Theorem m2cpminvid2 23082

Description: The transformation applied to the inverse transformation of a constant polynomial matrix over the ring 𝑅 results in the matrix itself. (Contributed by AV, 12-Nov-2019.) (Revised by AV, 14-Dec-2019.)

Hypotheses

Ref	Expression
m2cpminvid2.s	⊢ 𝑆 = (𝑁 ConstPolyMat 𝑅)
m2cpminvid2.i	⊢ 𝐼 = (𝑁 cPolyMatToMat 𝑅)
m2cpminvid2.t	⊢ 𝑇 = (𝑁 matToPolyMat 𝑅)

Assertion

Ref	Expression
m2cpminvid2	⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → (𝑇‘(𝐼‘𝑀)) = 𝑀)

Proof of Theorem m2cpminvid2

Dummy variables 𝑖 𝑗 𝑥 𝑦 𝑛 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		m2cpminvid2.i	. . . 4 ⊢ 𝐼 = (𝑁 cPolyMatToMat 𝑅)
2		m2cpminvid2.s	. . . 4 ⊢ 𝑆 = (𝑁 ConstPolyMat 𝑅)
3	1, 2	cpm2mval 23077	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → (𝐼‘𝑀) = (𝑥 ∈ 𝑁, 𝑦 ∈ 𝑁 ↦ ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)))
4	3	fveq2d 6894	. 2 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → (𝑇‘(𝐼‘𝑀)) = (𝑇‘(𝑥 ∈ 𝑁, 𝑦 ∈ 𝑁 ↦ ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0))))
5		simp1 1154	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → 𝑁 ∈ Fin)
6		simp2 1155	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → 𝑅 ∈ Ring)
7		eqid 2760	. . . . 5 ⊢ (𝑁 Mat 𝑅) = (𝑁 Mat 𝑅)
8		eqid 2760	. . . . 5 ⊢ (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
9		eqid 2760	. . . . 5 ⊢ (Base‘(𝑁 Mat 𝑅)) = (Base‘(𝑁 Mat 𝑅))
10		eqid 2760	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 Mat (Poly1‘𝑅)) = (𝑁 Mat (Poly1‘𝑅))
11		eqid 2760	. . . . . . 7 ⊢ (Base‘(Poly1‘𝑅)) = (Base‘(Poly1‘𝑅))
12		eqid 2760	. . . . . . 7 ⊢ (Base‘(𝑁 Mat (Poly1‘𝑅))) = (Base‘(𝑁 Mat (Poly1‘𝑅)))
13		simp2 1155	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁) → 𝑥 ∈ 𝑁)
14		simp3 1156	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁) → 𝑦 ∈ 𝑁)
15		eqid 2760	. . . . . . . . 9 ⊢ (Poly1‘𝑅) = (Poly1‘𝑅)
16	2, 15, 10, 12	cpmatpmat 23037	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → 𝑀 ∈ (Base‘(𝑁 Mat (Poly1‘𝑅))))
17	16	3ad2ant1 1151	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁) → 𝑀 ∈ (Base‘(𝑁 Mat (Poly1‘𝑅))))
18	10, 11, 12, 13, 14, 17	matecld 22750	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁) → (𝑥𝑀𝑦) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)))
19		0nn0 12628	. . . . . 6 ⊢ 0 ∈ ℕ0
20		eqid 2760	. . . . . . 7 ⊢ (coe1‘(𝑥𝑀𝑦)) = (coe1‘(𝑥𝑀𝑦))
21	20, 11, 15, 8	coe1fvalcl 22539	. . . . . 6 ⊢ (((𝑥𝑀𝑦) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)) ∧ 0 ∈ ℕ0) → ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0) ∈ (Base‘𝑅))
22	18, 19, 21	sylancl 598	. . . . 5 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁) → ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0) ∈ (Base‘𝑅))
23	7, 8, 9, 5, 6, 22	matbas2d 22747	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → (𝑥 ∈ 𝑁, 𝑦 ∈ 𝑁 ↦ ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)) ∈ (Base‘(𝑁 Mat 𝑅)))
24		m2cpminvid2.t	. . . . 5 ⊢ 𝑇 = (𝑁 matToPolyMat 𝑅)
25		eqid 2760	. . . . 5 ⊢ (algSc‘(Poly1‘𝑅)) = (algSc‘(Poly1‘𝑅))
26	24, 7, 9, 15, 25	mat2pmatval 23051	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑥 ∈ 𝑁, 𝑦 ∈ 𝑁 ↦ ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)) ∈ (Base‘(𝑁 Mat 𝑅))) → (𝑇‘(𝑥 ∈ 𝑁, 𝑦 ∈ 𝑁 ↦ ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0))) = (𝑖 ∈ 𝑁, 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘(𝑖(𝑥 ∈ 𝑁, 𝑦 ∈ 𝑁 ↦ ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0))𝑗))))
27	5, 6, 23, 26	syl3anc 1398	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → (𝑇‘(𝑥 ∈ 𝑁, 𝑦 ∈ 𝑁 ↦ ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0))) = (𝑖 ∈ 𝑁, 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘(𝑖(𝑥 ∈ 𝑁, 𝑦 ∈ 𝑁 ↦ ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0))𝑗))))
28		eqidd 2761	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → (𝑥 ∈ 𝑁, 𝑦 ∈ 𝑁 ↦ ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)) = (𝑥 ∈ 𝑁, 𝑦 ∈ 𝑁 ↦ ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)))
29		oveq12 7433	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑥 = 𝑖 ∧ 𝑦 = 𝑗) → (𝑥𝑀𝑦) = (𝑖𝑀𝑗))
30	29	fveq2d 6894	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑥 = 𝑖 ∧ 𝑦 = 𝑗) → (coe1‘(𝑥𝑀𝑦)) = (coe1‘(𝑖𝑀𝑗)))
31	30	fveq1d 6892	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 = 𝑖 ∧ 𝑦 = 𝑗) → ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0) = ((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0))
32	31	adantl 487	. . . . . 6 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) ∧ (𝑥 = 𝑖 ∧ 𝑦 = 𝑗)) → ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0) = ((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0))
