Theorem m2cpminvid2 22738

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 22733	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → (𝐼‘𝑀) = (𝑥 ∈ 𝑁, 𝑦 ∈ 𝑁 ↦ ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)))
4	3	fveq2d 6831	. 2 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → (𝑇‘(𝐼‘𝑀)) = (𝑇‘(𝑥 ∈ 𝑁, 𝑦 ∈ 𝑁 ↦ ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0))))
5		simp1 1142	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → 𝑁 ∈ Fin)
6		simp2 1143	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → 𝑅 ∈ Ring)
7		eqid 2739	. . . . 5 ⊢ (𝑁 Mat 𝑅) = (𝑁 Mat 𝑅)
8		eqid 2739	. . . . 5 ⊢ (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
9		eqid 2739	. . . . 5 ⊢ (Base‘(𝑁 Mat 𝑅)) = (Base‘(𝑁 Mat 𝑅))
10		eqid 2739	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 Mat (Poly1‘𝑅)) = (𝑁 Mat (Poly1‘𝑅))
11		eqid 2739	. . . . . . 7 ⊢ (Base‘(Poly1‘𝑅)) = (Base‘(Poly1‘𝑅))
12		eqid 2739	. . . . . . 7 ⊢ (Base‘(𝑁 Mat (Poly1‘𝑅))) = (Base‘(𝑁 Mat (Poly1‘𝑅)))
13		simp2 1143	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁) → 𝑥 ∈ 𝑁)
14		simp3 1144	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁) → 𝑦 ∈ 𝑁)
15		eqid 2739	. . . . . . . . 9 ⊢ (Poly1‘𝑅) = (Poly1‘𝑅)
16	2, 15, 10, 12	cpmatpmat 22693	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → 𝑀 ∈ (Base‘(𝑁 Mat (Poly1‘𝑅))))
17	16	3ad2ant1 1139	. . . . . . 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 22409	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁) → (𝑥𝑀𝑦) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)))
19		0nn0 12443	. . . . . 6 ⊢ 0 ∈ ℕ0
20		eqid 2739	. . . . . . 7 ⊢ (coe1‘(𝑥𝑀𝑦)) = (coe1‘(𝑥𝑀𝑦))
21	20, 11, 15, 8	coe1fvalcl 22197	. . . . . 6 ⊢ (((𝑥𝑀𝑦) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)) ∧ 0 ∈ ℕ0) → ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0) ∈ (Base‘𝑅))
22	18, 19, 21	sylancl 592	. . . . 5 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁) → ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0) ∈ (Base‘𝑅))
23	7, 8, 9, 5, 6, 22	matbas2d 22406	. . . 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 2739	. . . . 5 ⊢ (algSc‘(Poly1‘𝑅)) = (algSc‘(Poly1‘𝑅))
26	24, 7, 9, 15, 25	mat2pmatval 22707	. . . 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 1379	. . 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 2740	. . . . . 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 7365	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑥 = 𝑖 ∧ 𝑦 = 𝑗) → (𝑥𝑀𝑦) = (𝑖𝑀𝑗))
30	29	fveq2d 6831	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑥 = 𝑖 ∧ 𝑦 = 𝑗) → (coe1‘(𝑥𝑀𝑦)) = (coe1‘(𝑖𝑀𝑗)))
31	30	fveq1d 6829	. . . . . . 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 1143	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → 𝑖 ∈ 𝑁)
34		simp3 1144	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → 𝑗 ∈ 𝑁)
35		fvexd 6842	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → ((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0) ∈ V)
36	28, 32, 33, 34, 35	ovmpod 7508	. . . . 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 6831	. . . 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 7433	. . 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 2774	. 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 22737	. . . . . 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 1199	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁)) → 𝑅 ∈ Ring)
42		simprl 776	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁)) → 𝑥 ∈ 𝑁)
43		simprr 778	. . . . . . . . . 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 22409	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁)) → (𝑥𝑀𝑦) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)))
