Theorem m2detleiblem3 21232

Description: Lemma 3 for m2detleib 21234. (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 2821	. . . 4 ⊢ (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
3	1, 2	mgpbas 19239	. . 3 ⊢ (Base‘𝑅) = (Base‘𝐺)
4		m2detleiblem3.m	. . 3 ⊢ · = (+g‘𝐺)
5	1	fvexi 6679	. . . 4 ⊢ 𝐺 ∈ V
6	5	a1i 11	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → 𝐺 ∈ V)
7		1ex 10631	. . . . . . 7 ⊢ 1 ∈ V
8		2nn 11704	. . . . . . 7 ⊢ 2 ∈ ℕ
9		prex 5325	. . . . . . . . 9 ⊢ {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∈ V
10	9	prid1 4692	. . . . . . . 8 ⊢ {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∈ {{⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩}, {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩}}
11		eqid 2821	. . . . . . . . 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 18515	. . . . . . . 8 ⊢ ((1 ∈ V ∧ 2 ∈ ℕ) → 𝑃 = {{⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩}, {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩}})
15	10, 14	eleqtrrid 2920	. . . . . . 7 ⊢ ((1 ∈ V ∧ 2 ∈ ℕ) → {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∈ 𝑃)
16	7, 8, 15	mp2an 690	. . . . . 6 ⊢ {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∈ 𝑃
17		eleq1 2900	. . . . . 6 ⊢ (𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} → (𝑄 ∈ 𝑃 ↔ {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∈ 𝑃))
18	16, 17	mpbiri 260	. . . . 5 ⊢ (𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} → 𝑄 ∈ 𝑃)
19		m2detleiblem2.a	. . . . . . 7 ⊢ 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
20	13	oveq1i 7160	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 Mat 𝑅) = ({1, 2} Mat 𝑅)
21	19, 20	eqtri 2844	. . . . . 6 ⊢ 𝐴 = ({1, 2} Mat 𝑅)
22		m2detleiblem2.b	. . . . . 6 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐴)
23	13	fveq2i 6668	. . . . . . . 8 ⊢ (SymGrp‘𝑁) = (SymGrp‘{1, 2})
24	23	fveq2i 6668	. . . . . . 7 ⊢ (Base‘(SymGrp‘𝑁)) = (Base‘(SymGrp‘{1, 2}))
25	12, 24	eqtri 2844	. . . . . 6 ⊢ 𝑃 = (Base‘(SymGrp‘{1, 2}))
26	21, 22, 25	matepmcl 21065	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 ∈ 𝑃 ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ∀𝑛 ∈ {1, 2} ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅))
27	18, 26	syl3an2 1160	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ∀𝑛 ∈ {1, 2} ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅))
28	13	mpteq1i 5149	. . . . 5 ⊢ (𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛)) = (𝑛 ∈ {1, 2} ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))
29	28	fmpt 6869	. . . 4 ⊢ (∀𝑛 ∈ {1, 2} ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅) ↔ (𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛)):{1, 2}⟶(Base‘𝑅))
30	27, 29	sylib 220	. . 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 17893	. 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 4692	. . . . . 6 ⊢ 1 ∈ {1, 2}
33	32, 13	eleqtrri 2912	. . . . 5 ⊢ 1 ∈ 𝑁
34	19, 22, 12	matepmcl 21065	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 ∈ 𝑃 ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ∀𝑛 ∈ 𝑁 ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅))
35	18, 34	syl3an2 1160	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ∀𝑛 ∈ 𝑁 ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅))
36		fveq2 6665	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑛 = 1 → (𝑄‘𝑛) = (𝑄‘1))
