘𝐶)𝑊)𝐽))‘𝐾))
20	2, 15, 16, 18, 19	syl31anc 1370	. 2 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) → (𝐼((𝑈(.r‘𝐶)𝑊) decompPMat 𝐾)𝐽) = ((coe1‘(𝐼(𝑈(.r‘𝐶)𝑊)𝐽))‘𝐾))
21	3	ply1ring 20877	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → 𝑃 ∈ Ring)
22		eqid 2798	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑃 maMul ⟨𝑁, 𝑁, 𝑁⟩) = (𝑃 maMul ⟨𝑁, 𝑁, 𝑁⟩)
23	4, 22	matmulr 21043	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑃 ∈ Ring) → (𝑃 maMul ⟨𝑁, 𝑁, 𝑁⟩) = (.r‘𝐶))
24	23	eqcomd 2804	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑃 ∈ Ring) → (.r‘𝐶) = (𝑃 maMul ⟨𝑁, 𝑁, 𝑁⟩))
25	21, 24	sylan2 595	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → (.r‘𝐶) = (𝑃 maMul ⟨𝑁, 𝑁, 𝑁⟩))
26	25	3ad2ant1 1130	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) → (.r‘𝐶) = (𝑃 maMul ⟨𝑁, 𝑁, 𝑁⟩))
27	26	oveqd 7152	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) → (𝑈(.r‘𝐶)𝑊) = (𝑈(𝑃 maMul ⟨𝑁, 𝑁, 𝑁⟩)𝑊))
28	27	oveqd 7152	. . . . 5 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) → (𝐼(𝑈(.r‘𝐶)𝑊)𝐽) = (𝐼(𝑈(𝑃 maMul ⟨𝑁, 𝑁, 𝑁⟩)𝑊)𝐽))
29		eqid 2798	. . . . . 6 ⊢ (Base‘𝑃) = (Base‘𝑃)
30		eqid 2798	. . . . . 6 ⊢ (.r‘𝑃) = (.r‘𝑃)
31	21	adantl 485	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 𝑃 ∈ Ring)
32	31	3ad2ant1 1130	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) → 𝑃 ∈ Ring)
33		simpl 486	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 𝑁 ∈ Fin)
34	33	3ad2ant1 1130	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) → 𝑁 ∈ Fin)
35	4, 29	matbas2 21026	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑃 ∈ Ring) → ((Base‘𝑃) ↑m (𝑁 × 𝑁)) = (Base‘𝐶))
36	11, 35	eqtr4id 2852	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑃 ∈ Ring) → 𝐵 = ((Base‘𝑃) ↑m (𝑁 × 𝑁)))
37	21, 36	sylan2 595	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 𝐵 = ((Base‘𝑃) ↑m (𝑁 × 𝑁)))
38	37	eleq2d 2875	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → (𝑈 ∈ 𝐵 ↔ 𝑈 ∈ ((Base‘𝑃) ↑m (𝑁 × 𝑁))))
39	38	biimpcd 252	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑈 ∈ 𝐵 → ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 𝑈 ∈ ((Base‘𝑃) ↑m (𝑁 × 𝑁))))
40	39	adantr 484	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) → ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 𝑈 ∈ ((Base‘𝑃) ↑m (𝑁 × 𝑁))))
41	40	impcom 411	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵)) → 𝑈 ∈ ((Base‘𝑃) ↑m (𝑁 × 𝑁)))
42	41	3adant3 1129	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) → 𝑈 ∈ ((Base‘𝑃) ↑m (𝑁 × 𝑁)))
43	21, 35	sylan2 595	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → ((Base‘𝑃) ↑m (𝑁 × 𝑁)) = (Base‘𝐶))
