Theorem m2detleiblem3 22577

Description: Lemma 3 for m2detleib 22579. (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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		m2detleiblem2.g	. . . 4 ⊢ 𝐺 = (mulGrp‘𝑅)
2		eqid 2737	. . . 4 ⊢ (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
3	1, 2	mgpbas 20084	. . 3 ⊢ (Base‘𝑅) = (Base‘𝐺)
4		m2detleiblem3.m	. . 3 ⊢ · = (+g‘𝐺)
5	1	fvexi 6849	. . . 4 ⊢ 𝐺 ∈ V
6	5	a1i 11	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → 𝐺 ∈ V)
7		1ex 11132	. . . . . . 7 ⊢ 1 ∈ V
8		2nn 12222	. . . . . . 7 ⊢ 2 ∈ ℕ
9		prex 5383	. . . . . . . . 9 ⊢ {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∈ V
10	9	prid1 4720	. . . . . . . 8 ⊢ {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∈ {{⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩}, {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩}}
11		eqid 2737	. . . . . . . . 9 ⊢ (SymGrp‘𝑁) = (SymGrp‘𝑁)
12		m2detleiblem2.p	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑃 = (Base‘(SymGrp‘𝑁))
13		m2detleiblem2.n	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑁 = {1, 2}
14	11, 12, 13	symg2bas 19326	. . . . . . . 8 ⊢ ((1 ∈ V ∧ 2 ∈ ℕ) → 𝑃 = {{⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩}, {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩}})
15	10, 14	eleqtrrid 2844	. . . . . . 7 ⊢ ((1 ∈ V ∧ 2 ∈ ℕ) → {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∈ 𝑃)
16	7, 8, 15	mp2an 693	. . . . . 6 ⊢ {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∈ 𝑃
17		eleq1 2825	. . . . . 6 ⊢ (𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} → (𝑄 ∈ 𝑃 ↔ {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∈ 𝑃))
18	16, 17	mpbiri 258	. . . . 5 ⊢ (𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} → 𝑄 ∈ 𝑃)
19		m2detleiblem2.a	. . . . . . 7 ⊢ 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
20	13	oveq1i 7370	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 Mat 𝑅) = ({1, 2} Mat 𝑅)
21	19, 20	eqtri 2760	. . . . . 6 ⊢ 𝐴 = ({1, 2} Mat 𝑅)
22		m2detleiblem2.b	. . . . . 6 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐴)
23	13	fveq2i 6838	. . . . . . . 8 ⊢ (SymGrp‘𝑁) = (SymGrp‘{1, 2})
24	23	fveq2i 6838	. . . . . . 7 ⊢ (Base‘(SymGrp‘𝑁)) = (Base‘(SymGrp‘{1, 2}))
25	12, 24	eqtri 2760	. . . . . 6 ⊢ 𝑃 = (Base‘(SymGrp‘{1, 2}))
26	21, 22, 25	matepmcl 22410	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 ∈ 𝑃 ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ∀𝑛 ∈ {1, 2} ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅))
27	18, 26	syl3an2 1165	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ∀𝑛 ∈ {1, 2} ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅))
28	13	mpteq1i 5190	. . . . 5 ⊢ (𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛)) = (𝑛 ∈ {1, 2} ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))
29	28	fmpt 7057	. . . 4 ⊢ (∀𝑛 ∈ {1, 2} ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅) ↔ (𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛)):{1, 2}⟶(Base‘𝑅))
30	27, 29	sylib 218	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛)):{1, 2}⟶(Base‘𝑅))
31	3, 4, 6, 30	gsumpr12val 18618	. 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)))
32	7	prid1 4720	. . . . . 6 ⊢ 1 ∈ {1, 2}
33	32, 13	eleqtrri 2836	. . . . 5 ⊢ 1 ∈ 𝑁
34	19, 22, 12	matepmcl 22410	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 ∈ 𝑃 ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ∀𝑛 ∈ 𝑁 ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅))
