Theorem m2cpminvid2 21652

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 21647	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → (𝐼‘𝑀) = (𝑥 ∈ 𝑁, 𝑦 ∈ 𝑁 ↦ ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)))
4	3	fveq2d 6721	. 2 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → (𝑇‘(𝐼‘𝑀)) = (𝑇‘(𝑥 ∈ 𝑁, 𝑦 ∈ 𝑁 ↦ ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0))))
5		simp1 1138	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → 𝑁 ∈ Fin)
6		simp2 1139	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → 𝑅 ∈ Ring)
7		eqid 2737	. . . . 5 ⊢ (𝑁 Mat 𝑅) = (𝑁 Mat 𝑅)
8		eqid 2737	. . . . 5 ⊢ (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
9		eqid 2737	. . . . 5 ⊢ (Base‘(𝑁 Mat 𝑅)) = (Base‘(𝑁 Mat 𝑅))
10		eqid 2737	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 Mat (Poly1‘𝑅)) = (𝑁 Mat (Poly1‘𝑅))
11		eqid 2737	. . . . . . 7 ⊢ (Base‘(Poly1‘𝑅)) = (Base‘(Poly1‘𝑅))
12		eqid 2737	. . . . . . 7 ⊢ (Base‘(𝑁 Mat (Poly1‘𝑅))) = (Base‘(𝑁 Mat (Poly1‘𝑅)))
13		simp2 1139	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁) → 𝑥 ∈ 𝑁)
14		simp3 1140	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁) → 𝑦 ∈ 𝑁)
15		eqid 2737	. . . . . . . . 9 ⊢ (Poly1‘𝑅) = (Poly1‘𝑅)
16	2, 15, 10, 12	cpmatpmat 21607	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → 𝑀 ∈ (Base‘(𝑁 Mat (Poly1‘𝑅))))
17	16	3ad2ant1 1135	. . . . . . 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 21323	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁) → (𝑥𝑀𝑦) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)))
19		0nn0 12105	. . . . . 6 ⊢ 0 ∈ ℕ0
20		eqid 2737	. . . . . . 7 ⊢ (coe1‘(𝑥𝑀𝑦)) = (coe1‘(𝑥𝑀𝑦))
21	20, 11, 15, 8	coe1fvalcl 21133	. . . . . 6 ⊢ (((𝑥𝑀𝑦) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)) ∧ 0 ∈ ℕ0) → ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0) ∈ (Base‘𝑅))
22	18, 19, 21	sylancl 589	. . . . 5 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁) → ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0) ∈ (Base‘𝑅))
23	7, 8, 9, 5, 6, 22	matbas2d 21320	. . . 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 2737	. . . . 5 ⊢ (algSc‘(Poly1‘𝑅)) = (algSc‘(Poly1‘𝑅))
26	24, 7, 9, 15, 25	mat2pmatval 21621	. . . 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 1373	. . 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 2738	. . . . . 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 7222	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑥 = 𝑖 ∧ 𝑦 = 𝑗) → (𝑥𝑀𝑦) = (𝑖𝑀𝑗))
30	29	fveq2d 6721	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑥 = 𝑖 ∧ 𝑦 = 𝑗) → (coe1‘(𝑥𝑀𝑦)) = (coe1‘(𝑖𝑀𝑗)))
31	30	fveq1d 6719	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 = 𝑖 ∧ 𝑦 = 𝑗) → ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0) = ((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0))
32	31	adantl 485	. . . . . 6 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) ∧ (𝑥 = 𝑖 ∧ 𝑦 = 𝑗)) → ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0) = ((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0))
33		simp2 1139	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → 𝑖 ∈ 𝑁)
34		simp3 1140	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → 𝑗 ∈ 𝑁)
35		fvexd 6732	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → ((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0) ∈ V)
36	28, 32, 33, 34, 35	ovmpod 7361	. . . . 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 6721	. . . 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 7288	. . 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 2777	. 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 21651	. . . . . 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 1194	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁)) → 𝑅 ∈ Ring)
42		simprl 771	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁)) → 𝑥 ∈ 𝑁)
43		simprr 773	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁)) → 𝑦 ∈ 𝑁)