33		simp2 1155	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → 𝑖 ∈ 𝑁)
34		simp3 1156	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → 𝑗 ∈ 𝑁)
35		fvexd 6905	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → ((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0) ∈ V)
36	28, 32, 33, 34, 35	ovmpod 7576	. . . . 5 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → (𝑖(𝑥 ∈ 𝑁, 𝑦 ∈ 𝑁 ↦ ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0))𝑗) = ((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0))
37	36	fveq2d 6894	. . . 4 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘(𝑖(𝑥 ∈ 𝑁, 𝑦 ∈ 𝑁 ↦ ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0))𝑗)) = ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0)))
38	37	mpoeq3dva 7501	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → (𝑖 ∈ 𝑁, 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘(𝑖(𝑥 ∈ 𝑁, 𝑦 ∈ 𝑁 ↦ ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0))𝑗))) = (𝑖 ∈ 𝑁, 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0))))
39	27, 38	eqtrd 2795	. 2 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → (𝑇‘(𝑥 ∈ 𝑁, 𝑦 ∈ 𝑁 ↦ ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0))) = (𝑖 ∈ 𝑁, 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0))))
40	2, 15	m2cpminvid2lem 23081	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁)) → ∀𝑛 ∈ ℕ0 ((coe1‘((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)))‘𝑛) = ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘𝑛))
41		simpl2 1211	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁)) → 𝑅 ∈ Ring)
42		simprl 783	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁)) → 𝑥 ∈ 𝑁)
43		simprr 785	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁)) → 𝑦 ∈ 𝑁)
44	16	adantr 486	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁)) → 𝑀 ∈ (Base‘(𝑁 Mat (Poly1‘𝑅))))
45	10, 11, 12, 42, 43, 44	matecld 22750	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁)) → (𝑥𝑀𝑦) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)))
46	45, 19, 21	sylancl 598	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁)) → ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0) ∈ (Base‘𝑅))
47	15, 25, 8, 11	ply1sclcl 22614	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0) ∈ (Base‘𝑅)) → ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)))
48	41, 46, 47	syl2anc 596	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁)) → ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)))
49		eqid 2760	. . . . . . . . 9 ⊢ (coe1‘((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0))) = (coe1‘((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)))
50	15, 11, 49, 20	ply1coe1eq 22627	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)) ∧ (𝑥𝑀𝑦) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅))) → (∀𝑛 ∈ ℕ0 ((coe1‘((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)))‘𝑛) = ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘𝑛) ↔ ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)) = (𝑥𝑀𝑦)))
51	50	bicomd 226	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)) ∧ (𝑥𝑀𝑦) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅))) → (((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)) = (𝑥𝑀𝑦) ↔ ∀𝑛 ∈ ℕ0 ((coe1‘((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)))‘𝑛) = ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘𝑛)))
52	41, 48, 45, 51	syl3anc 1398	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁)) → (((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)) = (𝑥𝑀𝑦) ↔ ∀𝑛 ∈ ℕ0 ((coe1‘((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)))‘𝑛) = ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘𝑛)))
53	40, 52	mpbird 260	. . . . 5 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁)) → ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)) = (𝑥𝑀𝑦))
54	53	ralrimivva 3205	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → ∀𝑥 ∈ 𝑁 ∀𝑦 ∈ 𝑁 ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)) = (𝑥𝑀𝑦))
55		eqidd 2761	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑥 ∈ 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ 𝑁) → (𝑖 ∈ 𝑁, 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0))) = (𝑖 ∈ 𝑁, 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0))))
56		oveq12 7433	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑖 = 𝑥 ∧ 𝑗 = 𝑦) → (𝑖𝑀𝑗) = (𝑥𝑀𝑦))
57	56	fveq2d 6894	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑖 = 𝑥 ∧ 𝑗 = 𝑦) → (coe1‘(𝑖𝑀𝑗)) = (coe1‘(𝑥𝑀𝑦)))
58	57	fveq1d 6892	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑖 = 𝑥 ∧ 𝑗 = 𝑦) → ((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0) = ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0))