44	11, 43	eqtr4id 2852	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 𝐵 = ((Base‘𝑃) ↑m (𝑁 × 𝑁)))
45	44	eleq2d 2875	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → (𝑊 ∈ 𝐵 ↔ 𝑊 ∈ ((Base‘𝑃) ↑m (𝑁 × 𝑁))))
46	45	biimpcd 252	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑊 ∈ 𝐵 → ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 𝑊 ∈ ((Base‘𝑃) ↑m (𝑁 × 𝑁))))
47	46	adantl 485	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) → ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 𝑊 ∈ ((Base‘𝑃) ↑m (𝑁 × 𝑁))))
48	47	impcom 411	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵)) → 𝑊 ∈ ((Base‘𝑃) ↑m (𝑁 × 𝑁)))
49	48	3adant3 1129	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) → 𝑊 ∈ ((Base‘𝑃) ↑m (𝑁 × 𝑁)))
50		simp31 1206	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) → 𝐼 ∈ 𝑁)
51		simp32 1207	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) → 𝐽 ∈ 𝑁)
52	22, 29, 30, 32, 34, 34, 34, 42, 49, 50, 51	mamufv 20994	. . . . 5 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) → (𝐼(𝑈(𝑃 maMul ⟨𝑁, 𝑁, 𝑁⟩)𝑊)𝐽) = (𝑃 Σg (𝑡 ∈ 𝑁 ↦ ((𝐼𝑈𝑡)(.r‘𝑃)(𝑡𝑊𝐽)))))
53	28, 52	eqtrd 2833	. . . 4 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) → (𝐼(𝑈(.r‘𝐶)𝑊)𝐽) = (𝑃 Σg (𝑡 ∈ 𝑁 ↦ ((𝐼𝑈𝑡)(.r‘𝑃)(𝑡𝑊𝐽)))))
54	53	fveq2d 6649	. . 3 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) → (coe1‘(𝐼(𝑈(.r‘𝐶)𝑊)𝐽)) = (coe1‘(𝑃 Σg (𝑡 ∈ 𝑁 ↦ ((𝐼𝑈𝑡)(.r‘𝑃)(𝑡𝑊𝐽))))))
55	54	fveq1d 6647	. 2 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) → ((coe1‘(𝐼(𝑈(.r‘𝐶)𝑊)𝐽))‘𝐾) = ((coe1‘(𝑃 Σg (𝑡 ∈ 𝑁 ↦ ((𝐼𝑈𝑡)(.r‘𝑃)(𝑡𝑊𝐽)))))‘𝐾))
56	32	adantr 484	. . . . . 6 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) ∧ 𝑡 ∈ 𝑁) → 𝑃 ∈ Ring)
57	50	adantr 484	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) ∧ 𝑡 ∈ 𝑁) → 𝐼 ∈ 𝑁)
58		simpr 488	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) ∧ 𝑡 ∈ 𝑁) → 𝑡 ∈ 𝑁)
59		simpl2l 1223	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) ∧ 𝑡 ∈ 𝑁) → 𝑈 ∈ 𝐵)
60	4, 29, 11, 57, 58, 59	matecld 21031	. . . . . 6 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) ∧ 𝑡 ∈ 𝑁) → (𝐼𝑈𝑡) ∈ (Base‘𝑃))
61	51	adantr 484	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) ∧ 𝑡 ∈ 𝑁) → 𝐽 ∈ 𝑁)
62		simpl2r 1224	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) ∧ 𝑡 ∈ 𝑁) → 𝑊 ∈ 𝐵)
63	4, 29, 11, 58, 61, 62	matecld 21031	. . . . . 6 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) ∧ 𝑡 ∈ 𝑁) → (𝑡𝑊𝐽) ∈ (Base‘𝑃))
64	29, 30	ringcl 19307	. . . . . 6 ⊢ ((𝑃 ∈ Ring ∧ (𝐼𝑈𝑡) ∈ (Base‘𝑃) ∧ (𝑡𝑊𝐽) ∈ (Base‘𝑃)) → ((𝐼𝑈𝑡)(.r‘𝑃)(𝑡𝑊𝐽)) ∈ (Base‘𝑃))