44	16	adantr 484	. . . . . . . . . 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 21323	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁)) → (𝑥𝑀𝑦) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)))
46	45, 19, 21	sylancl 589	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁)) → ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0) ∈ (Base‘𝑅))
47	15, 25, 8, 11	ply1sclcl 21207	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0) ∈ (Base‘𝑅)) → ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)))
48	41, 46, 47	syl2anc 587	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁)) → ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)))
49		eqid 2737	. . . . . . . . 9 ⊢ (coe1‘((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0))) = (coe1‘((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)))
50	15, 11, 49, 20	ply1coe1eq 21219	. . . . . . . 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 1373	. . . . . 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 3112	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → ∀𝑥 ∈ 𝑁 ∀𝑦 ∈ 𝑁 ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)) = (𝑥𝑀𝑦))
55		eqidd 2738	. . . . . . . 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 7222	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑖 = 𝑥 ∧ 𝑗 = 𝑦) → (𝑖𝑀𝑗) = (𝑥𝑀𝑦))
57	56	fveq2d 6721	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑖 = 𝑥 ∧ 𝑗 = 𝑦) → (coe1‘(𝑖𝑀𝑗)) = (coe1‘(𝑥𝑀𝑦)))
58	57	fveq1d 6719	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑖 = 𝑥 ∧ 𝑗 = 𝑦) → ((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0) = ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0))
59	58	fveq2d 6721	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑖 = 𝑥 ∧ 𝑗 = 𝑦) → ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0)) = ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)))
60	59	adantl 485	. . . . . . . 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 769	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑥 ∈ 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ 𝑁) → 𝑥 ∈ 𝑁)
62		simpr 488	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑥 ∈ 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ 𝑁) → 𝑦 ∈ 𝑁)
63		fvexd 6732	. . . . . . . 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 7361	. . . . . . 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 2739	. . . . . 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 470	. . . . 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 3119	. . . 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 6732	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → (Poly1‘𝑅) ∈ V)
70	6	3ad2ant1 1135	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → 𝑅 ∈ Ring)
71	16	3ad2ant1 1135	. . . . . . . 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 21323	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → (𝑖𝑀𝑗) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)))
73		eqid 2737	. . . . . . . 8 ⊢ (coe1‘(𝑖𝑀𝑗)) = (coe1‘(𝑖𝑀𝑗))
74	73, 11, 15, 8	coe1fvalcl 21133	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑖𝑀𝑗) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)) ∧ 0 ∈ ℕ0) → ((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0) ∈ (Base‘𝑅))
75	72, 19, 74	sylancl 589	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → ((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0) ∈ (Base‘𝑅))
76	15, 25, 8, 11	ply1sclcl 21207	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ ((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0) ∈ (Base‘𝑅)) → ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0)) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)))
