Theorem m2cpmmhm 22675

Description: The transformation of matrices into constant polynomial matrices is a homomorphism of multiplicative monoids. (Contributed by AV, 18-Nov-2019.)

Hypotheses

Ref	Expression
m2cpm.s	⊢ 𝑆 = (𝑁 ConstPolyMat 𝑅)
m2cpm.t	⊢ 𝑇 = (𝑁 matToPolyMat 𝑅)
m2cpm.a	⊢ 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
m2cpm.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝐴)
m2cpmghm.p	⊢ 𝑃 = (Poly1‘𝑅)
m2cpmghm.c	⊢ 𝐶 = (𝑁 Mat 𝑃)
m2cpmghm.u	⊢ 𝑈 = (𝐶 ↾s 𝑆)

Assertion

Ref	Expression
m2cpmmhm	⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing) → 𝑇 ∈ ((mulGrp‘𝐴) MndHom (mulGrp‘𝑈)))

Proof of Theorem m2cpmmhm

Step	Hyp	Ref	Expression
1		m2cpm.t	. . 3 ⊢ 𝑇 = (𝑁 matToPolyMat 𝑅)
2		m2cpm.a	. . 3 ⊢ 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
3		m2cpm.b	. . 3 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐴)
4		m2cpmghm.p	. . 3 ⊢ 𝑃 = (Poly1‘𝑅)
5		m2cpmghm.c	. . 3 ⊢ 𝐶 = (𝑁 Mat 𝑃)
6		eqid 2728	. . 3 ⊢ (Base‘𝐶) = (Base‘𝐶)
7	1, 2, 3, 4, 5, 6	mat2pmatmhm 22663	. 2 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing) → 𝑇 ∈ ((mulGrp‘𝐴) MndHom (mulGrp‘𝐶)))
8		crngring 20199	. . . . 5 ⊢ (𝑅 ∈ CRing → 𝑅 ∈ Ring)
9	8	anim2i 615	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing) → (𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring))
10		m2cpm.s	. . . . 5 ⊢ 𝑆 = (𝑁 ConstPolyMat 𝑅)
11	10, 4, 5	cpmatsrgpmat 22651	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 𝑆 ∈ (SubRing‘𝐶))
12		eqid 2728	. . . . 5 ⊢ (mulGrp‘𝐶) = (mulGrp‘𝐶)
13	12	subrgsubm 20538	. . . 4 ⊢ (𝑆 ∈ (SubRing‘𝐶) → 𝑆 ∈ (SubMnd‘(mulGrp‘𝐶)))
14	9, 11, 13	3syl 18	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing) → 𝑆 ∈ (SubMnd‘(mulGrp‘𝐶)))
15	10, 1, 2, 3	m2cpmf 22672	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 𝑇:𝐵⟶𝑆)
16		frn 6734	. . . 4 ⊢ (𝑇:𝐵⟶𝑆 → ran 𝑇 ⊆ 𝑆)
17	9, 15, 16	3syl 18	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing) → ran 𝑇 ⊆ 𝑆)
18	5	ovexi 7460	. . . . . 6 ⊢ 𝐶 ∈ V
19	10	ovexi 7460	. . . . . 6 ⊢ 𝑆 ∈ V
20		m2cpmghm.u	. . . . . . 7 ⊢ 𝑈 = (𝐶 ↾s 𝑆)
21	20, 12	mgpress 20103	. . . . . 6 ⊢ ((𝐶 ∈ V ∧ 𝑆 ∈ V) → ((mulGrp‘𝐶) ↾s 𝑆) = (mulGrp‘𝑈))
22	18, 19, 21	mp2an 690	. . . . 5 ⊢ ((mulGrp‘𝐶) ↾s 𝑆) = (mulGrp‘𝑈)
23	22	eqcomi 2737	. . . 4 ⊢ (mulGrp‘𝑈) = ((mulGrp‘𝐶) ↾s 𝑆)
24	23	resmhm2b 18788	. . 3 ⊢ ((𝑆 ∈ (SubMnd‘(mulGrp‘𝐶)) ∧ ran 𝑇 ⊆ 𝑆) → (𝑇 ∈ ((mulGrp‘𝐴) MndHom (mulGrp‘𝐶)) ↔ 𝑇 ∈ ((mulGrp‘𝐴) MndHom (mulGrp‘𝑈))))
25	14, 17, 24	syl2anc 582	. 2 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing) → (𝑇 ∈ ((mulGrp‘𝐴) MndHom (mulGrp‘𝐶)) ↔ 𝑇 ∈ ((mulGrp‘𝐴) MndHom (mulGrp‘𝑈))))
26	7, 25	mpbid 231	1 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing) → 𝑇 ∈ ((mulGrp‘𝐴) MndHom (mulGrp‘𝑈)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 394   = wceq 1533   ∈ wcel 2098  Vcvv 3473   ⊆ wss 3949  ran crn 5683  ⟶wf 6549  ‘cfv 6553  (class class class)co 7426  Fincfn 8972  Basecbs 17189   ↾_s cress 17218   MndHom cmhm 18747  SubMndcsubmnd 18748  mulGrpcmgp 20088  Ringcrg 20187  CRingccrg 20188  SubRingcsubrg 20520  Poly₁cpl1 22114   Mat cmat 22335   ConstPolyMat ccpmat 22633   matToPolyMat cmat2pmat 22634

