Theorem mamuass 21007

Description: Matrix multiplication is associative, see also statement in [Lang] p. 505. (Contributed by Stefan O'Rear, 5-Sep-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
mamucl.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
mamucl.r	⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ Ring)
mamuass.m	⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ Fin)
mamuass.n	⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ Fin)
mamuass.o	⊢ (𝜑 → 𝑂 ∈ Fin)
mamuass.p	⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ Fin)
mamuass.x	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (𝐵 ↑m (𝑀 × 𝑁)))
mamuass.y	⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ (𝐵 ↑m (𝑁 × 𝑂)))
mamuass.z	⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ (𝐵 ↑m (𝑂 × 𝑃)))
mamuass.f	⊢ 𝐹 = (𝑅 maMul ⟨𝑀, 𝑁, 𝑂⟩)
mamuass.g	⊢ 𝐺 = (𝑅 maMul ⟨𝑀, 𝑂, 𝑃⟩)
mamuass.h	⊢ 𝐻 = (𝑅 maMul ⟨𝑀, 𝑁, 𝑃⟩)
mamuass.i	⊢ 𝐼 = (𝑅 maMul ⟨𝑁, 𝑂, 𝑃⟩)

Assertion

Ref	Expression
mamuass	⊢ (𝜑 → ((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍) = (𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)))

Proof of Theorem mamuass

Dummy variables 𝑖 𝑗 𝑘 𝑙 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		mamucl.b	. . . . . 6 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
2		mamucl.r	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ Ring)
3		ringcmn 19327	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → 𝑅 ∈ CMnd)
4	2, 3	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ CMnd)
5	4	adantr 484	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → 𝑅 ∈ CMnd)
6		mamuass.o	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑂 ∈ Fin)
7	6	adantr 484	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → 𝑂 ∈ Fin)
8		mamuass.n	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ Fin)
9	8	adantr 484	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → 𝑁 ∈ Fin)
10	2	ad2antrr 725	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ (𝑗 ∈ 𝑂 ∧ 𝑙 ∈ 𝑁)) → 𝑅 ∈ Ring)
11		mamuass.x	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (𝐵 ↑m (𝑀 × 𝑁)))
12		elmapi 8411	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑋 ∈ (𝐵 ↑m (𝑀 × 𝑁)) → 𝑋:(𝑀 × 𝑁)⟶𝐵)
13	11, 12	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑋:(𝑀 × 𝑁)⟶𝐵)
14	13	ad2antrr 725	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → 𝑋:(𝑀 × 𝑁)⟶𝐵)
15		simplrl 776	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → 𝑖 ∈ 𝑀)
16		simpr 488	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → 𝑙 ∈ 𝑁)
17	14, 15, 16	fovrnd 7300	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → (𝑖𝑋𝑙) ∈ 𝐵)
18	17	adantrl 715	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ (𝑗 ∈ 𝑂 ∧ 𝑙 ∈ 𝑁)) → (𝑖𝑋𝑙) ∈ 𝐵)
19		mamuass.y	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ (𝐵 ↑m (𝑁 × 𝑂)))
20		elmapi 8411	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑌 ∈ (𝐵 ↑m (𝑁 × 𝑂)) → 𝑌:(𝑁 × 𝑂)⟶𝐵)
21	19, 20	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑌:(𝑁 × 𝑂)⟶𝐵)
22	21	ad2antrr 725	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ (𝑗 ∈ 𝑂 ∧ 𝑙 ∈ 𝑁)) → 𝑌:(𝑁 × 𝑂)⟶𝐵)
23		simprr 772	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ (𝑗 ∈ 𝑂 ∧ 𝑙 ∈ 𝑁)) → 𝑙 ∈ 𝑁)
24		simprl 770	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ (𝑗 ∈ 𝑂 ∧ 𝑙 ∈ 𝑁)) → 𝑗 ∈ 𝑂)
25	22, 23, 24	fovrnd 7300	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ (𝑗 ∈ 𝑂 ∧ 𝑙 ∈ 𝑁)) → (𝑙𝑌𝑗) ∈ 𝐵)
26		mamuass.z	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ (𝐵 ↑m (𝑂 × 𝑃)))
27		elmapi 8411	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑍 ∈ (𝐵 ↑m (𝑂 × 𝑃)) → 𝑍:(𝑂 × 𝑃)⟶𝐵)
28	26, 27	syl 17	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑍:(𝑂 × 𝑃)⟶𝐵)
29	28	ad2antrr 725	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → 𝑍:(𝑂 × 𝑃)⟶𝐵)
30		simpr 488	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → 𝑗 ∈ 𝑂)
31		simplrr 777	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → 𝑘 ∈ 𝑃)
32	29, 30, 31	fovrnd 7300	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → (𝑗𝑍𝑘) ∈ 𝐵)
