MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  m2detleiblem3 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem m2detleiblem3 22971
Description: Lemma 3 for m2detleib 22973. (Contributed by AV, 16-Dec-2018.) (Proof shortened by AV, 2-Jan-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
m2detleiblem2.n 𝑁 = {1, 2}
m2detleiblem2.p 𝑃 = (Base‘(SymGrp‘𝑁))
m2detleiblem2.a 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
m2detleiblem2.b 𝐵 = (Base‘𝐴)
m2detleiblem2.g 𝐺 = (mulGrp‘𝑅)
m2detleiblem3.m · = (+g‘𝐺)
Assertion
Ref Expression
m2detleiblem3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (𝐺 Σg (𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))) = ((1𝑀1) · (2𝑀2)))
Distinct variable groups:   𝐵,𝑛   𝑛,𝑀   𝑛,𝑁   𝑃,𝑛   𝑄,𝑛   𝑅,𝑛
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑛)   · (𝑛)   𝐺(𝑛)

Proof of Theorem m2detleiblem3
StepHypRef Expression
1 m2detleiblem2.g . . . 4 𝐺 = (mulGrp‘𝑅)
2 eqid 2763 . . . 4 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
31, 2mgpbas 20392 . . 3 (Base‘𝑅) = (Base‘𝐺)
4 m2detleiblem3.m . . 3 · = (+g‘𝐺)
51fvexi 6919 . . . 4 𝐺 ∈ V
65a1i 11 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → 𝐺 ∈ V)
7 1ex 11327 . . . . . . 7 1 ∈ V
8 2nn 12440 . . . . . . 7 2 ∈ ℕ
9 prex 5400 . . . . . . . . 9 {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∈ V
109prid1 4723 . . . . . . . 8 {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∈ {{⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩}, {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩}}
11 eqid 2763 . . . . . . . . 9 (SymGrp‘𝑁) = (SymGrp‘𝑁)
12 m2detleiblem2.p . . . . . . . . 9 𝑃 = (Base‘(SymGrp‘𝑁))
13 m2detleiblem2.n . . . . . . . . 9 𝑁 = {1, 2}
1411, 12, 13symg2bas 19634 . . . . . . . 8 ((1 ∈ V ∧ 2 ∈ ℕ) → 𝑃 = {{⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩}, {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩}})
1510, 14eleqtrrid 2871 . . . . . . 7 ((1 ∈ V ∧ 2 ∈ ℕ) → {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∈ 𝑃)
167, 8, 15mp2an 705 . . . . . 6 {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∈ 𝑃
17 eleq1 2852 . . . . . 6 (𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} → (𝑄 ∈ 𝑃 ↔ {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∈ 𝑃))
1816, 17mpbiri 261 . . . . 5 (𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} → 𝑄 ∈ 𝑃)
19 m2detleiblem2.a . . . . . . 7 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
2013oveq1i 7450 . . . . . . 7 (𝑁 Mat 𝑅) = ({1, 2} Mat 𝑅)
2119, 20eqtri 2786 . . . . . 6 𝐴 = ({1, 2} Mat 𝑅)
22 m2detleiblem2.b . . . . . 6 𝐵 = (Base‘𝐴)
2313fveq2i 6908 . . . . . . . 8 (SymGrp‘𝑁) = (SymGrp‘{1, 2})
2423fveq2i 6908 . . . . . . 7 (Base‘(SymGrp‘𝑁)) = (Base‘(SymGrp‘{1, 2}))
2512, 24eqtri 2786 . . . . . 6 𝑃 = (Base‘(SymGrp‘{1, 2}))
2621, 22, 25matepmcl 22804 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 ∈ 𝑃 ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ∀𝑛 ∈ {1, 2} ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅))
2718, 26syl3an2 1182 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ∀𝑛 ∈ {1, 2} ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅))
2813mpteq1i 5199 . . . . 5 (𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛)) = (𝑛 ∈ {1, 2} ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))
2928fmpt 7131 . . . 4 (∀𝑛 ∈ {1, 2} ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅) ↔ (𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛)):{1, 2}⟶(Base‘𝑅))