65	56, 60, 63, 64	syl3anc 1368	. . . . 5 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) ∧ 𝑡 ∈ 𝑁) → ((𝐼𝑈𝑡)(.r‘𝑃)(𝑡𝑊𝐽)) ∈ (Base‘𝑃))
66	65	ralrimiva 3149	. . . 4 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) → ∀𝑡 ∈ 𝑁 ((𝐼𝑈𝑡)(.r‘𝑃)(𝑡𝑊𝐽)) ∈ (Base‘𝑃))
67	3, 29, 2, 16, 66, 34	coe1fzgsumd 20931	. . 3 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) → ((coe1‘(𝑃 Σg (𝑡 ∈ 𝑁 ↦ ((𝐼𝑈𝑡)(.r‘𝑃)(𝑡𝑊𝐽)))))‘𝐾) = (𝑅 Σg (𝑡 ∈ 𝑁 ↦ ((coe1‘((𝐼𝑈𝑡)(.r‘𝑃)(𝑡𝑊𝐽)))‘𝐾))))
68		simpl1r 1222	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) ∧ 𝑡 ∈ 𝑁) → 𝑅 ∈ Ring)
69		eqid 2798	. . . . . . . 8 ⊢ (.r‘𝑅) = (.r‘𝑅)
70	3, 30, 69, 29	coe1mul 20899	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝐼𝑈𝑡) ∈ (Base‘𝑃) ∧ (𝑡𝑊𝐽) ∈ (Base‘𝑃)) → (coe1‘((𝐼𝑈𝑡)(.r‘𝑃)(𝑡𝑊𝐽))) = (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ (𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝑘) ↦ (((coe1‘(𝐼𝑈𝑡))‘𝑙)(.r‘𝑅)((coe1‘(𝑡𝑊𝐽))‘(𝑘 − 𝑙)))))))
71	68, 60, 63, 70	syl3anc 1368	. . . . . 6 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) ∧ 𝑡 ∈ 𝑁) → (coe1‘((𝐼𝑈𝑡)(.r‘𝑃)(𝑡𝑊𝐽))) = (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ (𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝑘) ↦ (((coe1‘(𝐼𝑈𝑡))‘𝑙)(.r‘𝑅)((coe1‘(𝑡𝑊𝐽))‘(𝑘 − 𝑙)))))))
72		oveq2 7143	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 = 𝐾 → (0...𝑘) = (0...𝐾))
73		fvoveq1 7158	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑘 = 𝐾 → ((coe1‘(𝑡𝑊𝐽))‘(𝑘 − 𝑙)) = ((coe1‘(𝑡𝑊𝐽))‘(𝐾 − 𝑙)))
74	73	oveq2d 7151	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 = 𝐾 → (((coe1‘(𝐼𝑈𝑡))‘𝑙)(.r‘𝑅)((coe1‘(𝑡𝑊𝐽))‘(𝑘 − 𝑙))) = (((coe1‘(𝐼𝑈𝑡))‘𝑙)(.r‘𝑅)((coe1‘(𝑡𝑊𝐽))‘(𝐾 − 𝑙))))
75	72, 74	mpteq12dv 5115	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑘 = 𝐾 → (𝑙 ∈ (0...𝑘) ↦ (((coe1‘(𝐼𝑈𝑡))‘𝑙)(.r‘𝑅)((coe1‘(𝑡𝑊𝐽))‘(𝑘 − 𝑙)))) = (𝑙 ∈ (0...𝐾) ↦ (((coe1‘(𝐼𝑈𝑡))‘𝑙)(.r‘𝑅)((coe1‘(𝑡𝑊𝐽))‘(𝐾 − 𝑙)))))
76	75	oveq2d 7151	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 = 𝐾 → (𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝑘) ↦ (((coe1‘(𝐼𝑈𝑡))‘𝑙)(.r‘𝑅)((coe1‘(𝑡𝑊𝐽))‘(𝑘 − 𝑙))))) = (𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝐾) ↦ (((coe1‘(𝐼𝑈𝑡))‘𝑙)(.r‘𝑅)((coe1‘(𝑡𝑊𝐽))‘(𝐾 − 𝑙))))))
77	76	adantl 485	. . . . . 6 ⊢ (((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) ∧ 𝑡 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 = 𝐾) → (𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝑘) ↦ (((coe1‘(𝐼𝑈𝑡))‘𝑙)(.r‘𝑅)((coe1‘(𝑡𝑊𝐽))‘(𝑘 − 𝑙))))) = (𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝐾) ↦ (((coe1‘(𝐼𝑈𝑡))‘𝑙)(.r‘𝑅)((coe1‘(𝑡𝑊𝐽))‘(𝐾 − 𝑙))))))