77	70, 75, 76	syl2anc 587	. . . . 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 21320	. . . 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 21321	. . . 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 587	. . 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 2781	1 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → (𝑇‘(𝐼‘𝑀)) = 𝑀)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 399   ∧ w3a 1089   = wceq 1543   ∈ wcel 2110  ∀wral 3061  Vcvv 3408  ‘cfv 6380  (class class class)co 7213   ∈ cmpo 7215  Fincfn 8626  0cc0 10729  ℕ₀cn0 12090  Basecbs 16760  Ringcrg 19562  algSccascl 20814  Poly₁cpl1 21098  coe₁cco1 21099   Mat cmat 21304   ConstPolyMat ccpmat 21600   matToPolyMat cmat2pmat 21601   cPolyMatToMat ccpmat2mat 21602

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1803  ax-4 1817  ax-5 1918  ax-6 1976  ax-7 2016  ax-8 2112  ax-9 2120  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2708  ax-rep 5179  ax-sep 5192  ax-nul 5199  ax-pow 5258  ax-pr 5322  ax-un 7523  ax-cnex 10785  ax-resscn 10786  ax-1cn 10787  ax-icn 10788  ax-addcl 10789  ax-addrcl 10790  ax-mulcl 10791  ax-mulrcl 10792  ax-mulcom 10793  ax-addass 10794  ax-mulass 10795  ax-distr 10796  ax-i2m1 10797  ax-1ne0 10798  ax-1rid 10799  ax-rnegex 10800  ax-rrecex 10801  ax-cnre 10802  ax-pre-lttri 10803  ax-pre-lttrn 10804  ax-pre-ltadd 10805  ax-pre-mulgt0 10806

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 848  df-3or 1090  df-3an 1091  df-tru 1546  df-fal 1556  df-ex 1788  df-nf 1792  df-sb 2071  df-mo 2539  df-eu 2568  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2816  df-nfc 2886  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3066  df-rex 3067  df-reu 3068  df-rmo 3069  df-rab 3070  df-v 3410  df-sbc 3695  df-csb 3812  df-dif 3869  df-un 3871  df-in 3873  df-ss 3883  df-pss 3885  df-nul 4238  df-if 4440  df-pw 4515  df-sn 4542  df-pr 4544  df-tp 4546  df-op 4548  df-ot 4550  df-uni 4820  df-int 4860  df-iun 4906  df-iin 4907  df-br 5054  df-opab 5116  df-mpt 5136  df-tr 5162  df-id 5455  df-eprel 5460  df-po 5468  df-so 5469  df-fr 5509  df-se 5510  df-we 5511  df-xp 5557  df-rel 5558  df-cnv 5559  df-co 5560  df-dm 5561  df-rn 5562  df-res 5563  df-ima 5564  df-pred 6160  df-ord 6216  df-on 6217  df-lim 6218  df-suc 6219  df-iota 6338  df-fun 6382  df-fn 6383  df-f 6384  df-f1 6385  df-fo 6386  df-f1o 6387  df-fv 6388  df-isom 6389  df-riota 7170  df-ov 7216  df-oprab 7217  df-mpo 7218  df-of 7469  df-ofr 7470  df-om 7645  df-1st 7761  df-2nd 7762  df-supp 7904  df-wrecs 8047  df-recs 8108  df-rdg 8146  df-1o 8202  df-er 8391  df-map 8510  df-pm 8511  df-ixp 8579  df-en 8627  df-dom 8628  df-sdom 8629  df-fin 8630  df-fsupp 8986  df-sup 9058  df-oi 9126  df-card 9555  df-pnf 10869  df-mnf 10870  df-xr 10871  df-ltxr 10872  df-le 10873  df-sub 11064  df-neg 11065  df-nn 11831  df-2 11893  df-3 11894  df-4 11895  df-5 11896  df-6 11897  df-7 11898  df-8 11899  df-9 11900  df-n0 12091  df-z 12177  df-dec 12294  df-uz 12439  df-fz 13096  df-fzo 13239  df-seq 13575  df-hash 13897  df-struct 16700  df-sets 16717  df-slot 16735  df-ndx 16745  df-base 16761  df-ress 16785  df-plusg 16815  df-mulr 16816  df-sca 16818  df-vsca 16819  df-ip 16820  df-tset 16821  df-ple 16822  df-ds 16824  df-hom 16826  df-cco 16827  df-0g 16946  df-gsum 16947  df-prds 16952  df-pws 16954  df-mre 17089  df-mrc 17090  df-acs 17092  df-mgm 18114  df-sgrp 18163  df-mnd 18174  df-mhm 18218  df-submnd 18219  df-grp 18368  df-minusg 18369  df-sbg 18370  df-mulg 18489  df-subg 18540  df-ghm 18620  df-cntz 18711  df-cmn 19172  df-abl 19173  df-mgp 19505  df-ur 19517  df-srg 19521  df-ring 19564  df-subrg 19798  df-lmod 19901  df-lss 19969  df-sra 20209  df-rgmod 20210  df-dsmm 20694  df-frlm 20709  df-ascl 20817  df-psr 20868  df-mvr 20869  df-mpl 20870  df-opsr 20872  df-psr1 21101  df-vr1 21102  df-ply1 21103  df-coe1 21104  df-mat 21305  df-cpmat 21603  df-mat2pmat 21604  df-cpmat2mat 21605

This theorem is referenced by:  m2cpmfo  21653  m2cpminv  21657  cpmadumatpoly  21780  cayhamlem4  21785