59	58	fveq2d 6894	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑖 = 𝑥 ∧ 𝑗 = 𝑦) → ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0)) = ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)))
60	59	adantl 487	. . . . . . . 8 ⊢ (((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑥 ∈ 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ 𝑁) ∧ (𝑖 = 𝑥 ∧ 𝑗 = 𝑦)) → ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0)) = ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)))
61		simplr 781	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑥 ∈ 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ 𝑁) → 𝑥 ∈ 𝑁)
62		simpr 490	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑥 ∈ 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ 𝑁) → 𝑦 ∈ 𝑁)
63		fvexd 6905	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑥 ∈ 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ 𝑁) → ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)) ∈ V)
64	55, 60, 61, 62, 63	ovmpod 7576	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑥 ∈ 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ 𝑁) → (𝑥(𝑖 ∈ 𝑁, 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0)))𝑦) = ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)))
65	64	eqeq1d 2762	. . . . . 6 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑥 ∈ 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ 𝑁) → ((𝑥(𝑖 ∈ 𝑁, 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0)))𝑦) = (𝑥𝑀𝑦) ↔ ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)) = (𝑥𝑀𝑦)))
66	65	anasss 472	. . . . 5 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁)) → ((𝑥(𝑖 ∈ 𝑁, 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0)))𝑦) = (𝑥𝑀𝑦) ↔ ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)) = (𝑥𝑀𝑦)))
67	66	2ralbidva 3224	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → (∀𝑥 ∈ 𝑁 ∀𝑦 ∈ 𝑁 (𝑥(𝑖 ∈ 𝑁, 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0)))𝑦) = (𝑥𝑀𝑦) ↔ ∀𝑥 ∈ 𝑁 ∀𝑦 ∈ 𝑁 ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)) = (𝑥𝑀𝑦)))
68	54, 67	mpbird 260	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → ∀𝑥 ∈ 𝑁 ∀𝑦 ∈ 𝑁 (𝑥(𝑖 ∈ 𝑁, 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0)))𝑦) = (𝑥𝑀𝑦))
69		fvexd 6905	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → (Poly1‘𝑅) ∈ V)
70	6	3ad2ant1 1151	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → 𝑅 ∈ Ring)
71	16	3ad2ant1 1151	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → 𝑀 ∈ (Base‘(𝑁 Mat (Poly1‘𝑅))))
72	10, 11, 12, 33, 34, 71	matecld 22750	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → (𝑖𝑀𝑗) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)))
73		eqid 2760	. . . . . . . 8 ⊢ (coe1‘(𝑖𝑀𝑗)) = (coe1‘(𝑖𝑀𝑗))
74	73, 11, 15, 8	coe1fvalcl 22539	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑖𝑀𝑗) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)) ∧ 0 ∈ ℕ0) → ((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0) ∈ (Base‘𝑅))
75	72, 19, 74	sylancl 598	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → ((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0) ∈ (Base‘𝑅))
76	15, 25, 8, 11	ply1sclcl 22614	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ ((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0) ∈ (Base‘𝑅)) → ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0)) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)))
77	70, 75, 76	syl2anc 596	. . . . 5 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0)) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)))
78	10, 11, 12, 5, 69, 77	matbas2d 22747	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → (𝑖 ∈ 𝑁, 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0))) ∈ (Base‘(𝑁 Mat (Poly1‘𝑅))))
79	10, 12	eqmat 22748	. . . 4 ⊢ (((𝑖 ∈ 𝑁, 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0))) ∈ (Base‘(𝑁 Mat (Poly1‘𝑅))) ∧ 𝑀 ∈ (Base‘(𝑁 Mat (Poly1‘𝑅)))) → ((𝑖 ∈ 𝑁, 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0))) = 𝑀 ↔ ∀𝑥 ∈ 𝑁 ∀𝑦 ∈ 𝑁 (𝑥(𝑖 ∈ 𝑁, 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0)))𝑦) = (𝑥𝑀𝑦)))
80	78, 16, 79	syl2anc 596	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → ((𝑖 ∈ 𝑁, 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0))) = 𝑀 ↔ ∀𝑥 ∈ 𝑁 ∀𝑦 ∈ 𝑁 (𝑥(𝑖 ∈ 𝑁, 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0)))𝑦) = (𝑥𝑀𝑦)))
81	68, 80	mpbird 260	. 2 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → (𝑖 ∈ 𝑁, 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0))) = 𝑀)
82	4, 39, 81	3eqtrd 2799	1 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → (𝑇‘(𝐼‘𝑀)) = 𝑀)