78	16	adantr 484	. . . . . 6 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) ∧ 𝑡 ∈ 𝑁) → 𝐾 ∈ ℕ0)
79		ovexd 7170	. . . . . 6 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) ∧ 𝑡 ∈ 𝑁) → (𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝐾) ↦ (((coe1‘(𝐼𝑈𝑡))‘𝑙)(.r‘𝑅)((coe1‘(𝑡𝑊𝐽))‘(𝐾 − 𝑙))))) ∈ V)
80	71, 77, 78, 79	fvmptd 6752	. . . . 5 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) ∧ 𝑡 ∈ 𝑁) → ((coe1‘((𝐼𝑈𝑡)(.r‘𝑃)(𝑡𝑊𝐽)))‘𝐾) = (𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝐾) ↦ (((coe1‘(𝐼𝑈𝑡))‘𝑙)(.r‘𝑅)((coe1‘(𝑡𝑊𝐽))‘(𝐾 − 𝑙))))))
81	80	mpteq2dva 5125	. . . 4 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) → (𝑡 ∈ 𝑁 ↦ ((coe1‘((𝐼𝑈𝑡)(.r‘𝑃)(𝑡𝑊𝐽)))‘𝐾)) = (𝑡 ∈ 𝑁 ↦ (𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝐾) ↦ (((coe1‘(𝐼𝑈𝑡))‘𝑙)(.r‘𝑅)((coe1‘(𝑡𝑊𝐽))‘(𝐾 − 𝑙)))))))
82	81	oveq2d 7151	. . 3 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) → (𝑅 Σg (𝑡 ∈ 𝑁 ↦ ((coe1‘((𝐼𝑈𝑡)(.r‘𝑃)(𝑡𝑊𝐽)))‘𝐾))) = (𝑅 Σg (𝑡 ∈ 𝑁 ↦ (𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝐾) ↦ (((coe1‘(𝐼𝑈𝑡))‘𝑙)(.r‘𝑅)((coe1‘(𝑡𝑊𝐽))‘(𝐾 − 𝑙))))))))
83	67, 82	eqtrd 2833	. 2 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) → ((coe1‘(𝑃 Σg (𝑡 ∈ 𝑁 ↦ ((𝐼𝑈𝑡)(.r‘𝑃)(𝑡𝑊𝐽)))))‘𝐾) = (𝑅 Σg (𝑡 ∈ 𝑁 ↦ (𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝐾) ↦ (((coe1‘(𝐼𝑈𝑡))‘𝑙)(.r‘𝑅)((coe1‘(𝑡𝑊𝐽))‘(𝐾 − 𝑙))))))))
84	20, 55, 83	3eqtrd 2837	1 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) → (𝐼((𝑈(.r‘𝐶)𝑊) decompPMat 𝐾)𝐽) = (𝑅 Σg (𝑡 ∈ 𝑁 ↦ (𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝐾) ↦ (((coe1‘(𝐼𝑈𝑡))‘𝑙)(.r‘𝑅)((coe1‘(𝑡𝑊𝐽))‘(𝐾 − 𝑙))))))))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 399   ∧ w3a 1084   = wceq 1538   ∈ wcel 2111  Vcvv 3441  ⟨cotp 4533   ↦ cmpt 5110   × cxp 5517  ‘cfv 6324  (class class class)co 7135   ↑_m cmap 8389  Fincfn 8492  0cc0 10526   − cmin 10859  ℕ₀cn0 11885  ...cfz 12885  Basecbs 16475  ._rcmulr 16558   Σ_g cgsu 16706  Ringcrg 19290  Poly₁cpl1 20806  coe₁cco1 20807   maMul cmmul 20990   Mat cmat 21012   decompPMat cdecpmat 21367

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2770  ax-rep 5154  ax-sep 5167  ax-nul 5174  ax-pow 5231  ax-pr 5295  ax-un 7441  ax-cnex 10582  ax-resscn 10583  ax-1cn 10584  ax-icn 10585  ax-addcl 10586  ax-addrcl 10587  ax-mulcl 10588  ax-mulrcl 10589  ax-mulcom 10590  ax-addass 10591  ax-mulass 10592  ax-distr 10593  ax-i2m1 10594  ax-1ne0 10595  ax-1rid 10596  ax-rnegex 10597  ax-rrecex 10598  ax-cnre 10599  ax-pre-lttri 10600  ax-pre-lttrn 10601  ax-pre-ltadd 10602  ax-pre-mulgt0 10603