33	32	adantrr 716	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ (𝑗 ∈ 𝑂 ∧ 𝑙 ∈ 𝑁)) → (𝑗𝑍𝑘) ∈ 𝐵)
34		eqid 2798	. . . . . . . . 9 ⊢ (.r‘𝑅) = (.r‘𝑅)
35	1, 34	ringcl 19307	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑙𝑌𝑗) ∈ 𝐵 ∧ (𝑗𝑍𝑘) ∈ 𝐵) → ((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) ∈ 𝐵)
36	10, 25, 33, 35	syl3anc 1368	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ (𝑗 ∈ 𝑂 ∧ 𝑙 ∈ 𝑁)) → ((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) ∈ 𝐵)
37	1, 34	ringcl 19307	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑖𝑋𝑙) ∈ 𝐵 ∧ ((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) ∈ 𝐵) → ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))) ∈ 𝐵)
38	10, 18, 36, 37	syl3anc 1368	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ (𝑗 ∈ 𝑂 ∧ 𝑙 ∈ 𝑁)) → ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))) ∈ 𝐵)
39	1, 5, 7, 9, 38	gsumcom3fi 19092	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → (𝑅 Σg (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ (𝑅 Σg (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))))) = (𝑅 Σg (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ (𝑅 Σg (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))))))
40		mamuass.f	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝐹 = (𝑅 maMul ⟨𝑀, 𝑁, 𝑂⟩)
41	2	ad2antrr 725	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → 𝑅 ∈ Ring)
42		mamuass.m	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ Fin)
43	42	ad2antrr 725	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → 𝑀 ∈ Fin)
44	8	ad2antrr 725	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → 𝑁 ∈ Fin)
45	6	ad2antrr 725	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → 𝑂 ∈ Fin)
46	11	ad2antrr 725	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → 𝑋 ∈ (𝐵 ↑m (𝑀 × 𝑁)))
47	19	ad2antrr 725	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → 𝑌 ∈ (𝐵 ↑m (𝑁 × 𝑂)))
48		simplrl 776	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → 𝑖 ∈ 𝑀)
49	40, 1, 34, 41, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 30	mamufv 20994	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → (𝑖(𝑋𝐹𝑌)𝑗) = (𝑅 Σg (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗)))))
50	49	oveq1d 7150	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → ((𝑖(𝑋𝐹𝑌)𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) = ((𝑅 Σg (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗))))(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))
51		eqid 2798	. . . . . . . . 9 ⊢ (0g‘𝑅) = (0g‘𝑅)
52		eqid 2798	. . . . . . . . 9 ⊢ (+g‘𝑅) = (+g‘𝑅)
53	1, 34	ringcl 19307	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑖𝑋𝑙) ∈ 𝐵 ∧ (𝑙𝑌𝑗) ∈ 𝐵) → ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗)) ∈ 𝐵)
54	10, 18, 25, 53	syl3anc 1368	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ (𝑗 ∈ 𝑂 ∧ 𝑙 ∈ 𝑁)) → ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗)) ∈ 𝐵)
55	54	anassrs 471	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗)) ∈ 𝐵)
56		eqid 2798	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗))) = (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗)))
57		ovexd 7170	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗)) ∈ V)
58		fvexd 6660	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → (0g‘𝑅) ∈ V)
59	56, 44, 57, 58	fsuppmptdm 8828	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗))) finSupp (0g‘𝑅))
60	1, 51, 52, 34, 41, 44, 32, 55, 59	gsummulc1 19352	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → (𝑅 Σg (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ (((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗))(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))) = ((𝑅 Σg (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗))))(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))
61	1, 34	ringass 19310	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ ((𝑖𝑋𝑙) ∈ 𝐵 ∧ (𝑙𝑌𝑗) ∈ 𝐵 ∧ (𝑗𝑍𝑘) ∈ 𝐵)) → (((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗))(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) = ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))
