Theorem m2cpminvid2 21047

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 21042	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → (𝐼‘𝑀) = (𝑥 ∈ 𝑁, 𝑦 ∈ 𝑁 ↦ ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)))
4	3	fveq2d 6542	. 2 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → (𝑇‘(𝐼‘𝑀)) = (𝑇‘(𝑥 ∈ 𝑁, 𝑦 ∈ 𝑁 ↦ ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0))))
5		simp1 1129	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → 𝑁 ∈ Fin)
6		simp2 1130	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → 𝑅 ∈ Ring)
7		eqid 2795	. . . . 5 ⊢ (𝑁 Mat 𝑅) = (𝑁 Mat 𝑅)
8		eqid 2795	. . . . 5 ⊢ (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
9		eqid 2795	. . . . 5 ⊢ (Base‘(𝑁 Mat 𝑅)) = (Base‘(𝑁 Mat 𝑅))
10		eqid 2795	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 Mat (Poly1‘𝑅)) = (𝑁 Mat (Poly1‘𝑅))
11		eqid 2795	. . . . . . 7 ⊢ (Base‘(Poly1‘𝑅)) = (Base‘(Poly1‘𝑅))
12		eqid 2795	. . . . . . 7 ⊢ (Base‘(𝑁 Mat (Poly1‘𝑅))) = (Base‘(𝑁 Mat (Poly1‘𝑅)))
13		simp2 1130	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁) → 𝑥 ∈ 𝑁)
14		simp3 1131	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁) → 𝑦 ∈ 𝑁)
15		eqid 2795	. . . . . . . . 9 ⊢ (Poly1‘𝑅) = (Poly1‘𝑅)
16	2, 15, 10, 12	cpmatpmat 21002	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → 𝑀 ∈ (Base‘(𝑁 Mat (Poly1‘𝑅))))
17	16	3ad2ant1 1126	. . . . . . 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 20719	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁) → (𝑥𝑀𝑦) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)))
19		0nn0 11760	. . . . . 6 ⊢ 0 ∈ ℕ0
20		eqid 2795	. . . . . . 7 ⊢ (coe1‘(𝑥𝑀𝑦)) = (coe1‘(𝑥𝑀𝑦))
21	20, 11, 15, 8	coe1fvalcl 20063	. . . . . 6 ⊢ (((𝑥𝑀𝑦) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)) ∧ 0 ∈ ℕ0) → ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0) ∈ (Base‘𝑅))
22	18, 19, 21	sylancl 586	. . . . 5 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁) → ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0) ∈ (Base‘𝑅))
23	7, 8, 9, 5, 6, 22	matbas2d 20716	. . . 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 2795	. . . . 5 ⊢ (algSc‘(Poly1‘𝑅)) = (algSc‘(Poly1‘𝑅))
26	24, 7, 9, 15, 25	mat2pmatval 21016	. . . 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 1364	. . 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 2796	. . . . . 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 7025	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑥 = 𝑖 ∧ 𝑦 = 𝑗) → (𝑥𝑀𝑦) = (𝑖𝑀𝑗))
30	29	fveq2d 6542	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑥 = 𝑖 ∧ 𝑦 = 𝑗) → (coe1‘(𝑥𝑀𝑦)) = (coe1‘(𝑖𝑀𝑗)))
31	30	fveq1d 6540	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 = 𝑖 ∧ 𝑦 = 𝑗) → ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0) = ((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0))
32	31	adantl 482	. . . . . 6 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) ∧ (𝑥 = 𝑖 ∧ 𝑦 = 𝑗)) → ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0) = ((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0))
33		simp2 1130	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → 𝑖 ∈ 𝑁)
34		simp3 1131	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → 𝑗 ∈ 𝑁)
35		fvexd 6553	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → ((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0) ∈ V)
36	28, 32, 33, 34, 35	ovmpod 7158	. . . . 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 6542	. . . 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 7089	. . 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 2831	. 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 21046	. . . . . 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 1185	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁)) → 𝑅 ∈ Ring)
42		simprl 767	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁)) → 𝑥 ∈ 𝑁)
43		simprr 769	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁)) → 𝑦 ∈ 𝑁)
44	16	adantr 481	. . . . . . . . . 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 20719	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁)) → (𝑥𝑀𝑦) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)))
