MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  m2detleiblem4 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem m2detleiblem4 22945
Description: Lemma 4 for m2detleib 22946. (Contributed by AV, 20-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
m2detleiblem4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (𝐺 Σg (𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))) = ((2𝑀1) · (1𝑀2)))
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 m2detleiblem4
StepHypRef Expression
1 m2detleiblem2.g . . . 4 𝐺 = (mulGrp‘𝑅)
2 eqid 2760 . . . 4 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
31, 2mgpbas 20365 . . 3 (Base‘𝑅) = (Base‘𝐺)
4 m2detleiblem3.m . . 3 · = (+g‘𝐺)
51fvexi 6899 . . . 4 𝐺 ∈ V
65a1i 11 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → 𝐺 ∈ V)
7 1ex 11303 . . . . . . 7 1 ∈ V
8 2nn 12416 . . . . . . 7 2 ∈ ℕ
9 prex 5395 . . . . . . . . 9 {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∈ V
109prid2 4723 . . . . . . . 8 {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∈ {{⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩}, {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩}}
11 eqid 2760 . . . . . . . . 9 (SymGrp‘𝑁) = (SymGrp‘𝑁)
12 m2detleiblem2.p . . . . . . . . 9 𝑃 = (Base‘(SymGrp‘𝑁))
13 m2detleiblem2.n . . . . . . . . 9 𝑁 = {1, 2}
1411, 12, 13symg2bas 19607 . . . . . . . 8 ((1 ∈ V ∧ 2 ∈ ℕ) → 𝑃 = {{⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩}, {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩}})
1510, 14eleqtrrid 2867 . . . . . . 7 ((1 ∈ V ∧ 2 ∈ ℕ) → {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∈ 𝑃)
167, 8, 15mp2an 705 . . . . . 6 {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∈ 𝑃
17 eleq1 2848 . . . . . 6 (𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} → (𝑄 ∈ 𝑃 ↔ {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∈ 𝑃))
1816, 17mpbiri 261 . . . . 5 (𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} → 𝑄 ∈ 𝑃)
19 m2detleiblem2.a . . . . . . 7 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
2013oveq1i 7430 . . . . . . 7 (𝑁 Mat 𝑅) = ({1, 2} Mat 𝑅)
2119, 20eqtri 2783 . . . . . 6 𝐴 = ({1, 2} Mat 𝑅)
22 m2detleiblem2.b . . . . . 6 𝐵 = (Base‘𝐴)
2313fveq2i 6888 . . . . . . . 8 (SymGrp‘𝑁) = (SymGrp‘{1, 2})
2423fveq2i 6888 . . . . . . 7 (Base‘(SymGrp‘𝑁)) = (Base‘(SymGrp‘{1, 2}))
2512, 24eqtri 2783 . . . . . 6 𝑃 = (Base‘(SymGrp‘{1, 2}))
2621, 22, 25matepmcl 22777 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 ∈ 𝑃 ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ∀𝑛 ∈ {1, 2} ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅))
2718, 26syl3an2 1182 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ∀𝑛 ∈ {1, 2} ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅))
2813mpteq1i 5195 . . . . 5 (𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛)) = (𝑛 ∈ {1, 2} ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))
2928fmpt 7110 . . . 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, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛)):{1, 2}⟶(Base‘𝑅))
313, 4, 6, 30gsumpr12val 18878 . 2 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (𝐺 Σg (𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))) = (((𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))‘1) · ((𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))‘2)))
327prid1 4722 . . . . . 6 1 ∈ {1, 2}
3332, 13eleqtrri 2859 . . . . 5 1 ∈ 𝑁
3419, 22, 12matepmcl 22777 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 ∈ 𝑃 ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ∀𝑛 ∈ 𝑁 ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅))
3518, 34syl3an2 1182 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ∀𝑛 ∈ 𝑁 ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅))
36 fveq2 6885 . . . . . . . . 9 (𝑛 = 1 → (𝑄‘𝑛) = (𝑄‘1))
37 id 23 . . . . . . . . 9 (𝑛 = 1 → 𝑛 = 1)
3836, 37oveq12d 7438 . . . . . . . 8 (𝑛 = 1 → ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) = ((𝑄‘1)𝑀1))
3938eleq1d 2845 . . . . . . 7 (𝑛 = 1 → (((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅) ↔ ((𝑄‘1)𝑀1) ∈ (Base‘𝑅)))
4039rspcva 3574 . . . . . 6 ((1 ∈ 𝑁 ∧ ∀𝑛 ∈ 𝑁 ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅)) → ((𝑄‘1)𝑀1) ∈ (Base‘𝑅))
4133, 35, 40sylancr 599 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑄‘1)𝑀1) ∈ (Base‘𝑅))
42 eqid 2760 . . . . . 6 (𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛)) = (𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))
4338, 42fvmptg 6991 . . . . 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, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))‘1) = ((𝑄‘1)𝑀1))
45 fveq1 6884 . . . . . . 7 (𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} → (𝑄‘1) = ({⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩}‘1))