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1569   ∈ wcel 2144  ∀wral 3076  Vcvv 3450  ‘cfv 6543  (class class class)co 7424   ∈ cmpo 7426  Fincfn 8981  0cc0 11207  ℕ₀cn0 12613  Basecbs 17396  Ringcrg 20468  algSccascl 22169  Poly₁cpl1 22504  coe₁cco1 22505   Mat cmat 22731   ConstPolyMat ccpmat 23030   matToPolyMat cmat2pmat 23031   cPolyMatToMat ccpmat2mat 23032

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7755  ax-cnex 11263  ax-resscn 11264  ax-1cn 11265  ax-icn 11266  ax-addcl 11267  ax-addrcl 11268  ax-mulcl 11269  ax-mulrcl 11270  ax-mulcom 11271  ax-addass 11272  ax-mulass 11273  ax-distr 11274  ax-i2m1 11275  ax-1ne0 11276  ax-1rid 11277  ax-rnegex 11278  ax-rrecex 11279  ax-cnre 11280  ax-pre-lttri 11281  ax-pre-lttrn 11282  ax-pre-ltadd 11283  ax-pre-mulgt0 11284

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3848  df-ss 3897  df-pss 4013  df-dif 4046  df-in 4090  df-un 4150  df-nul 4278  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4835  df-ot 4858  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-iin 4953  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-se 5605  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6307  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6497  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-isom 6552  df-riota 7381  df-ov 7427  df-oprab 7428  df-mpo 7429  df-of 7697  df-ofr 7698  df-om 7882  df-1st 8005  df-2nd 8006  df-supp 8185  df-frecs 8307  df-wrecs 8338  df-recs 8387  df-rdg 8426  df-1o 8484  df-2o 8485  df-er 8725  df-map 8857  df-pm 8858  df-ixp 8934  df-en 8982  df-dom 8983  df-sdom 8984  df-fin 8985  df-fsupp 9362  df-sup 9441  df-oi 9511  df-card 10027  df-pnf 11352  df-mnf 11353  df-xr 11354  df-ltxr 11355  df-le 11356  df-sub 11550  df-neg 11551  df-nn 12343  df-2 12412  df-3 12413  df-4 12414  df-5 12415  df-6 12416  df-7 12417  df-8 12418  df-9 12419  df-n0 12614  df-z 12701  df-dec 12822  df-uz 12973  df-fz 13647  df-fzo 13796  df-seq 14152  df-hash 14482  df-struct 17334  df-sets 17351  df-slot 17369  df-ndx 17381  df-base 17397  df-ress 17418  df-plusg 17450  df-mulr 17451  df-sca 17453  df-vsca 17454  df-ip 17455  df-tset 17456  df-ple 17457  df-ds 17459  df-hom 17461  df-cco 17462  df-0g 17621  df-gsum 17622  df-prds 17627  df-pws 17629  df-mre 17765  df-mrc 17766  df-acs 17768  df-mgm 18825  df-sgrp 18917  df-mnd 18933  df-mhm 18987  df-submnd 18988  df-grp 19156  df-minusg 19157  df-sbg 19158  df-mulg 19287  df-subg 19342  df-ghm 19437  df-cntz 19540  df-cmn 20005  df-abl 20006  df-mgp 20370  df-rng 20384  df-ur 20417  df-srg 20422  df-ring 20470  df-subrng 20807  df-subrg 20831  df-lmod 21146  df-lss 21216  df-sra 21457  df-rgmod 21458  df-dsmm 22047  df-frlm 22062  df-ascl 22172  df-psr 22226  df-mvr 22227  df-mpl 22228  df-opsr 22230  df-psr1 22507  df-vr1 22508  df-ply1 22509  df-coe1 22510  df-mat 22732  df-cpmat 23033  df-mat2pmat 23034  df-cpmat2mat 23035

This theorem is used by:  m2cpmfo  23083  m2cpminv  23087  cpmadumatpoly  23210  cayhamlem4  23215