35	18, 34	syl3an2 1165	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ∀𝑛 ∈ 𝑁 ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅))
36		fveq2 6835	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑛 = 1 → (𝑄‘𝑛) = (𝑄‘1))
37		id 22	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑛 = 1 → 𝑛 = 1)
38	36, 37	oveq12d 7378	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑛 = 1 → ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) = ((𝑄‘1)𝑀1))
39	38	eleq1d 2822	. . . . . . 7 ⊢ (𝑛 = 1 → (((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅) ↔ ((𝑄‘1)𝑀1) ∈ (Base‘𝑅)))
40	39	rspcva 3575	. . . . . 6 ⊢ ((1 ∈ 𝑁 ∧ ∀𝑛 ∈ 𝑁 ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅)) → ((𝑄‘1)𝑀1) ∈ (Base‘𝑅))
41	33, 35, 40	sylancr 588	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑄‘1)𝑀1) ∈ (Base‘𝑅))
42		eqid 2737	. . . . . 6 ⊢ (𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛)) = (𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))
43	38, 42	fvmptg 6940	. . . . 5 ⊢ ((1 ∈ 𝑁 ∧ ((𝑄‘1)𝑀1) ∈ (Base‘𝑅)) → ((𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))‘1) = ((𝑄‘1)𝑀1))
44	33, 41, 43	sylancr 588	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))‘1) = ((𝑄‘1)𝑀1))
45		fveq1 6834	. . . . . . 7 ⊢ (𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} → (𝑄‘1) = ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩}‘1))
46		1ne2 12352	. . . . . . . 8 ⊢ 1 ≠ 2
47	7, 7	fvpr1 7140	. . . . . . . 8 ⊢ (1 ≠ 2 → ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩}‘1) = 1)
48	46, 47	ax-mp 5	. . . . . . 7 ⊢ ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩}‘1) = 1
49	45, 48	eqtrdi 2788	. . . . . 6 ⊢ (𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} → (𝑄‘1) = 1)
50	49	3ad2ant2 1135	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (𝑄‘1) = 1)
51	50	oveq1d 7375	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑄‘1)𝑀1) = (1𝑀1))
52	44, 51	eqtrd 2772	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))‘1) = (1𝑀1))
53		2ex 12226	. . . . . . 7 ⊢ 2 ∈ V
54	53	prid2 4721	. . . . . 6 ⊢ 2 ∈ {1, 2}
55	54, 13	eleqtrri 2836	. . . . 5 ⊢ 2 ∈ 𝑁
56		fveq2 6835	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑛 = 2 → (𝑄‘𝑛) = (𝑄‘2))
57		id 22	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑛 = 2 → 𝑛 = 2)
58	56, 57	oveq12d 7378	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑛 = 2 → ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) = ((𝑄‘2)𝑀2))
59	58	eleq1d 2822	. . . . . . 7 ⊢ (𝑛 = 2 → (((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅) ↔ ((𝑄‘2)𝑀2) ∈ (Base‘𝑅)))
60	59	rspcva 3575	. . . . . 6 ⊢ ((2 ∈ 𝑁 ∧ ∀𝑛 ∈ 𝑁 ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅)) → ((𝑄‘2)𝑀2) ∈ (Base‘𝑅))
61	55, 35, 60	sylancr 588	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑄‘2)𝑀2) ∈ (Base‘𝑅))
62	58, 42	fvmptg 6940	. . . . 5 ⊢ ((2 ∈ 𝑁 ∧ ((𝑄‘2)𝑀2) ∈ (Base‘𝑅)) → ((𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))‘2) = ((𝑄‘2)𝑀2))
63	55, 61, 62	sylancr 588	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))‘2) = ((𝑄‘2)𝑀2))
64		fveq1 6834	. . . . . . 7 ⊢ (𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} → (𝑄‘2) = ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩}‘2))
65	53, 53	fvpr2 7141	. . . . . . . 8 ⊢ (1 ≠ 2 → ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩}‘2) = 2)
66	46, 65	ax-mp 5	. . . . . . 7 ⊢ ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩}‘2) = 2