46	45, 19, 21	sylancl 592	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁)) → ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0) ∈ (Base‘𝑅))
47	15, 25, 8, 11	ply1sclcl 22272	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0) ∈ (Base‘𝑅)) → ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)))
48	41, 46, 47	syl2anc 590	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ (𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁)) → ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)))
49		eqid 2739	. . . . . . . . 9 ⊢ (coe1‘((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0))) = (coe1‘((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)))
50	15, 11, 49, 20	ply1coe1eq 22286	. . . . . . . 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 1379	. . . . . 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 3182	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → ∀𝑥 ∈ 𝑁 ∀𝑦 ∈ 𝑁 ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0)) = (𝑥𝑀𝑦))
55		eqidd 2740	. . . . . . . 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 7365	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑖 = 𝑥 ∧ 𝑗 = 𝑦) → (𝑖𝑀𝑗) = (𝑥𝑀𝑦))
57	56	fveq2d 6831	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑖 = 𝑥 ∧ 𝑗 = 𝑦) → (coe1‘(𝑖𝑀𝑗)) = (coe1‘(𝑥𝑀𝑦)))
58	57	fveq1d 6829	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑖 = 𝑥 ∧ 𝑗 = 𝑦) → ((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0) = ((coe1‘(𝑥𝑀𝑦))‘0))
59	58	fveq2d 6831	. . . . . . . . 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 774	. . . . . . . 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 6842	. . . . . . . 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 7508	. . . . . . 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 2741	. . . . . 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 3201	. . . 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 6842	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → (Poly1‘𝑅) ∈ V)
70	6	3ad2ant1 1139	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → 𝑅 ∈ Ring)
71	16	3ad2ant1 1139	. . . . . . . 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 22409	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → (𝑖𝑀𝑗) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)))
73		eqid 2739	. . . . . . . 8 ⊢ (coe1‘(𝑖𝑀𝑗)) = (coe1‘(𝑖𝑀𝑗))
74	73, 11, 15, 8	coe1fvalcl 22197	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑖𝑀𝑗) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)) ∧ 0 ∈ ℕ0) → ((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0) ∈ (Base‘𝑅))
75	72, 19, 74	sylancl 592	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → ((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0) ∈ (Base‘𝑅))
76	15, 25, 8, 11	ply1sclcl 22272	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ ((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0) ∈ (Base‘𝑅)) → ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘((coe1‘(𝑖𝑀𝑗))‘0)) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)))
77	70, 75, 76	syl2anc 590	. . . . 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 22406	. . . 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 22407	. . . 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 590	. . 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 2778	1 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝑆) → (𝑇‘(𝐼‘𝑀)) = 𝑀)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 207   ∧ wa 396   ∧ w3a 1092   = wceq 1547   ∈ wcel 2119  ∀wral 3053  Vcvv 3431  ‘cfv 6485  (class class class)co 7356   ∈ cmpo 7358  Fincfn 8883  0cc0 11029  ℕ₀cn0 12428  Basecbs 17170  Ringcrg 20205  algSccascl 21827  Poly₁cpl1 22162  coe₁cco1 22163   Mat cmat 22390   ConstPolyMat ccpmat 22686   matToPolyMat cmat2pmat 22687   cPolyMatToMat ccpmat2mat 22688