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2166  ax-ext 2699  ax-rep 5289  ax-sep 5303  ax-nul 5310  ax-pow 5369  ax-pr 5433  ax-un 7748  ax-cnex 11204  ax-resscn 11205  ax-1cn 11206  ax-icn 11207  ax-addcl 11208  ax-addrcl 11209  ax-mulcl 11210  ax-mulrcl 11211  ax-mulcom 11212  ax-addass 11213  ax-mulass 11214  ax-distr 11215  ax-i2m1 11216  ax-1ne0 11217  ax-1rid 11218  ax-rnegex 11219  ax-rrecex 11220  ax-cnre 11221  ax-pre-lttri 11222  ax-pre-lttrn 11223  ax-pre-ltadd 11224  ax-pre-mulgt0 11225

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2706  df-cleq 2720  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2938  df-nel 3044  df-ral 3059  df-rex 3068  df-rmo 3374  df-reu 3375  df-rab 3431  df-v 3475  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4327  df-if 4533  df-pw 4608  df-sn 4633  df-pr 4635  df-tp 4637  df-op 4639  df-ot 4641  df-uni 4913  df-int 4954  df-iun 5002  df-iin 5003  df-br 5153  df-opab 5215  df-mpt 5236  df-tr 5270  df-id 5580  df-eprel 5586  df-po 5594  df-so 5595  df-fr 5637  df-se 5638  df-we 5639  df-xp 5688  df-rel 5689  df-cnv 5690  df-co 5691  df-dm 5692  df-rn 5693  df-res 5694  df-ima 5695  df-pred 6310  df-ord 6377  df-on 6378  df-lim 6379  df-suc 6380  df-iota 6505  df-fun 6555  df-fn 6556  df-f 6557  df-f1 6558  df-fo 6559  df-f1o 6560  df-fv 6561  df-isom 6562  df-riota 7382  df-ov 7429  df-oprab 7430  df-mpo 7431  df-of 7692  df-ofr 7693  df-om 7879  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-supp 8174  df-frecs 8295  df-wrecs 8326  df-recs 8400  df-rdg 8439  df-1o 8495  df-er 8733  df-map 8855  df-pm 8856  df-ixp 8925  df-en 8973  df-dom 8974  df-sdom 8975  df-fin 8976  df-fsupp 9396  df-sup 9475  df-oi 9543  df-card 9972  df-pnf 11290  df-mnf 11291  df-xr 11292  df-ltxr 11293  df-le 11294  df-sub 11486  df-neg 11487  df-nn 12253  df-2 12315  df-3 12316  df-4 12317  df-5 12318  df-6 12319  df-7 12320  df-8 12321  df-9 12322  df-n0 12513  df-z 12599  df-dec 12718  df-uz 12863  df-fz 13527  df-fzo 13670  df-seq 14009  df-hash 14332  df-struct 17125  df-sets 17142  df-slot 17160  df-ndx 17172  df-base 17190  df-ress 17219  df-plusg 17255  df-mulr 17256  df-sca 17258  df-vsca 17259  df-ip 17260  df-tset 17261  df-ple 17262  df-ds 17264  df-hom 17266  df-cco 17267  df-0g 17432  df-gsum 17433  df-prds 17438  df-pws 17440  df-mre 17575  df-mrc 17576  df-acs 17578  df-mgm 18609  df-sgrp 18688  df-mnd 18704  df-mhm 18749  df-submnd 18750  df-grp 18907  df-minusg 18908  df-sbg 18909  df-mulg 19038  df-subg 19092  df-ghm 19182  df-cntz 19282  df-cmn 19751  df-abl 19752  df-mgp 20089  df-rng 20107  df-ur 20136  df-srg 20141  df-ring 20189  df-cring 20190  df-rhm 20425  df-subrng 20497  df-subrg 20522  df-lmod 20759  df-lss 20830  df-sra 21072  df-rgmod 21073  df-dsmm 21680  df-frlm 21695  df-assa 21801  df-ascl 21803  df-psr 21856  df-mvr 21857  df-mpl 21858  df-opsr 21860  df-psr1 22117  df-vr1 22118  df-ply1 22119  df-coe1 22120  df-mamu 22319  df-mat 22336  df-cpmat 22636  df-mat2pmat 22637

This theorem is referenced by:  m2cpmrhm  22676