46	45, 19, 21	sylancl 586	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁)) → ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0) ∈ (Base‘𝑅))
47	15, 25, 8, 11	ply1sclcl 20137	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0) ∈ (Base‘𝑅)) → ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)))
48	41, 46, 47	syl2anc 584	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁)) → ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)))
49		eqid 2795	. . . . . . . . 9 ⊢ (coe1‘((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0))) = (coe1‘((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)))
50	15, 11, 49, 20	ply1coe1eq 20149	. . . . . . . 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 224	. . . . . . 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 1364	. . . . . 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 258	. . . . 5 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁)) → ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)) = (𝑥𝑀𝑦))
54	53	ralrimivva 3158	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → ∀𝑥 ∈ 𝑁 ∀𝑦 ∈ 𝑁 ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)) = (𝑥𝑀𝑦))
55		eqidd 2796	. . . . . . . 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 7025	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑖 = 𝑥 ∧ 𝑗 = 𝑦) → (𝑖𝑀𝑗) = (𝑥𝑀𝑦))
57	56	fveq2d 6542	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑖 = 𝑥 ∧ 𝑗 = 𝑦) → (coe1‘(𝑖𝑀𝑗)) = (coe1‘(𝑥𝑀𝑦)))
58	57	fveq1d 6540	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑖 = 𝑥 ∧ 𝑗 = 𝑦) → ((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0) = ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0))
59	58	fveq2d 6542	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑖 = 𝑥 ∧ 𝑗 = 𝑦) → ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0)) = ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)))
60	59	adantl 482	. . . . . . . 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 765	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑥 ∈ 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ 𝑁) → 𝑥 ∈ 𝑁)
62		simpr 485	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑥 ∈ 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ 𝑁) → 𝑦 ∈ 𝑁)
63		fvexd 6553	. . . . . . . 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 7158	. . . . . . 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 2797	. . . . . 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 467	. . . . 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 3165	. . . 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 258	. . 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 6553	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → (Poly1‘𝑅) ∈ V)
70	6	3ad2ant1 1126	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → 𝑅 ∈ Ring)
71	16	3ad2ant1 1126	. . . . . . . 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 20719	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → (𝑖𝑀𝑗) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)))
73		eqid 2795	. . . . . . . 8 ⊢ (coe1‘(𝑖𝑀𝑗)) = (coe1‘(𝑖𝑀𝑗))
74	73, 11, 15, 8	coe1fvalcl 20063	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑖𝑀𝑗) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)) ∧ 0 ∈ ℕ0) → ((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0) ∈ (Base‘𝑅))
75	72, 19, 74	sylancl 586	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → ((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0) ∈ (Base‘𝑅))
76	15, 25, 8, 11	ply1sclcl 20137	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ ((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0) ∈ (Base‘𝑅)) → ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0)) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)))
77	70, 75, 76	syl2anc 584	. . . . 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 20716	. . . 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 20717	. . . 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 584	. . 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 258	. 2 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → (𝑖 ∈ 𝑁, 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0))) = 𝑀)