62	10, 18, 25, 33, 61	syl13anc 1369	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ (𝑗 ∈ 𝑂 ∧ 𝑙 ∈ 𝑁)) → (((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗))(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) = ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))
63	62	anassrs 471	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → (((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗))(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) = ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))
64	63	mpteq2dva 5125	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ (((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗))(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))) = (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))))
65	64	oveq2d 7151	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → (𝑅 Σg (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ (((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗))(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))) = (𝑅 Σg (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))))
66	50, 60, 65	3eqtr2d 2839	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → ((𝑖(𝑋𝐹𝑌)𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) = (𝑅 Σg (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))))
67	66	mpteq2dva 5125	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ ((𝑖(𝑋𝐹𝑌)𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))) = (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ (𝑅 Σg (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))))))
68	67	oveq2d 7151	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → (𝑅 Σg (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ ((𝑖(𝑋𝐹𝑌)𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))) = (𝑅 Σg (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ (𝑅 Σg (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))))))
69		mamuass.i	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝐼 = (𝑅 maMul ⟨𝑁, 𝑂, 𝑃⟩)
70	2	ad2antrr 725	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → 𝑅 ∈ Ring)
71	8	ad2antrr 725	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → 𝑁 ∈ Fin)
72	6	ad2antrr 725	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → 𝑂 ∈ Fin)
73		mamuass.p	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ Fin)
74	73	ad2antrr 725	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → 𝑃 ∈ Fin)
75	19	ad2antrr 725	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → 𝑌 ∈ (𝐵 ↑m (𝑁 × 𝑂)))
76	26	ad2antrr 725	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → 𝑍 ∈ (𝐵 ↑m (𝑂 × 𝑃)))
77		simplrr 777	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → 𝑘 ∈ 𝑃)
78	69, 1, 34, 70, 71, 72, 74, 75, 76, 16, 77	mamufv 20994	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → (𝑙(𝑌𝐼𝑍)𝑘) = (𝑅 Σg (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ ((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))))
79	78	oveq2d 7151	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙(𝑌𝐼𝑍)𝑘)) = ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑅 Σg (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ ((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))))
80	36	anass1rs 654	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → ((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) ∈ 𝐵)
81		eqid 2798	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ ((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))) = (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ ((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))
82		ovexd 7170	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → ((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) ∈ V)
83		fvexd 6660	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → (0g‘𝑅) ∈ V)
84	81, 72, 82, 83	fsuppmptdm 8828	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ ((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))) finSupp (0g‘𝑅))