67	64, 66	eqtrdi 2788	. . . . . 6 ⊢ (𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} → (𝑄‘2) = 2)
68	67	3ad2ant2 1135	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (𝑄‘2) = 2)
69	68	oveq1d 7375	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑄‘2)𝑀2) = (2𝑀2))
70	63, 69	eqtrd 2772	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))‘2) = (2𝑀2))
71	52, 70	oveq12d 7378	. 2 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (((𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))‘1) · ((𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))‘2)) = ((1𝑀1) · (2𝑀2)))
72	31, 71	eqtrd 2772	1 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (𝐺 Σg (𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))) = ((1𝑀1) · (2𝑀2)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   ∧ w3a 1087   = wceq 1542   ∈ wcel 2114   ≠ wne 2933  ∀wral 3052  Vcvv 3441  {cpr 4583  ⟨cop 4587   ↦ cmpt 5180  ⟶wf 6489  ‘cfv 6493  (class class class)co 7360  1c1 11031  ℕcn 12149  2c2 12204  Basecbs 17140  +_gcplusg 17181   Σ_g cgsu 17364  SymGrpcsymg 19302  mulGrpcmgp 20079  Ringcrg 20172   Mat cmat 22355

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5225  ax-sep 5242  ax-nul 5252  ax-pow 5311  ax-pr 5378  ax-un 7682  ax-cnex 11086  ax-resscn 11087  ax-1cn 11088  ax-icn 11089  ax-addcl 11090  ax-addrcl 11091  ax-mulcl 11092  ax-mulrcl 11093  ax-mulcom 11094  ax-addass 11095  ax-mulass 11096  ax-distr 11097  ax-i2m1 11098  ax-1ne0 11099  ax-1rid 11100  ax-rnegex 11101  ax-rrecex 11102  ax-cnre 11103  ax-pre-lttri 11104  ax-pre-lttrn 11105  ax-pre-ltadd 11106  ax-pre-mulgt0 11107

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3062  df-rmo 3351  df-reu 3352  df-rab 3401  df-v 3443  df-sbc 3742  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-pss 3922  df-nul 4287  df-if 4481  df-pw 4557  df-sn 4582  df-pr 4584  df-tp 4586  df-op 4588  df-ot 4590  df-uni 4865  df-int 4904  df-iun 4949  df-br 5100  df-opab 5162  df-mpt 5181  df-tr 5207  df-id 5520  df-eprel 5525  df-po 5533  df-so 5534  df-fr 5578  df-we 5580  df-xp 5631  df-rel 5632  df-cnv 5633  df-co 5634  df-dm 5635  df-rn 5636  df-res 5637  df-ima 5638  df-pred 6260  df-ord 6321  df-on 6322  df-lim 6323  df-suc 6324  df-iota 6449  df-fun 6495  df-fn 6496  df-f 6497  df-f1 6498  df-fo 6499  df-f1o 6500  df-fv 6501  df-riota 7317  df-ov 7363  df-oprab 7364  df-mpo 7365  df-om 7811  df-1st 7935  df-2nd 7936  df-supp 8105  df-frecs 8225  df-wrecs 8256  df-recs 8305  df-rdg 8343  df-1o 8399  df-2o 8400  df-oadd 8403  df-er 8637  df-map 8769  df-pm 8770  df-ixp 8840  df-en 8888  df-dom 8889  df-sdom 8890  df-fin 8891  df-fsupp 9269  df-sup 9349  df-dju 9817  df-card 9855  df-pnf 11172  df-mnf 11173  df-xr 11174  df-ltxr 11175  df-le 11176  df-sub 11370  df-neg 11371  df-div 11799  df-nn 12150  df-2 12212  df-3 12213  df-4 12214  df-5 12215  df-6 12216  df-7 12217  df-8 12218  df-9 12219  df-n0 12406  df-xnn0 12479  df-z 12493  df-dec 12612  df-uz 12756  df-fz 13428  df-seq 13929  df-fac 14201  df-bc 14230  df-hash 14258  df-struct 17078  df-sets 17095  df-slot 17113  df-ndx 17125  df-base 17141  df-ress 17162  df-plusg 17194  df-mulr 17195  df-sca 17197  df-vsca 17198  df-ip 17199  df-tset 17200  df-ple 17201  df-ds 17203  df-hom 17205  df-cco 17206  df-0g 17365  df-gsum 17366  df-prds 17371  df-pws 17373  df-efmnd 18798  df-symg 19303  df-mgp 20080  df-sra 21129  df-rgmod 21130  df-dsmm 21691  df-frlm 21706  df-mat 22356

This theorem is referenced by:  m2detleib  22579