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-fal 1551  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2598  df-eu 2629  df-clab 2777  df-cleq 2791  df-clel 2870  df-nfc 2938  df-ne 2988  df-nel 3092  df-ral 3111  df-rex 3112  df-reu 3113  df-rmo 3114  df-rab 3115  df-v 3443  df-sbc 3721  df-csb 3829  df-dif 3884  df-un 3886  df-in 3888  df-ss 3898  df-pss 3900  df-nul 4244  df-if 4426  df-pw 4499  df-sn 4526  df-pr 4528  df-tp 4530  df-op 4532  df-ot 4534  df-uni 4801  df-int 4839  df-iun 4883  df-iin 4884  df-br 5031  df-opab 5093  df-mpt 5111  df-tr 5137  df-id 5425  df-eprel 5430  df-po 5438  df-so 5439  df-fr 5478  df-se 5479  df-we 5480  df-xp 5525  df-rel 5526  df-cnv 5527  df-co 5528  df-dm 5529  df-rn 5530  df-res 5531  df-ima 5532  df-pred 6116  df-ord 6162  df-on 6163  df-lim 6164  df-suc 6165  df-iota 6283  df-fun 6326  df-fn 6327  df-f 6328  df-f1 6329  df-fo 6330  df-f1o 6331  df-fv 6332  df-isom 6333  df-riota 7093  df-ov 7138  df-oprab 7139  df-mpo 7140  df-of 7389  df-ofr 7390  df-om 7561  df-1st 7671  df-2nd 7672  df-supp 7814  df-wrecs 7930  df-recs 7991  df-rdg 8029  df-1o 8085  df-2o 8086  df-oadd 8089  df-er 8272  df-map 8391  df-pm 8392  df-ixp 8445  df-en 8493  df-dom 8494  df-sdom 8495  df-fin 8496  df-fsupp 8818  df-sup 8890  df-oi 8958  df-card 9352  df-pnf 10666  df-mnf 10667  df-xr 10668  df-ltxr 10669  df-le 10670  df-sub 10861  df-neg 10862  df-nn 11626  df-2 11688  df-3 11689  df-4 11690  df-5 11691  df-6 11692  df-7 11693  df-8 11694  df-9 11695  df-n0 11886  df-z 11970  df-dec 12087  df-uz 12232  df-fz 12886  df-fzo 13029  df-seq 13365  df-hash 13687  df-struct 16477  df-ndx 16478  df-slot 16479  df-base 16481  df-sets 16482  df-ress 16483  df-plusg 16570  df-mulr 16571  df-sca 16573  df-vsca 16574  df-ip 16575  df-tset 16576  df-ple 16577  df-ds 16579  df-hom 16581  df-cco 16582  df-0g 16707  df-gsum 16708  df-prds 16713  df-pws 16715  df-mre 16849  df-mrc 16850  df-acs 16852  df-mgm 17844  df-sgrp 17893  df-mnd 17904  df-mhm 17948  df-submnd 17949  df-grp 18098  df-minusg 18099  df-sbg 18100  df-mulg 18217  df-subg 18268  df-ghm 18348  df-cntz 18439  df-cmn 18900  df-abl 18901  df-mgp 19233  df-ur 19245  df-ring 19292  df-subrg 19526  df-lmod 19629  df-lss 19697  df-sra 19937  df-rgmod 19938  df-dsmm 20421  df-frlm 20436  df-psr 20594  df-mpl 20596  df-opsr 20598  df-psr1 20809  df-ply1 20811  df-coe1 20812  df-mamu 20991  df-mat 21013  df-decpmat 21368

This theorem is referenced by:  decpmatmul  21377