MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  m2cpmrngiso Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem m2cpmrngiso 22701
Description: The transformation of matrices into constant polynomial matrices is a ring isomorphism. (Contributed by AV, 19-Nov-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
m2cpmfo.s 𝑆 = (𝑁 ConstPolyMat 𝑅)
m2cpmfo.t 𝑇 = (𝑁 matToPolyMat 𝑅)
m2cpmfo.a 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
m2cpmfo.k 𝐾 = (Base‘𝐴)
m2cpmrngiso.p 𝑃 = (Poly1𝑅)
m2cpmrngiso.c 𝐶 = (𝑁 Mat 𝑃)
m2cpmrngiso.u 𝑈 = (𝐶s 𝑆)
Assertion
Ref Expression
m2cpmrngiso ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing) → 𝑇 ∈ (𝐴 RingIso 𝑈))

Proof of Theorem m2cpmrngiso
Dummy variable 𝑚 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 m2cpmfo.s . . 3 𝑆 = (𝑁 ConstPolyMat 𝑅)
2 m2cpmfo.t . . 3 𝑇 = (𝑁 matToPolyMat 𝑅)
3 m2cpmfo.a . . 3 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
4 m2cpmfo.k . . 3 𝐾 = (Base‘𝐴)
5 m2cpmrngiso.p . . 3 𝑃 = (Poly1𝑅)
6 m2cpmrngiso.c . . 3 𝐶 = (𝑁 Mat 𝑃)
7 m2cpmrngiso.u . . 3 𝑈 = (𝐶s 𝑆)
81, 2, 3, 4, 5, 6, 7m2cpmrhm 22689 . 2 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing) → 𝑇 ∈ (𝐴 RingHom 𝑈))
9 crngring 20210 . . 3 (𝑅 ∈ CRing → 𝑅 ∈ Ring)
101, 2, 3, 4m2cpmf1o 22700 . . . 4 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 𝑇:𝐾1-1-onto𝑆)
11 eqid 2736 . . . . . . . . . 10 (Base‘𝐶) = (Base‘𝐶)
121, 5, 6, 11cpmatpmat 22653 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑚𝑆) → 𝑚 ∈ (Base‘𝐶))
13123expia 1121 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → (𝑚𝑆𝑚 ∈ (Base‘𝐶)))
1413ssrdv 3969 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 𝑆 ⊆ (Base‘𝐶))
157, 11ressbas2 17264 . . . . . . 7 (𝑆 ⊆ (Base‘𝐶) → 𝑆 = (Base‘𝑈))
1614, 15syl 17 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 𝑆 = (Base‘𝑈))
1716eqcomd 2742 . . . . 5 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → (Base‘𝑈) = 𝑆)
1817f1oeq3d 6820 . . . 4 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → (𝑇:𝐾1-1-onto→(Base‘𝑈) ↔ 𝑇:𝐾1-1-onto𝑆))
1910, 18mpbird 257 . . 3 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 𝑇:𝐾1-1-onto→(Base‘𝑈))
209, 19sylan2 593 . 2 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing) → 𝑇:𝐾1-1-onto→(Base‘𝑈))
21 eqid 2736 . . 3 (Base‘𝑈) = (Base‘𝑈)
224, 21isrim 20457 . 2 (𝑇 ∈ (𝐴 RingIso 𝑈) ↔ (𝑇 ∈ (𝐴 RingHom 𝑈) ∧ 𝑇:𝐾1-1-onto→(Base‘𝑈)))
238, 20, 22sylanbrc 583 1 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing) → 𝑇 ∈ (𝐴 RingIso 𝑈))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395   = wceq 1540  wcel 2109  wss 3931  1-1-ontowf1o 6535  cfv 6536  (class class class)co 7410  Fincfn 8964  Basecbs 17233  s cress 17256  Ringcrg 20198  CRingccrg 20199   RingHom crh 20434   RingIso crs 20435  Poly1cpl1 22117   Mat cmat 22350   ConstPolyMat ccpmat 22646   matToPolyMat cmat2pmat 22647