37		id 22	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑛 = 1 → 𝑛 = 1)
38	36, 37	oveq12d 7168	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑛 = 1 → ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) = ((𝑄‘1)𝑀1))
39	38	eleq1d 2897	. . . . . . 7 ⊢ (𝑛 = 1 → (((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅) ↔ ((𝑄‘1)𝑀1) ∈ (Base‘𝑅)))
40	39	rspcva 3621	. . . . . 6 ⊢ ((1 ∈ 𝑁 ∧ ∀𝑛 ∈ 𝑁 ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅)) → ((𝑄‘1)𝑀1) ∈ (Base‘𝑅))
41	33, 35, 40	sylancr 589	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑄‘1)𝑀1) ∈ (Base‘𝑅))
42		eqid 2821	. . . . . 6 ⊢ (𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛)) = (𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))
43	38, 42	fvmptg 6761	. . . . 5 ⊢ ((1 ∈ 𝑁 ∧ ((𝑄‘1)𝑀1) ∈ (Base‘𝑅)) → ((𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))‘1) = ((𝑄‘1)𝑀1))
44	33, 41, 43	sylancr 589	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))‘1) = ((𝑄‘1)𝑀1))
45		fveq1 6664	. . . . . . 7 ⊢ (𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} → (𝑄‘1) = ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩}‘1))
46		1ne2 11839	. . . . . . . 8 ⊢ 1 ≠ 2
47	7, 7	fvpr1 6947	. . . . . . . 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	syl6eq 2872	. . . . . 6 ⊢ (𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} → (𝑄‘1) = 1)
50	49	3ad2ant2 1130	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (𝑄‘1) = 1)
51	50	oveq1d 7165	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑄‘1)𝑀1) = (1𝑀1))
52	44, 51	eqtrd 2856	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))‘1) = (1𝑀1))
53		2ex 11708	. . . . . . 7 ⊢ 2 ∈ V
54	53	prid2 4693	. . . . . 6 ⊢ 2 ∈ {1, 2}
55	54, 13	eleqtrri 2912	. . . . 5 ⊢ 2 ∈ 𝑁
56		fveq2 6665	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑛 = 2 → (𝑄‘𝑛) = (𝑄‘2))
57		id 22	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑛 = 2 → 𝑛 = 2)
58	56, 57	oveq12d 7168	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑛 = 2 → ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) = ((𝑄‘2)𝑀2))
59	58	eleq1d 2897	. . . . . . 7 ⊢ (𝑛 = 2 → (((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅) ↔ ((𝑄‘2)𝑀2) ∈ (Base‘𝑅)))
60	59	rspcva 3621	. . . . . 6 ⊢ ((2 ∈ 𝑁 ∧ ∀𝑛 ∈ 𝑁 ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅)) → ((𝑄‘2)𝑀2) ∈ (Base‘𝑅))
61	55, 35, 60	sylancr 589	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑄‘2)𝑀2) ∈ (Base‘𝑅))
62	58, 42	fvmptg 6761	. . . . 5 ⊢ ((2 ∈ 𝑁 ∧ ((𝑄‘2)𝑀2) ∈ (Base‘𝑅)) → ((𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))‘2) = ((𝑄‘2)𝑀2))
63	55, 61, 62	sylancr 589	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))‘2) = ((𝑄‘2)𝑀2))
64		fveq1 6664	. . . . . . 7 ⊢ (𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} → (𝑄‘2) = ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩}‘2))
65	53, 53	fvpr2 6948	. . . . . . . 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	syl6eq 2872	. . . . . 6 ⊢ (𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} → (𝑄‘2) = 2)
68	67	3ad2ant2 1130	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (𝑄‘2) = 2)
69	68	oveq1d 7165	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑄‘2)𝑀2) = (2𝑀2))
70	63, 69	eqtrd 2856	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))‘2) = (2𝑀2))