85	1, 51, 52, 34, 70, 72, 17, 80, 84	gsummulc2 19353	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → (𝑅 Σg (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))) = ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑅 Σg (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ ((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))))
86	79, 85	eqtr4d 2836	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙(𝑌𝐼𝑍)𝑘)) = (𝑅 Σg (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))))
87	86	mpteq2dva 5125	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙(𝑌𝐼𝑍)𝑘))) = (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ (𝑅 Σg (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))))))
88	87	oveq2d 7151	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → (𝑅 Σg (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙(𝑌𝐼𝑍)𝑘)))) = (𝑅 Σg (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ (𝑅 Σg (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))))))
89	39, 68, 88	3eqtr4d 2843	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → (𝑅 Σg (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ ((𝑖(𝑋𝐹𝑌)𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))) = (𝑅 Σg (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙(𝑌𝐼𝑍)𝑘)))))
90		mamuass.g	. . . . 5 ⊢ 𝐺 = (𝑅 maMul ⟨𝑀, 𝑂, 𝑃⟩)
91	2	adantr 484	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → 𝑅 ∈ Ring)
92	42	adantr 484	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → 𝑀 ∈ Fin)
93	73	adantr 484	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → 𝑃 ∈ Fin)
94	1, 2, 40, 42, 8, 6, 11, 19	mamucl 21006	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑋𝐹𝑌) ∈ (𝐵 ↑m (𝑀 × 𝑂)))
95	94	adantr 484	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → (𝑋𝐹𝑌) ∈ (𝐵 ↑m (𝑀 × 𝑂)))
96	26	adantr 484	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → 𝑍 ∈ (𝐵 ↑m (𝑂 × 𝑃)))
97		simprl 770	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → 𝑖 ∈ 𝑀)
98		simprr 772	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → 𝑘 ∈ 𝑃)
99	90, 1, 34, 91, 92, 7, 93, 95, 96, 97, 98	mamufv 20994	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → (𝑖((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍)𝑘) = (𝑅 Σg (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ ((𝑖(𝑋𝐹𝑌)𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))))
100		mamuass.h	. . . . 5 ⊢ 𝐻 = (𝑅 maMul ⟨𝑀, 𝑁, 𝑃⟩)
101	11	adantr 484	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → 𝑋 ∈ (𝐵 ↑m (𝑀 × 𝑁)))
102	1, 2, 69, 8, 6, 73, 19, 26	mamucl 21006	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑌𝐼𝑍) ∈ (𝐵 ↑m (𝑁 × 𝑃)))
103	102	adantr 484	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → (𝑌𝐼𝑍) ∈ (𝐵 ↑m (𝑁 × 𝑃)))
104	100, 1, 34, 91, 92, 9, 93, 101, 103, 97, 98	mamufv 20994	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → (𝑖(𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍))𝑘) = (𝑅 Σg (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙(𝑌𝐼𝑍)𝑘)))))
105	89, 99, 104	3eqtr4d 2843	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → (𝑖((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍)𝑘) = (𝑖(𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍))𝑘))
106	105	ralrimivva 3156	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑖 ∈ 𝑀 ∀𝑘 ∈ 𝑃 (𝑖((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍)𝑘) = (𝑖(𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍))𝑘))
107	1, 2, 90, 42, 6, 73, 94, 26	mamucl 21006	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍) ∈ (𝐵 ↑m (𝑀 × 𝑃)))
108		elmapi 8411	. . . 4 ⊢ (((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍) ∈ (𝐵 ↑m (𝑀 × 𝑃)) → ((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍):(𝑀 × 𝑃)⟶𝐵)
109		ffn 6487	. . . 4 ⊢ (((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍):(𝑀 × 𝑃)⟶𝐵 → ((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍) Fn (𝑀 × 𝑃))
110	107, 108, 109	3syl 18	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍) Fn (𝑀 × 𝑃))
111	1, 2, 100, 42, 8, 73, 11, 102	mamucl 21006	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)) ∈ (𝐵 ↑m (𝑀 × 𝑃)))