3027, 29sylib 221 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛)):{1, 2}⟶(Base‘𝑅))
313, 4, 6, 30gsumpr12val 18904 . 2 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (𝐺 Σg (𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))) = (((𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))‘1) · ((𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))‘2)))
327prid1 4723 . . . . . 6 1 ∈ {1, 2}
3332, 13eleqtrri 2863 . . . . 5 1 ∈ 𝑁
3419, 22, 12matepmcl 22804 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 ∈ 𝑃 ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ∀𝑛 ∈ 𝑁 ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅))
3518, 34syl3an2 1182 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ∀𝑛 ∈ 𝑁 ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅))
36 fveq2 6905 . . . . . . . . 9 (𝑛 = 1 → (𝑄‘𝑛) = (𝑄‘1))
37 id 23 . . . . . . . . 9 (𝑛 = 1 → 𝑛 = 1)
3836, 37oveq12d 7458 . . . . . . . 8 (𝑛 = 1 → ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) = ((𝑄‘1)𝑀1))
3938eleq1d 2849 . . . . . . 7 (𝑛 = 1 → (((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅) ↔ ((𝑄‘1)𝑀1) ∈ (Base‘𝑅)))
4039rspcva 3578 . . . . . 6 ((1 ∈ 𝑁 ∧ ∀𝑛 ∈ 𝑁 ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅)) → ((𝑄‘1)𝑀1) ∈ (Base‘𝑅))
4133, 35, 40sylancr 599 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑄‘1)𝑀1) ∈ (Base‘𝑅))
42 eqid 2763 . . . . . 6 (𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛)) = (𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))
4338, 42fvmptg 7011 . . . . 5 ((1 ∈ 𝑁 ∧ ((𝑄‘1)𝑀1) ∈ (Base‘𝑅)) → ((𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))‘1) = ((𝑄‘1)𝑀1))
4433, 41, 43sylancr 599 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))‘1) = ((𝑄‘1)𝑀1))
45 fveq1 6904 . . . . . . 7 (𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} → (𝑄‘1) = ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩}‘1))
46 1ne2 12577 . . . . . . . 8 1 ≠ 2
477, 7fvpr1 7217 . . . . . . . 8 (1 ≠ 2 → ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩}‘1) = 1)
4846, 47ax-mp 5 . . . . . . 7 ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩}‘1) = 1
4945, 48eqtrdi 2814 . . . . . 6 (𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} → (𝑄‘1) = 1)
50493ad2ant2 1152 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (𝑄‘1) = 1)
5150oveq1d 7455 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑄‘1)𝑀1) = (1𝑀1))
5244, 51eqtrd 2798 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))‘1) = (1𝑀1))
53 2ex 12444 . . . . . . 7 2 ∈ V
5453prid2 4724 . . . . . 6 2 ∈ {1, 2}
5554, 13eleqtrri 2863 . . . . 5 2 ∈ 𝑁
56 fveq2 6905 . . . . . . . . 9 (𝑛 = 2 → (𝑄‘𝑛) = (𝑄‘2))
57 id 23 . . . . . . . . 9 (𝑛 = 2 → 𝑛 = 2)
5856, 57oveq12d 7458 . . . . . . . 8 (𝑛 = 2 → ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) = ((𝑄‘2)𝑀2))
5958eleq1d 2849 . . . . . . 7 (𝑛 = 2 → (((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅) ↔ ((𝑄‘2)𝑀2) ∈ (Base‘𝑅)))
6059rspcva 3578 . . . . . 6 ((2 ∈ 𝑁 ∧ ∀𝑛 ∈ 𝑁 ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅)) → ((𝑄‘2)𝑀2) ∈ (Base‘𝑅))
6155, 35, 60sylancr 599 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑄‘2)𝑀2) ∈ (Base‘𝑅))
6258, 42fvmptg 7011 . . . . 5 ((2 ∈ 𝑁 ∧ ((𝑄‘2)𝑀2) ∈ (Base‘𝑅)) → ((𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))‘2) = ((𝑄‘2)𝑀2))
6355, 61, 62sylancr 599 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))‘2) = ((𝑄‘2)𝑀2))