71	52, 70	oveq12d 7168	. 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 2856	1 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (𝐺 Σg (𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))) = ((1𝑀1) · (2𝑀2)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 398   ∧ w3a 1083   = wceq 1533   ∈ wcel 2110   ≠ wne 3016  ∀wral 3138  Vcvv 3495  {cpr 4563  ⟨cop 4567   ↦ cmpt 5139  ⟶wf 6346  ‘cfv 6350  (class class class)co 7150  1c1 10532  ℕcn 11632  2c2 11686  Basecbs 16477  +_gcplusg 16559   Σ_g cgsu 16708  SymGrpcsymg 18489  mulGrpcmgp 19233  Ringcrg 19291   Mat cmat 21010

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1792  ax-4 1806  ax-5 1907  ax-6 1966  ax-7 2011  ax-8 2112  ax-9 2120  ax-10 2141  ax-11 2156  ax-12 2172  ax-ext 2793  ax-rep 5183  ax-sep 5196  ax-nul 5203  ax-pow 5259  ax-pr 5322  ax-un 7455  ax-cnex 10587  ax-resscn 10588  ax-1cn 10589  ax-icn 10590  ax-addcl 10591  ax-addrcl 10592  ax-mulcl 10593  ax-mulrcl 10594  ax-mulcom 10595  ax-addass 10596  ax-mulass 10597  ax-distr 10598  ax-i2m1 10599  ax-1ne0 10600  ax-1rid 10601  ax-rnegex 10602  ax-rrecex 10603  ax-cnre 10604  ax-pre-lttri 10605  ax-pre-lttrn 10606  ax-pre-ltadd 10607  ax-pre-mulgt0 10608

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1084  df-3an 1085  df-tru 1536  df-ex 1777  df-nf 1781  df-sb 2066  df-mo 2618  df-eu 2650  df-clab 2800  df-cleq 2814  df-clel 2893  df-nfc 2963  df-ne 3017  df-nel 3124  df-ral 3143  df-rex 3144  df-reu 3145  df-rmo 3146  df-rab 3147  df-v 3497  df-sbc 3773  df-csb 3884  df-dif 3939  df-un 3941  df-in 3943  df-ss 3952  df-pss 3954  df-nul 4292  df-if 4468  df-pw 4541  df-sn 4562  df-pr 4564  df-tp 4566  df-op 4568  df-ot 4570  df-uni 4833  df-int 4870  df-iun 4914  df-br 5060  df-opab 5122  df-mpt 5140  df-tr 5166  df-id 5455  df-eprel 5460  df-po 5469  df-so 5470  df-fr 5509  df-we 5511  df-xp 5556  df-rel 5557  df-cnv 5558  df-co 5559  df-dm 5560  df-rn 5561  df-res 5562  df-ima 5563  df-pred 6143  df-ord 6189  df-on 6190  df-lim 6191  df-suc 6192  df-iota 6309  df-fun 6352  df-fn 6353  df-f 6354  df-f1 6355  df-fo 6356  df-f1o 6357  df-fv 6358  df-riota 7108  df-ov 7153  df-oprab 7154  df-mpo 7155  df-om 7575  df-1st 7683  df-2nd 7684  df-supp 7825  df-wrecs 7941  df-recs 8002  df-rdg 8040  df-1o 8096  df-2o 8097  df-oadd 8100  df-er 8283  df-map 8402  df-pm 8403  df-ixp 8456  df-en 8504  df-dom 8505  df-sdom 8506  df-fin 8507  df-fsupp 8828  df-sup 8900  df-dju 9324  df-card 9362  df-pnf 10671  df-mnf 10672  df-xr 10673  df-ltxr 10674  df-le 10675  df-sub 10866  df-neg 10867  df-div 11292  df-nn 11633  df-2 11694  df-3 11695  df-4 11696  df-5 11697  df-6 11698  df-7 11699  df-8 11700  df-9 11701  df-n0 11892  df-xnn0 11962  df-z 11976  df-dec 12093  df-uz 12238  df-fz 12887  df-seq 13364  df-fac 13628  df-bc 13657  df-hash 13685  df-struct 16479  df-ndx 16480  df-slot 16481  df-base 16483  df-sets 16484  df-ress 16485  df-plusg 16572  df-mulr 16573  df-sca 16575  df-vsca 16576  df-ip 16577  df-tset 16578  df-ple 16579  df-ds 16581  df-hom 16583  df-cco 16584  df-0g 16709  df-gsum 16710  df-prds 16715  df-pws 16717  df-efmnd 18028  df-symg 18490  df-mgp 19234  df-sra 19938  df-rgmod 19939  df-dsmm 20870  df-frlm 20885  df-mat 21011

This theorem is referenced by:  m2detleib  21234