Theorem m2detleiblem3 22550

Description: Lemma 3 for m2detleib 22552. (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 2731	. . . 4 ⊢ (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
3	1, 2	mgpbas 20069	. . 3 ⊢ (Base‘𝑅) = (Base‘𝐺)
4		m2detleiblem3.m	. . 3 ⊢ · = (+g‘𝐺)
5	1	fvexi 6842	. . . 4 ⊢ 𝐺 ∈ V
6	5	a1i 11	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → 𝐺 ∈ V)
7		1ex 11114	. . . . . . 7 ⊢ 1 ∈ V
8		2nn 12204	. . . . . . 7 ⊢ 2 ∈ ℕ
9		prex 5377	. . . . . . . . 9 ⊢ {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∈ V
10	9	prid1 4714	. . . . . . . 8 ⊢ {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∈ {{⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩}, {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩}}
11		eqid 2731	. . . . . . . . 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 19311	. . . . . . . 8 ⊢ ((1 ∈ V ∧ 2 ∈ ℕ) → 𝑃 = {{⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩}, {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩}})
15	10, 14	eleqtrrid 2838	. . . . . . 7 ⊢ ((1 ∈ V ∧ 2 ∈ ℕ) → {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∈ 𝑃)
16	7, 8, 15	mp2an 692	. . . . . 6 ⊢ {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∈ 𝑃
17		eleq1 2819	. . . . . 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 7362	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 Mat 𝑅) = ({1, 2} Mat 𝑅)
21	19, 20	eqtri 2754	. . . . . 6 ⊢ 𝐴 = ({1, 2} Mat 𝑅)
22		m2detleiblem2.b	. . . . . 6 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐴)
23	13	fveq2i 6831	. . . . . . . 8 ⊢ (SymGrp‘𝑁) = (SymGrp‘{1, 2})
24	23	fveq2i 6831	. . . . . . 7 ⊢ (Base‘(SymGrp‘𝑁)) = (Base‘(SymGrp‘{1, 2}))
25	12, 24	eqtri 2754	. . . . . 6 ⊢ 𝑃 = (Base‘(SymGrp‘{1, 2}))
26	21, 22, 25	matepmcl 22383	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 ∈ 𝑃 ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ∀𝑛 ∈ {1, 2} ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅))
27	18, 26	syl3an2 1164	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ∀𝑛 ∈ {1, 2} ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅))
28	13	mpteq1i 5184	. . . . 5 ⊢ (𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛)) = (𝑛 ∈ {1, 2} ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))
29	28	fmpt 7049	. . . 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 18603	. 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 4714	. . . . . 6 ⊢ 1 ∈ {1, 2}
33	32, 13	eleqtrri 2830	. . . . 5 ⊢ 1 ∈ 𝑁
34	19, 22, 12	matepmcl 22383	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 ∈ 𝑃 ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ∀𝑛 ∈ 𝑁 ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅))
35	18, 34	syl3an2 1164	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ∀𝑛 ∈ 𝑁 ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅))
36		fveq2 6828	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑛 = 1 → (𝑄‘𝑛) = (𝑄‘1))
37		id 22	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑛 = 1 → 𝑛 = 1)
38	36, 37	oveq12d 7370	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑛 = 1 → ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) = ((𝑄‘1)𝑀1))
39	38	eleq1d 2816	. . . . . . 7 ⊢ (𝑛 = 1 → (((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅) ↔ ((𝑄‘1)𝑀1) ∈ (Base‘𝑅)))
40	39	rspcva 3570	. . . . . 6 ⊢ ((1 ∈ 𝑁 ∧ ∀𝑛 ∈ 𝑁 ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅)) → ((𝑄‘1)𝑀1) ∈ (Base‘𝑅))
41	33, 35, 40	sylancr 587	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑄‘1)𝑀1) ∈ (Base‘𝑅))
42		eqid 2731	. . . . . 6 ⊢ (𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛)) = (𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))
43	38, 42	fvmptg 6933	. . . . 5 ⊢ ((1 ∈ 𝑁 ∧ ((𝑄‘1)𝑀1) ∈ (Base‘𝑅)) → ((𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))‘1) = ((𝑄‘1)𝑀1))
44	33, 41, 43	sylancr 587	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))‘1) = ((𝑄‘1)𝑀1))
45		fveq1 6827	. . . . . . 7 ⊢ (𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} → (𝑄‘1) = ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩}‘1))
46		1ne2 12334	. . . . . . . 8 ⊢ 1 ≠ 2
47	7, 7	fvpr1 7132	. . . . . . . 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 2782	. . . . . 6 ⊢ (𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} → (𝑄‘1) = 1)
50	49	3ad2ant2 1134	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (𝑄‘1) = 1)
51	50	oveq1d 7367	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑄‘1)𝑀1) = (1𝑀1))
52	44, 51	eqtrd 2766	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))‘1) = (1𝑀1))
53		2ex 12208	. . . . . . 7 ⊢ 2 ∈ V
54	53	prid2 4715	. . . . . 6 ⊢ 2 ∈ {1, 2}
55	54, 13	eleqtrri 2830	. . . . 5 ⊢ 2 ∈ 𝑁
56		fveq2 6828	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑛 = 2 → (𝑄‘𝑛) = (𝑄‘2))
57		id 22	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑛 = 2 → 𝑛 = 2)
58	56, 57	oveq12d 7370	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑛 = 2 → ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) = ((𝑄‘2)𝑀2))
59	58	eleq1d 2816	. . . . . . 7 ⊢ (𝑛 = 2 → (((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅) ↔ ((𝑄‘2)𝑀2) ∈ (Base‘𝑅)))
60	59	rspcva 3570	. . . . . 6 ⊢ ((2 ∈ 𝑁 ∧ ∀𝑛 ∈ 𝑁 ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅)) → ((𝑄‘2)𝑀2) ∈ (Base‘𝑅))
61	55, 35, 60	sylancr 587	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑄‘2)𝑀2) ∈ (Base‘𝑅))
62	58, 42	fvmptg 6933	. . . . 5 ⊢ ((2 ∈ 𝑁 ∧ ((𝑄‘2)𝑀2) ∈ (Base‘𝑅)) → ((𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))‘2) = ((𝑄‘2)𝑀2))
63	55, 61, 62	sylancr 587	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))‘2) = ((𝑄‘2)𝑀2))
64		fveq1 6827	. . . . . . 7 ⊢ (𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} → (𝑄‘2) = ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩}‘2))
65	53, 53	fvpr2 7133	. . . . . . . 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 2782	. . . . . 6 ⊢ (𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} → (𝑄‘2) = 2)
68	67	3ad2ant2 1134	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (𝑄‘2) = 2)
69	68	oveq1d 7367	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑄‘2)𝑀2) = (2𝑀2))
70	63, 69	eqtrd 2766	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))‘2) = (2𝑀2))
71	52, 70	oveq12d 7370	. 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 2766	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 1086   = wceq 1541   ∈ wcel 2111   ≠ wne 2928  ∀wral 3047  Vcvv 3436  {cpr 4577  ⟨cop 4581   ↦ cmpt 5174  ⟶wf 6483  ‘cfv 6487  (class class class)co 7352  1c1 11013  ℕcn 12131  2c2 12186  Basecbs 17126  +_gcplusg 17167   Σ_g cgsu 17350  SymGrpcsymg 19287  mulGrpcmgp 20064  Ringcrg 20157   Mat cmat 22328