64 fveq1 6904 . . . . . . 7 (𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} → (𝑄‘2) = ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩}‘2))
6553, 53fvpr2 7218 . . . . . . . 8 (1 ≠ 2 → ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩}‘2) = 2)
6646, 65ax-mp 5 . . . . . . 7 ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩}‘2) = 2
6764, 66eqtrdi 2814 . . . . . 6 (𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} → (𝑄‘2) = 2)
68673ad2ant2 1152 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (𝑄‘2) = 2)
6968oveq1d 7455 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑄‘2)𝑀2) = (2𝑀2))
7063, 69eqtrd 2798 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))‘2) = (2𝑀2))
7152, 70oveq12d 7458 . 2 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (((𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))‘1) · ((𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))‘2)) = ((1𝑀1) · (2𝑀2)))
7231, 71eqtrd 2798 1 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (𝐺 Σg (𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))) = ((1𝑀1) · (2𝑀2)))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2147   ≠ wne 2959  ∀wral 3080  Vcvv 3454  {cpr 4590  ⟨cop 4838   ↦ cmpt 5189  ⟶wf 6551  ‘cfv 6555  (class class class)co 7440  1c1 11225  ℕcn 12359  2c2 12421  Basecbs 17413  +gcplusg 17454   Σg cgsu 17637  SymGrpcsymg 19610  mulGrpcmgp 20387  Ringcrg 20486   Mat cmat 22749
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5235  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7772  ax-cnex 11280  ax-resscn 11281  ax-1cn 11282  ax-icn 11283  ax-addcl 11284  ax-addrcl 11285  ax-mulcl 11286  ax-mulrcl 11287  ax-mulcom 11288  ax-addass 11289  ax-mulass 11290  ax-distr 11291  ax-i2m1 11292  ax-1ne0 11293  ax-1rid 11294  ax-rnegex 11295  ax-rrecex 11296  ax-cnre 11297  ax-pre-lttri 11298  ax-pre-lttrn 11299  ax-pre-ltadd 11300  ax-pre-mulgt0 11301
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4839  df-ot 4862  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-tr 5216  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6319  df-ord 6380  df-on 6381  df-lim 6382  df-suc 6383  df-iota 6509  df-fun 6557  df-fn 6558  df-f 6559  df-f1 6560  df-fo 6561  df-f1o 6562  df-fv 6563  df-riota 7397  df-ov 7443  df-oprab 7444  df-mpo 7445  df-om 7899  df-1st 8022  df-2nd 8023  df-supp 8202  df-frecs 8324  df-wrecs 8355  df-recs 8404  df-rdg 8443  df-1o 8501  df-2o 8502  df-oadd 8505  df-er 8742  df-map 8874  df-pm 8875  df-ixp 8951  df-en 8999  df-dom 9000  df-sdom 9001  df-fin 9002  df-fsupp 9379  df-sup 9458  df-dju 10006  df-card 10044  df-pnf 11369  df-mnf 11370  df-xr 11371  df-ltxr 11372  df-le 11373  df-sub 11567  df-neg 11568  df-div 11998  df-nn 12360  df-2 12429  df-3 12430  df-4 12431  df-5 12432  df-6 12433  df-7 12434  df-8 12435  df-9 12436  df-n0 12631  df-xnn0 12704  df-z 12718  df-dec 12839  df-uz 12990  df-fz 13664  df-seq 14169  df-fac 14442  df-bc 14471  df-hash 14499  df-struct 17351  df-sets 17368  df-slot 17386  df-ndx 17398  df-base 17414  df-ress 17435  df-plusg 17467  df-mulr 17468  df-sca 17470  df-vsca 17471  df-ip 17472  df-tset 17473  df-ple 17474  df-ds 17476  df-hom 17478  df-cco 17479  df-0g 17638  df-gsum 17639  df-prds 17644  df-pws 17646  df-efmnd 19091  df-symg 19611  df-mgp 20388  df-sra 21475  df-rgmod 21476  df-dsmm 22065  df-frlm 22080  df-mat 22750
This theorem is used by:  m2detleib  22973
  Copyright terms: Public domain W3C validator