82	4, 39, 81	3eqtrd 2835	1 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → (𝑇‘(𝐼‘𝑀)) = 𝑀)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 207   ∧ wa 396   ∧ w3a 1080   = wceq 1522   ∈ wcel 2081  ∀wral 3105  Vcvv 3437  ‘cfv 6225  (class class class)co 7016   ∈ cmpo 7018  Fincfn 8357  0cc0 10383  ℕ₀cn0 11745  Basecbs 16312  Ringcrg 18987  algSccascl 19773  Poly₁cpl1 20028  coe₁cco1 20029   Mat cmat 20700   ConstPolyMat ccpmat 20995   matToPolyMat cmat2pmat 20996   cPolyMatToMat ccpmat2mat 20997

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1777  ax-4 1791  ax-5 1888  ax-6 1947  ax-7 1992  ax-8 2083  ax-9 2091  ax-10 2112  ax-11 2126  ax-12 2141  ax-13 2344  ax-ext 2769  ax-rep 5081  ax-sep 5094  ax-nul 5101  ax-pow 5157  ax-pr 5221  ax-un 7319  ax-cnex 10439  ax-resscn 10440  ax-1cn 10441  ax-icn 10442  ax-addcl 10443  ax-addrcl 10444  ax-mulcl 10445  ax-mulrcl 10446  ax-mulcom 10447  ax-addass 10448  ax-mulass 10449  ax-distr 10450  ax-i2m1 10451  ax-1ne0 10452  ax-1rid 10453  ax-rnegex 10454  ax-rrecex 10455  ax-cnre 10456  ax-pre-lttri 10457  ax-pre-lttrn 10458  ax-pre-ltadd 10459  ax-pre-mulgt0 10460

This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 843  df-3or 1081  df-3an 1082  df-tru 1525  df-fal 1535  df-ex 1762  df-nf 1766  df-sb 2043  df-mo 2576  df-eu 2612  df-clab 2776  df-cleq 2788  df-clel 2863  df-nfc 2935  df-ne 2985  df-nel 3091  df-ral 3110  df-rex 3111  df-reu 3112  df-rmo 3113  df-rab 3114  df-v 3439  df-sbc 3707  df-csb 3812  df-dif 3862  df-un 3864  df-in 3866  df-ss 3874  df-pss 3876  df-nul 4212  df-if 4382  df-pw 4455  df-sn 4473  df-pr 4475  df-tp 4477  df-op 4479  df-ot 4481  df-uni 4746  df-int 4783  df-iun 4827  df-iin 4828  df-br 4963  df-opab 5025  df-mpt 5042  df-tr 5064  df-id 5348  df-eprel 5353  df-po 5362  df-so 5363  df-fr 5402  df-se 5403  df-we 5404  df-xp 5449  df-rel 5450  df-cnv 5451  df-co 5452  df-dm 5453  df-rn 5454  df-res 5455  df-ima 5456  df-pred 6023  df-ord 6069  df-on 6070  df-lim 6071  df-suc 6072  df-iota 6189  df-fun 6227  df-fn 6228  df-f 6229  df-f1 6230  df-fo 6231  df-f1o 6232  df-fv 6233  df-isom 6234  df-riota 6977  df-ov 7019  df-oprab 7020  df-mpo 7021  df-of 7267  df-ofr 7268  df-om 7437  df-1st 7545  df-2nd 7546  df-supp 7682  df-wrecs 7798  df-recs 7860  df-rdg 7898  df-1o 7953  df-2o 7954  df-oadd 7957  df-er 8139  df-map 8258  df-pm 8259  df-ixp 8311  df-en 8358  df-dom 8359  df-sdom 8360  df-fin 8361  df-fsupp 8680  df-sup 8752  df-oi 8820  df-card 9214  df-pnf 10523  df-mnf 10524  df-xr 10525  df-ltxr 10526  df-le 10527  df-sub 10719  df-neg 10720  df-nn 11487  df-2 11548  df-3 11549  df-4 11550  df-5 11551  df-6 11552  df-7 11553  df-8 11554  df-9 11555  df-n0 11746  df-z 11830  df-dec 11948  df-uz 12094  df-fz 12743  df-fzo 12884  df-seq 13220  df-hash 13541  df-struct 16314  df-ndx 16315  df-slot 16316  df-base 16318  df-sets 16319  df-ress 16320  df-plusg 16407  df-mulr 16408  df-sca 16410  df-vsca 16411  df-ip 16412  df-tset 16413  df-ple 16414  df-ds 16416  df-hom 16418  df-cco 16419  df-0g 16544  df-gsum 16545  df-prds 16550  df-pws 16552  df-mre 16686  df-mrc 16687  df-acs 16689  df-mgm 17681  df-sgrp 17723  df-mnd 17734  df-mhm 17774  df-submnd 17775  df-grp 17864  df-minusg 17865  df-sbg 17866  df-mulg 17982  df-subg 18030  df-ghm 18097  df-cntz 18188  df-cmn 18635  df-abl 18636  df-mgp 18930  df-ur 18942  df-srg 18946  df-ring 18989  df-subrg 19223  df-lmod 19326  df-lss 19394  df-sra 19634  df-rgmod 19635  df-ascl 19776  df-psr 19824  df-mvr 19825  df-mpl 19826  df-opsr 19828  df-psr1 20031  df-vr1 20032  df-ply1 20033  df-coe1 20034  df-dsmm 20558  df-frlm 20573  df-mat 20701  df-cpmat 20998  df-mat2pmat 20999  df-cpmat2mat 21000

This theorem is referenced by:  m2cpmfo  21048  m2cpminv  21052  cpmadumatpoly  21175  cayhamlem4  21180