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 2113  ax-9 2121  ax-10 2144  ax-11 2160  ax-12 2180  ax-ext 2703  ax-rep 5219  ax-sep 5236  ax-nul 5246  ax-pow 5305  ax-pr 5372  ax-un 7674  ax-cnex 11068  ax-resscn 11069  ax-1cn 11070  ax-icn 11071  ax-addcl 11072  ax-addrcl 11073  ax-mulcl 11074  ax-mulrcl 11075  ax-mulcom 11076  ax-addass 11077  ax-mulass 11078  ax-distr 11079  ax-i2m1 11080  ax-1ne0 11081  ax-1rid 11082  ax-rnegex 11083  ax-rrecex 11084  ax-cnre 11085  ax-pre-lttri 11086  ax-pre-lttrn 11087  ax-pre-ltadd 11088  ax-pre-mulgt0 11089

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 2068  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2710  df-cleq 2723  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2929  df-nel 3033  df-ral 3048  df-rex 3057  df-rmo 3346  df-reu 3347  df-rab 3396  df-v 3438  df-sbc 3737  df-csb 3846  df-dif 3900  df-un 3902  df-in 3904  df-ss 3914  df-pss 3917  df-nul 4283  df-if 4475  df-pw 4551  df-sn 4576  df-pr 4578  df-tp 4580  df-op 4582  df-ot 4584  df-uni 4859  df-int 4898  df-iun 4943  df-br 5094  df-opab 5156  df-mpt 5175  df-tr 5201  df-id 5514  df-eprel 5519  df-po 5527  df-so 5528  df-fr 5572  df-we 5574  df-xp 5625  df-rel 5626  df-cnv 5627  df-co 5628  df-dm 5629  df-rn 5630  df-res 5631  df-ima 5632  df-pred 6254  df-ord 6315  df-on 6316  df-lim 6317  df-suc 6318  df-iota 6443  df-fun 6489  df-fn 6490  df-f 6491  df-f1 6492  df-fo 6493  df-f1o 6494  df-fv 6495  df-riota 7309  df-ov 7355  df-oprab 7356  df-mpo 7357  df-om 7803  df-1st 7927  df-2nd 7928  df-supp 8097  df-frecs 8217  df-wrecs 8248  df-recs 8297  df-rdg 8335  df-1o 8391  df-2o 8392  df-oadd 8395  df-er 8628  df-map 8758  df-pm 8759  df-ixp 8828  df-en 8876  df-dom 8877  df-sdom 8878  df-fin 8879  df-fsupp 9252  df-sup 9332  df-dju 9800  df-card 9838  df-pnf 11154  df-mnf 11155  df-xr 11156  df-ltxr 11157  df-le 11158  df-sub 11352  df-neg 11353  df-div 11781  df-nn 12132  df-2 12194  df-3 12195  df-4 12196  df-5 12197  df-6 12198  df-7 12199  df-8 12200  df-9 12201  df-n0 12388  df-xnn0 12461  df-z 12475  df-dec 12595  df-uz 12739  df-fz 13414  df-seq 13915  df-fac 14187  df-bc 14216  df-hash 14244  df-struct 17064  df-sets 17081  df-slot 17099  df-ndx 17111  df-base 17127  df-ress 17148  df-plusg 17180  df-mulr 17181  df-sca 17183  df-vsca 17184  df-ip 17185  df-tset 17186  df-ple 17187  df-ds 17189  df-hom 17191  df-cco 17192  df-0g 17351  df-gsum 17352  df-prds 17357  df-pws 17359  df-efmnd 18783  df-symg 19288  df-mgp 20065  df-sra 21113  df-rgmod 21114  df-dsmm 21675  df-frlm 21690  df-mat 22329

This theorem is referenced by:  m2detleib  22552