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

Theorem m2cpmrngiso 22666
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 22654 . 2 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing) → 𝑇 ∈ (𝐴 RingHom 𝑈))
9 crngring 20156 . . 3 (𝑅 ∈ CRing → 𝑅 ∈ Ring)
101, 2, 3, 4m2cpmf1o 22665 . . . 4 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 𝑇:𝐾1-1-onto𝑆)
11 eqid 2730 . . . . . . . . . 10 (Base‘𝐶) = (Base‘𝐶)
121, 5, 6, 11cpmatpmat 22618 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑚𝑆) → 𝑚 ∈ (Base‘𝐶))
13123expia 1121 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → (𝑚𝑆𝑚 ∈ (Base‘𝐶)))
1413ssrdv 3938 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 𝑆 ⊆ (Base‘𝐶))
157, 11ressbas2 17141 . . . . . . 7 (𝑆 ⊆ (Base‘𝐶) → 𝑆 = (Base‘𝑈))
1614, 15syl 17 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 𝑆 = (Base‘𝑈))
1716eqcomd 2736 . . . . 5 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → (Base‘𝑈) = 𝑆)
1817f1oeq3d 6756 . . . 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 2730 . . 3 (Base‘𝑈) = (Base‘𝑈)
224, 21isrim 20402 . 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 1541  wcel 2110  wss 3900  1-1-ontowf1o 6476  cfv 6477  (class class class)co 7341  Fincfn 8864  Basecbs 17112  s cress 17133  Ringcrg 20144  CRingccrg 20145   RingHom crh 20380   RingIso crs 20381  Poly1cpl1 22082   Mat cmat 22315   ConstPolyMat ccpmat 22611   matToPolyMat cmat2pmat 22612
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2112  ax-9 2120  ax-10 2143  ax-11 2159  ax-12 2179  ax-ext 2702  ax-rep 5215  ax-sep 5232  ax-nul 5242  ax-pow 5301  ax-pr 5368  ax-un 7663  ax-cnex 11054  ax-resscn 11055  ax-1cn 11056  ax-icn 11057  ax-addcl 11058  ax-addrcl 11059  ax-mulcl 11060  ax-mulrcl 11061  ax-mulcom 11062  ax-addass 11063  ax-mulass 11064  ax-distr 11065  ax-i2m1 11066  ax-1ne0 11067  ax-1rid 11068  ax-rnegex 11069  ax-rrecex 11070  ax-cnre 11071  ax-pre-lttri 11072  ax-pre-lttrn 11073  ax-pre-ltadd 11074  ax-pre-mulgt0 11075
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2067  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2709  df-cleq 2722  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2927  df-nel 3031  df-ral 3046  df-rex 3055  df-rmo 3344  df-reu 3345  df-rab 3394  df-v 3436  df-sbc 3740  df-csb 3849  df-dif 3903  df-un 3905  df-in 3907  df-ss 3917  df-pss 3920  df-nul 4282  df-if 4474  df-pw 4550  df-sn 4575  df-pr 4577  df-tp 4579  df-op 4581  df-ot 4583  df-uni 4858  df-int 4896  df-iun 4941  df-iin 4942  df-br 5090  df-opab 5152  df-mpt 5171  df-tr 5197  df-id 5509  df-eprel 5514  df-po 5522  df-so 5523  df-fr 5567  df-se 5568  df-we 5569  df-xp 5620  df-rel 5621  df-cnv 5622  df-co 5623  df-dm 5624  df-rn 5625  df-res 5626  df-ima 5627  df-pred 6244  df-ord 6305  df-on 6306  df-lim 6307  df-suc 6308  df-iota 6433  df-fun 6479  df-fn 6480  df-f 6481  df-f1 6482  df-fo 6483  df-f1o 6484  df-fv 6485  df-isom 6486  df-riota 7298  df-ov 7344  df-oprab 7345  df-mpo 7346  df-of 7605  df-ofr 7606  df-om 7792  df-1st 7916  df-2nd 7917  df-supp 8086  df-frecs 8206  df-wrecs 8237  df-recs 8286  df-rdg 8324  df-1o 8380  df-2o 8381  df-er 8617  df-map 8747  df-pm 8748  df-ixp 8817  df-en 8865  df-dom 8866  df-sdom 8867  df-fin 8868  df-fsupp 9241  df-sup 9321  df-oi 9391  df-card 9824  df-pnf 11140  df-mnf 11141  df-xr 11142  df-ltxr 11143  df-le 11144  df-sub 11338  df-neg 11339  df-nn 12118  df-2 12180  df-3 12181  df-4 12182  df-5 12183  df-6 12184  df-7 12185  df-8 12186  df-9 12187  df-n0 12374  df-z 12461  df-dec 12581  df-uz 12725  df-fz 13400  df-fzo 13547  df-seq 13901  df-hash 14230  df-struct 17050  df-sets 17067  df-slot 17085  df-ndx 17097  df-base 17113  df-ress 17134  df-plusg 17166  df-mulr 17167  df-sca 17169  df-vsca 17170  df-ip 17171  df-tset 17172  df-ple 17173  df-ds 17175  df-hom 17177  df-cco 17178  df-0g 17337  df-gsum 17338  df-prds 17343  df-pws 17345  df-mre 17480  df-mrc 17481  df-acs 17483  df-mgm 18540  df-sgrp 18619  df-mnd 18635  df-mhm 18683  df-submnd 18684  df-grp 18841  df-minusg 18842  df-sbg 18843  df-mulg 18973  df-subg 19028  df-ghm 19118  df-cntz 19222  df-cmn 19687  df-abl 19688  df-mgp 20052  df-rng 20064  df-ur 20093  df-srg 20098  df-ring 20146  df-cring 20147  df-rhm 20383  df-rim 20384  df-subrng 20454  df-subrg 20478  df-lmod 20788  df-lss 20858  df-sra 21100  df-rgmod 21101  df-dsmm 21662  df-frlm 21677  df-assa 21783  df-ascl 21785  df-psr 21839  df-mvr 21840  df-mpl 21841  df-opsr 21843  df-psr1 22085  df-vr1 22086  df-ply1 22087  df-coe1 22088  df-mamu 22299  df-mat 22316  df-cpmat 22614  df-mat2pmat 22615  df-cpmat2mat 22616
This theorem is referenced by:  matcpmric  22667
  Copyright terms: Public domain W3C validator