46 1ne2 12553 . . . . . . . 8 1 ≠ 2
47 2ex 12420 . . . . . . . . 9 2 ∈ V
487, 47fvpr1 7197 . . . . . . . 8 (1 ≠ 2 → ({⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩}‘1) = 2)
4946, 48ax-mp 5 . . . . . . 7 ({⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩}‘1) = 2
5045, 49eqtrdi 2811 . . . . . 6 (𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} → (𝑄‘1) = 2)
51503ad2ant2 1152 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (𝑄‘1) = 2)
5251oveq1d 7435 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑄‘1)𝑀1) = (2𝑀1))
5344, 52eqtrd 2795 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))‘1) = (2𝑀1))
5447prid2 4723 . . . . . 6 2 ∈ {1, 2}
5554, 13eleqtrri 2859 . . . . 5 2 ∈ 𝑁
56 fveq2 6885 . . . . . . . . 9 (𝑛 = 2 → (𝑄‘𝑛) = (𝑄‘2))
57 id 23 . . . . . . . . 9 (𝑛 = 2 → 𝑛 = 2)
5856, 57oveq12d 7438 . . . . . . . 8 (𝑛 = 2 → ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) = ((𝑄‘2)𝑀2))
5958eleq1d 2845 . . . . . . 7 (𝑛 = 2 → (((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅) ↔ ((𝑄‘2)𝑀2) ∈ (Base‘𝑅)))
6059rspcva 3574 . . . . . 6 ((2 ∈ 𝑁 ∧ ∀𝑛 ∈ 𝑁 ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅)) → ((𝑄‘2)𝑀2) ∈ (Base‘𝑅))
6155, 35, 60sylancr 599 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑄‘2)𝑀2) ∈ (Base‘𝑅))
6258, 42fvmptg 6991 . . . . 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, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))‘2) = ((𝑄‘2)𝑀2))
64 fveq1 6884 . . . . . . 7 (𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} → (𝑄‘2) = ({⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩}‘2))
6547, 7fvpr2 7198 . . . . . . . 8 (1 ≠ 2 → ({⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩}‘2) = 1)
6646, 65ax-mp 5 . . . . . . 7 ({⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩}‘2) = 1
6764, 66eqtrdi 2811 . . . . . 6 (𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} → (𝑄‘2) = 1)
68673ad2ant2 1152 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (𝑄‘2) = 1)
6968oveq1d 7435 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑄‘2)𝑀2) = (1𝑀2))
7063, 69eqtrd 2795 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))‘2) = (1𝑀2))
7153, 70oveq12d 7438 . 2 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (((𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))‘1) · ((𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))‘2)) = ((2𝑀1) · (1𝑀2)))
7231, 71eqtrd 2795 1 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (𝐺 Σg (𝑛 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑄‘𝑛)𝑀𝑛))) = ((2𝑀1) · (1𝑀2)))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1569   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955  ∀wral 3076  Vcvv 3450  {cpr 4585  ⟨cop 4589   ↦ cmpt 5185  ⟶wf 6534  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  1c1 11201  ℕcn 12335  2c2 12397  Basecbs 17387  +gcplusg 17428   Σg cgsu 17611  SymGrpcsymg 19583  mulGrpcmgp 20360  Ringcrg 20459   Mat cmat 22722
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751  ax-cnex 11256  ax-resscn 11257  ax-1cn 11258  ax-icn 11259  ax-addcl 11260  ax-addrcl 11261  ax-mulcl 11262  ax-mulrcl 11263  ax-mulcom 11264  ax-addass 11265  ax-mulass 11266  ax-distr 11267  ax-i2m1 11268  ax-1ne0 11269  ax-1rid 11270  ax-rnegex 11271  ax-rrecex 11272  ax-cnre 11273  ax-pre-lttri 11274  ax-pre-lttrn 11275  ax-pre-ltadd 11276  ax-pre-mulgt0 11277
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-tp 4588  df-op 4590  df-ot 4592  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-supp 8178  df-frecs 8299  df-wrecs 8330  df-recs 8379  df-rdg 8418  df-1o 8476  df-2o 8477  df-oadd 8480  df-er 8717  df-map 8849  df-pm 8850  df-ixp 8926  df-en 8974  df-dom 8975  df-sdom 8976  df-fin 8977  df-fsupp 9354  df-sup 9434  df-dju 9982  df-card 10020  df-pnf 11345  df-mnf 11346  df-xr 11347  df-ltxr 11348  df-le 11349  df-sub 11543  df-neg 11544  df-div 11974  df-nn 12336  df-2 12405  df-3 12406  df-4 12407  df-5 12408  df-6 12409  df-7 12410  df-8 12411  df-9 12412  df-n0 12607  df-xnn0 12680  df-z 12694  df-dec 12815  df-uz 12966  df-fz 13640  df-seq 14145  df-fac 14418  df-bc 14447  df-hash 14475  df-struct 17325  df-sets 17342  df-slot 17360  df-ndx 17372  df-base 17388  df-ress 17409  df-plusg 17441  df-mulr 17442  df-sca 17444  df-vsca 17445  df-ip 17446  df-tset 17447  df-ple 17448  df-ds 17450  df-hom 17452  df-cco 17453  df-0g 17612  df-gsum 17613  df-prds 17618  df-pws 17620  df-efmnd 19065  df-symg 19584  df-mgp 20361  df-sra 21448  df-rgmod 21449  df-dsmm 22038  df-frlm 22053  df-mat 22723
This theorem is used by:  m2detleib  22946
  Copyright terms: Public domain W3C validator