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1917  ax-6 1974  ax-7 2015  ax-8 2121  ax-9 2129  ax-10 2152  ax-11 2168  ax-12 2189  ax-ext 2711  ax-rep 5199  ax-sep 5218  ax-nul 5228  ax-pow 5294  ax-pr 5362  ax-un 7678  ax-cnex 11085  ax-resscn 11086  ax-1cn 11087  ax-icn 11088  ax-addcl 11089  ax-addrcl 11090  ax-mulcl 11091  ax-mulrcl 11092  ax-mulcom 11093  ax-addass 11094  ax-mulass 11095  ax-distr 11096  ax-i2m1 11097  ax-1ne0 11098  ax-1rid 11099  ax-rnegex 11100  ax-rrecex 11101  ax-cnre 11102  ax-pre-lttri 11103  ax-pre-lttrn 11104  ax-pre-ltadd 11105  ax-pre-mulgt0 11106

This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 854  df-3or 1093  df-3an 1094  df-tru 1550  df-fal 1560  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2074  df-mo 2543  df-eu 2573  df-clab 2718  df-cleq 2731  df-clel 2814  df-nfc 2888  df-ne 2935  df-nel 3039  df-ral 3054  df-rex 3064  df-rmo 3344  df-reu 3345  df-rab 3392  df-v 3433  df-sbc 3724  df-csb 3832  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-pss 3903  df-nul 4262  df-if 4455  df-pw 4531  df-sn 4556  df-pr 4558  df-tp 4560  df-op 4562  df-ot 4564  df-uni 4839  df-int 4878  df-iun 4923  df-iin 4924  df-br 5073  df-opab 5135  df-mpt 5154  df-tr 5180  df-id 5513  df-eprel 5518  df-po 5526  df-so 5527  df-fr 5571  df-se 5572  df-we 5573  df-xp 5624  df-rel 5625  df-cnv 5626  df-co 5627  df-dm 5628  df-rn 5629  df-res 5630  df-ima 5631  df-pred 6252  df-ord 6313  df-on 6314  df-lim 6315  df-suc 6316  df-iota 6441  df-fun 6487  df-fn 6488  df-f 6489  df-f1 6490  df-fo 6491  df-f1o 6492  df-fv 6493  df-isom 6494  df-riota 7313  df-ov 7359  df-oprab 7360  df-mpo 7361  df-of 7620  df-ofr 7621  df-om 7807  df-1st 7931  df-2nd 7932  df-supp 8101  df-frecs 8221  df-wrecs 8252  df-recs 8301  df-rdg 8339  df-1o 8395  df-2o 8396  df-er 8633  df-map 8765  df-pm 8766  df-ixp 8836  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-fin 8887  df-fsupp 9265  df-sup 9345  df-oi 9415  df-card 9854  df-pnf 11172  df-mnf 11173  df-xr 11174  df-ltxr 11175  df-le 11176  df-sub 11370  df-neg 11371  df-nn 12166  df-2 12235  df-3 12236  df-4 12237  df-5 12238  df-6 12239  df-7 12240  df-8 12241  df-9 12242  df-n0 12429  df-z 12516  df-dec 12636  df-uz 12780  df-fz 13453  df-fzo 13600  df-seq 13955  df-hash 14284  df-struct 17108  df-sets 17125  df-slot 17143  df-ndx 17155  df-base 17171  df-ress 17192  df-plusg 17224  df-mulr 17225  df-sca 17227  df-vsca 17228  df-ip 17229  df-tset 17230  df-ple 17231  df-ds 17233  df-hom 17235  df-cco 17236  df-0g 17395  df-gsum 17396  df-prds 17401  df-pws 17403  df-mre 17539  df-mrc 17540  df-acs 17542  df-mgm 18599  df-sgrp 18678  df-mnd 18694  df-mhm 18742  df-submnd 18743  df-grp 18903  df-minusg 18904  df-sbg 18905  df-mulg 19035  df-subg 19090  df-ghm 19179  df-cntz 19283  df-cmn 19748  df-abl 19749  df-mgp 20113  df-rng 20125  df-ur 20154  df-srg 20159  df-ring 20207  df-subrng 20518  df-subrg 20542  df-lmod 20852  df-lss 20922  df-sra 21163  df-rgmod 21164  df-dsmm 21707  df-frlm 21722  df-ascl 21830  df-psr 21884  df-mvr 21885  df-mpl 21886  df-opsr 21888  df-psr1 22165  df-vr1 22166  df-ply1 22167  df-coe1 22168  df-mat 22391  df-cpmat 22689  df-mat2pmat 22690  df-cpmat2mat 22691

This theorem is referenced by:  m2cpmfo  22739  m2cpminv  22743  cpmadumatpoly  22866  cayhamlem4  22871