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 2708  ax-rep 5254  ax-sep 5271  ax-nul 5281  ax-pow 5340  ax-pr 5407  ax-un 7734  ax-cnex 11190  ax-resscn 11191  ax-1cn 11192  ax-icn 11193  ax-addcl 11194  ax-addrcl 11195  ax-mulcl 11196  ax-mulrcl 11197  ax-mulcom 11198  ax-addass 11199  ax-mulass 11200  ax-distr 11201  ax-i2m1 11202  ax-1ne0 11203  ax-1rid 11204  ax-rnegex 11205  ax-rrecex 11206  ax-cnre 11207  ax-pre-lttri 11208  ax-pre-lttrn 11209  ax-pre-ltadd 11210  ax-pre-mulgt0 11211
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 2540  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2810  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3062  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3421  df-v 3466  df-sbc 3771  df-csb 3880  df-dif 3934  df-un 3936  df-in 3938  df-ss 3948  df-pss 3951  df-nul 4314  df-if 4506  df-pw 4582  df-sn 4607  df-pr 4609  df-tp 4611  df-op 4613  df-ot 4615  df-uni 4889  df-int 4928  df-iun 4974  df-iin 4975  df-br 5125  df-opab 5187  df-mpt 5207  df-tr 5235  df-id 5553  df-eprel 5558  df-po 5566  df-so 5567  df-fr 5611  df-se 5612  df-we 5613  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-pred 6295  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-isom 6545  df-riota 7367  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-of 7676  df-ofr 7677  df-om 7867  df-1st 7993  df-2nd 7994  df-supp 8165  df-frecs 8285  df-wrecs 8316  df-recs 8390  df-rdg 8429  df-1o 8485  df-2o 8486  df-er 8724  df-map 8847  df-pm 8848  df-ixp 8917  df-en 8965  df-dom 8966  df-sdom 8967  df-fin 8968  df-fsupp 9379  df-sup 9459  df-oi 9529  df-card 9958  df-pnf 11276  df-mnf 11277  df-xr 11278  df-ltxr 11279  df-le 11280  df-sub 11473  df-neg 11474  df-nn 12246  df-2 12308  df-3 12309  df-4 12310  df-5 12311  df-6 12312  df-7 12313  df-8 12314  df-9 12315  df-n0 12507  df-z 12594  df-dec 12714  df-uz 12858  df-fz 13530  df-fzo 13677  df-seq 14025  df-hash 14354  df-struct 17171  df-sets 17188  df-slot 17206  df-ndx 17218  df-base 17234  df-ress 17257  df-plusg 17289  df-mulr 17290  df-sca 17292  df-vsca 17293  df-ip 17294  df-tset 17295  df-ple 17296  df-ds 17298  df-hom 17300  df-cco 17301  df-0g 17460  df-gsum 17461  df-prds 17466  df-pws 17468  df-mre 17603  df-mrc 17604  df-acs 17606  df-mgm 18623  df-sgrp 18702  df-mnd 18718  df-mhm 18766  df-submnd 18767  df-grp 18924  df-minusg 18925  df-sbg 18926  df-mulg 19056  df-subg 19111  df-ghm 19201  df-cntz 19305  df-cmn 19768  df-abl 19769  df-mgp 20106  df-rng 20118  df-ur 20147  df-srg 20152  df-ring 20200  df-cring 20201  df-rhm 20437  df-rim 20438  df-subrng 20511  df-subrg 20535  df-lmod 20824  df-lss 20894  df-sra 21136  df-rgmod 21137  df-dsmm 21697  df-frlm 21712  df-assa 21818  df-ascl 21820  df-psr 21874  df-mvr 21875  df-mpl 21876  df-opsr 21878  df-psr1 22120  df-vr1 22121  df-ply1 22122  df-coe1 22123  df-mamu 22334  df-mat 22351  df-cpmat 22649  df-mat2pmat 22650  df-cpmat2mat 22651
This theorem is referenced by:  matcpmric  22702
  Copyright terms: Public domain W3C validator