112		elmapi 8411	. . . 4 ⊢ ((𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)) ∈ (𝐵 ↑m (𝑀 × 𝑃)) → (𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)):(𝑀 × 𝑃)⟶𝐵)
113		ffn 6487	. . . 4 ⊢ ((𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)):(𝑀 × 𝑃)⟶𝐵 → (𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)) Fn (𝑀 × 𝑃))
114	111, 112, 113	3syl 18	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)) Fn (𝑀 × 𝑃))
115		eqfnov2 7260	. . 3 ⊢ ((((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍) Fn (𝑀 × 𝑃) ∧ (𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)) Fn (𝑀 × 𝑃)) → (((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍) = (𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)) ↔ ∀𝑖 ∈ 𝑀 ∀𝑘 ∈ 𝑃 (𝑖((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍)𝑘) = (𝑖(𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍))𝑘)))
116	110, 114, 115	syl2anc 587	. 2 ⊢ (𝜑 → (((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍) = (𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)) ↔ ∀𝑖 ∈ 𝑀 ∀𝑘 ∈ 𝑃 (𝑖((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍)𝑘) = (𝑖(𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍))𝑘)))
117	106, 116	mpbird 260	1 ⊢ (𝜑 → ((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍) = (𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 399   = wceq 1538   ∈ wcel 2111  ∀wral 3106  Vcvv 3441  ⟨cotp 4533   ↦ cmpt 5110   × cxp 5517   Fn wfn 6319  ⟶wf 6320  ‘cfv 6324  (class class class)co 7135   ↑_m cmap 8389  Fincfn 8492  Basecbs 16475  +_gcplusg 16557  ._rcmulr 16558  0_gc0g 16705   Σ_g cgsu 16706  CMndccmn 18898  Ringcrg 19290   maMul cmmul 20990

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 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2770  ax-rep 5154  ax-sep 5167  ax-nul 5174  ax-pow 5231  ax-pr 5295  ax-un 7441  ax-cnex 10582  ax-resscn 10583  ax-1cn 10584  ax-icn 10585  ax-addcl 10586  ax-addrcl 10587  ax-mulcl 10588  ax-mulrcl 10589  ax-mulcom 10590  ax-addass 10591  ax-mulass 10592  ax-distr 10593  ax-i2m1 10594  ax-1ne0 10595  ax-1rid 10596  ax-rnegex 10597  ax-rrecex 10598  ax-cnre 10599  ax-pre-lttri 10600  ax-pre-lttrn 10601  ax-pre-ltadd 10602  ax-pre-mulgt0 10603

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2598  df-eu 2629  df-clab 2777  df-cleq 2791  df-clel 2870  df-nfc 2938  df-ne 2988  df-nel 3092  df-ral 3111  df-rex 3112  df-reu 3113  df-rmo 3114  df-rab 3115  df-v 3443  df-sbc 3721  df-csb 3829  df-dif 3884  df-un 3886  df-in 3888  df-ss 3898  df-pss 3900  df-nul 4244  df-if 4426  df-pw 4499  df-sn 4526  df-pr 4528  df-tp 4530  df-op 4532  df-ot 4534  df-uni 4801  df-int 4839  df-iun 4883  df-iin 4884  df-br 5031  df-opab 5093  df-mpt 5111  df-tr 5137  df-id 5425  df-eprel 5430  df-po 5438  df-so 5439  df-fr 5478  df-se 5479  df-we 5480  df-xp 5525  df-rel 5526  df-cnv 5527  df-co 5528  df-dm 5529  df-rn 5530  df-res 5531  df-ima 5532  df-pred 6116  df-ord 6162  df-on 6163  df-lim 6164  df-suc 6165  df-iota 6283  df-fun 6326  df-fn 6327  df-f 6328  df-f1 6329  df-fo 6330  df-f1o 6331  df-fv 6332  df-isom 6333  df-riota 7093  df-ov 7138  df-oprab 7139  df-mpo 7140  df-of 7389  df-om 7561  df-1st 7671  df-2nd 7672  df-supp 7814  df-wrecs 7930  df-recs 7991  df-rdg 8029  df-1o 8085  df-oadd 8089  df-er 8272  df-map 8391  df-en 8493  df-dom 8494  df-sdom 8495  df-fin 8496  df-fsupp 8818  df-oi 8958  df-card 9352  df-pnf 10666  df-mnf 10667  df-xr 10668  df-ltxr 10669  df-le 10670  df-sub 10861  df-neg 10862  df-nn 11626  df-2 11688  df-n0 11886  df-z 11970  df-uz 12232  df-fz 12886  df-fzo 13029  df-seq 13365  df-hash 13687  df-ndx 16478  df-slot 16479  df-base 16481  df-sets 16482  df-ress 16483  df-plusg 16570  df-0g 16707  df-gsum 16708  df-mre 16849  df-mrc 16850  df-acs 16852  df-mgm 17844  df-sgrp 17893  df-mnd 17904  df-mhm 17948  df-submnd 17949  df-grp 18098  df-minusg 18099  df-mulg 18217  df-ghm 18348  df-cntz 18439  df-cmn 18900  df-abl 18901  df-mgp 19233  df-ur 19245  df-ring 19292  df-mamu 20991

This theorem is referenced by:  matring  21048