Theorem m2cpmmhm 22632

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 2729	. . 3 ⊢ (Base‘𝐶) = (Base‘𝐶)
7	1, 2, 3, 4, 5, 6	mat2pmatmhm 22620	. 2 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing) → 𝑇 ∈ ((mulGrp‘𝐴) MndHom (mulGrp‘𝐶)))
8		crngring 20154	. . . . 5 ⊢ (𝑅 ∈ CRing → 𝑅 ∈ Ring)
9	8	anim2i 617	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing) → (𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring))
10		m2cpm.s	. . . . 5 ⊢ 𝑆 = (𝑁 ConstPolyMat 𝑅)
11	10, 4, 5	cpmatsrgpmat 22608	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 𝑆 ∈ (SubRing‘𝐶))
12		eqid 2729	. . . . 5 ⊢ (mulGrp‘𝐶) = (mulGrp‘𝐶)
13	12	subrgsubm 20494	. . . 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 22629	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 𝑇:𝐵⟶𝑆)
16		frn 6695	. . . 4 ⊢ (𝑇:𝐵⟶𝑆 → ran 𝑇 ⊆ 𝑆)
17	9, 15, 16	3syl 18	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing) → ran 𝑇 ⊆ 𝑆)
18	5	ovexi 7421	. . . . . 6 ⊢ 𝐶 ∈ V
19	10	ovexi 7421	. . . . . 6 ⊢ 𝑆 ∈ V
20		m2cpmghm.u	. . . . . . 7 ⊢ 𝑈 = (𝐶 ↾s 𝑆)
21	20, 12	mgpress 20059	. . . . . 6 ⊢ ((𝐶 ∈ V ∧ 𝑆 ∈ V) → ((mulGrp‘𝐶) ↾s 𝑆) = (mulGrp‘𝑈))
22	18, 19, 21	mp2an 692	. . . . 5 ⊢ ((mulGrp‘𝐶) ↾s 𝑆) = (mulGrp‘𝑈)
23	22	eqcomi 2738	. . . 4 ⊢ (mulGrp‘𝑈) = ((mulGrp‘𝐶) ↾s 𝑆)
24	23	resmhm2b 18749	. . 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 584	. 2 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing) → (𝑇 ∈ ((mulGrp‘𝐴) MndHom (mulGrp‘𝐶)) ↔ 𝑇 ∈ ((mulGrp‘𝐴) MndHom (mulGrp‘𝑈))))
26	7, 25	mpbid 232	1 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing) → 𝑇 ∈ ((mulGrp‘𝐴) MndHom (mulGrp‘𝑈)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1540   ∈ wcel 2109  Vcvv 3447   ⊆ wss 3914  ran crn 5639  ⟶wf 6507  ‘cfv 6511  (class class class)co 7387  Fincfn 8918  Basecbs 17179   ↾_s cress 17200   MndHom cmhm 18708  SubMndcsubmnd 18709  mulGrpcmgp 20049  Ringcrg 20142  CRingccrg 20143  SubRingcsubrg 20478  Poly₁cpl1 22061   Mat cmat 22294   ConstPolyMat ccpmat 22590   matToPolyMat cmat2pmat 22591

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2701  ax-rep 5234  ax-sep 5251  ax-nul 5261  ax-pow 5320  ax-pr 5387  ax-un 7711  ax-cnex 11124  ax-resscn 11125  ax-1cn 11126  ax-icn 11127  ax-addcl 11128  ax-addrcl 11129  ax-mulcl 11130  ax-mulrcl 11131  ax-mulcom 11132  ax-addass 11133  ax-mulass 11134  ax-distr 11135  ax-i2m1 11136  ax-1ne0 11137  ax-1rid 11138  ax-rnegex 11139  ax-rrecex 11140  ax-cnre 11141  ax-pre-lttri 11142  ax-pre-lttrn 11143  ax-pre-ltadd 11144  ax-pre-mulgt0 11145

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-nel 3030  df-ral 3045  df-rex 3054  df-rmo 3354  df-reu 3355  df-rab 3406  df-v 3449  df-sbc 3754  df-csb 3863  df-dif 3917  df-un 3919  df-in 3921  df-ss 3931  df-pss 3934  df-nul 4297  df-if 4489  df-pw 4565  df-sn 4590  df-pr 4592  df-tp 4594  df-op 4596  df-ot 4598  df-uni 4872  df-int 4911  df-iun 4957  df-iin 4958  df-br 5108  df-opab 5170  df-mpt 5189  df-tr 5215  df-id 5533  df-eprel 5538  df-po 5546  df-so 5547  df-fr 5591  df-se 5592  df-we 5593  df-xp 5644  df-rel 5645  df-cnv 5646  df-co 5647  df-dm 5648  df-rn 5649  df-res 5650  df-ima 5651  df-pred 6274  df-ord 6335  df-on 6336  df-lim 6337  df-suc 6338  df-iota 6464  df-fun 6513  df-fn 6514  df-f 6515  df-f1 6516  df-fo 6517  df-f1o 6518  df-fv 6519  df-isom 6520  df-riota 7344  df-ov 7390  df-oprab 7391  df-mpo 7392  df-of 7653  df-ofr 7654  df-om 7843  df-1st 7968  df-2nd 7969  df-supp 8140  df-frecs 8260  df-wrecs 8291  df-recs 8340  df-rdg 8378  df-1o 8434  df-2o 8435  df-er 8671  df-map 8801  df-pm 8802  df-ixp 8871  df-en 8919  df-dom 8920  df-sdom 8921  df-fin 8922  df-fsupp 9313  df-sup 9393  df-oi 9463  df-card 9892  df-pnf 11210  df-mnf 11211  df-xr 11212  df-ltxr 11213  df-le 11214  df-sub 11407  df-neg 11408  df-nn 12187  df-2 12249  df-3 12250  df-4 12251  df-5 12252  df-6 12253  df-7 12254  df-8 12255  df-9 12256  df-n0 12443  df-z 12530  df-dec 12650  df-uz 12794  df-fz 13469  df-fzo 13616  df-seq 13967  df-hash 14296  df-struct 17117  df-sets 17134  df-slot 17152  df-ndx 17164  df-base 17180  df-ress 17201  df-plusg 17233  df-mulr 17234  df-sca 17236  df-vsca 17237  df-ip 17238  df-tset 17239  df-ple 17240  df-ds 17242  df-hom 17244  df-cco 17245  df-0g 17404  df-gsum 17405  df-prds 17410  df-pws 17412  df-mre 17547  df-mrc 17548  df-acs 17550  df-mgm 18567  df-sgrp 18646  df-mnd 18662  df-mhm 18710  df-submnd 18711  df-grp 18868  df-minusg 18869  df-sbg 18870  df-mulg 19000  df-subg 19055  df-ghm 19145  df-cntz 19249  df-cmn 19712  df-abl 19713  df-mgp 20050  df-rng 20062  df-ur 20091  df-srg 20096  df-ring 20144  df-cring 20145  df-rhm 20381  df-subrng 20455  df-subrg 20479  df-lmod 20768  df-lss 20838  df-sra 21080  df-rgmod 21081  df-dsmm 21641  df-frlm 21656  df-assa 21762  df-ascl 21764  df-psr 21818  df-mvr 21819  df-mpl 21820  df-opsr 21822  df-psr1 22064  df-vr1 22065  df-ply1 22066  df-coe1 22067  df-mamu 22278  df-mat 22295  df-cpmat 22593  df-mat2pmat 22594

This theorem is referenced by:  m2cpmrhm  22633