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

Theorem mamuass 21005
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 (𝜑𝑅 ∈ Ring)
mamuass.m (𝜑𝑀 ∈ Fin)
mamuass.n (𝜑𝑁 ∈ Fin)
mamuass.o (𝜑𝑂 ∈ Fin)
mamuass.p (𝜑𝑃 ∈ Fin)
mamuass.x (𝜑𝑋 ∈ (𝐵m (𝑀 × 𝑁)))
mamuass.y (𝜑𝑌 ∈ (𝐵m (𝑁 × 𝑂)))
mamuass.z (𝜑𝑍 ∈ (𝐵m (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.
StepHypRef Expression
1 mamucl.b . . . . . 6 𝐵 = (Base‘𝑅)
2 mamucl.r . . . . . . . 8 (𝜑𝑅 ∈ Ring)
3 ringcmn 19325 . . . . . . . 8 (𝑅 ∈ Ring → 𝑅 ∈ CMnd)
42, 3syl 17 . . . . . . 7 (𝜑𝑅 ∈ CMnd)
54adantr 484 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) → 𝑅 ∈ CMnd)
6 mamuass.o . . . . . . 7 (𝜑𝑂 ∈ Fin)
76adantr 484 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) → 𝑂 ∈ Fin)
8 mamuass.n . . . . . . 7 (𝜑𝑁 ∈ Fin)
98adantr 484 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) → 𝑁 ∈ Fin)
102ad2antrr 725 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ (𝑗𝑂𝑙𝑁)) → 𝑅 ∈ Ring)
11 mamuass.x . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑋 ∈ (𝐵m (𝑀 × 𝑁)))
12 elmapi 8415 . . . . . . . . . . 11 (𝑋 ∈ (𝐵m (𝑀 × 𝑁)) → 𝑋:(𝑀 × 𝑁)⟶𝐵)
1311, 12syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑋:(𝑀 × 𝑁)⟶𝐵)
1413ad2antrr 725 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ 𝑙𝑁) → 𝑋:(𝑀 × 𝑁)⟶𝐵)
15 simplrl 776 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ 𝑙𝑁) → 𝑖𝑀)
16 simpr 488 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ 𝑙𝑁) → 𝑙𝑁)
1714, 15, 16fovrnd 7305 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ 𝑙𝑁) → (𝑖𝑋𝑙) ∈ 𝐵)
1817adantrl 715 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ (𝑗𝑂𝑙𝑁)) → (𝑖𝑋𝑙) ∈ 𝐵)
19 mamuass.y . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑌 ∈ (𝐵m (𝑁 × 𝑂)))
20 elmapi 8415 . . . . . . . . . . 11 (𝑌 ∈ (𝐵m (𝑁 × 𝑂)) → 𝑌:(𝑁 × 𝑂)⟶𝐵)
2119, 20syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑌:(𝑁 × 𝑂)⟶𝐵)
2221ad2antrr 725 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ (𝑗𝑂𝑙𝑁)) → 𝑌:(𝑁 × 𝑂)⟶𝐵)
23 simprr 772 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ (𝑗𝑂𝑙𝑁)) → 𝑙𝑁)
24 simprl 770 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ (𝑗𝑂𝑙𝑁)) → 𝑗𝑂)
2522, 23, 24fovrnd 7305 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ (𝑗𝑂𝑙𝑁)) → (𝑙𝑌𝑗) ∈ 𝐵)
26 mamuass.z . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑍 ∈ (𝐵m (𝑂 × 𝑃)))
27 elmapi 8415 . . . . . . . . . . . 12 (𝑍 ∈ (𝐵m (𝑂 × 𝑃)) → 𝑍:(𝑂 × 𝑃)⟶𝐵)
2826, 27syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑍:(𝑂 × 𝑃)⟶𝐵)
2928ad2antrr 725 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ 𝑗𝑂) → 𝑍:(𝑂 × 𝑃)⟶𝐵)
30 simpr 488 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ 𝑗𝑂) → 𝑗𝑂)
31 simplrr 777 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ 𝑗𝑂) → 𝑘𝑃)
3229, 30, 31fovrnd 7305 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ 𝑗𝑂) → (𝑗𝑍𝑘) ∈ 𝐵)
3332adantrr 716 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ (𝑗𝑂𝑙𝑁)) → (𝑗𝑍𝑘) ∈ 𝐵)
34 eqid 2822 . . . . . . . . 9 (.r𝑅) = (.r𝑅)
351, 34ringcl 19305 . . . . . . . 8 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑙𝑌𝑗) ∈ 𝐵 ∧ (𝑗𝑍𝑘) ∈ 𝐵) → ((𝑙𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) ∈ 𝐵)
3610, 25, 33, 35syl3anc 1368 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ (𝑗𝑂𝑙𝑁)) → ((𝑙𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) ∈ 𝐵)
371, 34ringcl 19305 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑖𝑋𝑙) ∈ 𝐵 ∧ ((𝑙𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) ∈ 𝐵) → ((𝑖𝑋𝑙)(.r𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘))) ∈ 𝐵)
3810, 18, 36, 37syl3anc 1368 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ (𝑗𝑂𝑙𝑁)) → ((𝑖𝑋𝑙)(.r𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘))) ∈ 𝐵)
391, 5, 7, 9, 38gsumcom3fi 19090 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) → (𝑅 Σg (𝑗𝑂 ↦ (𝑅 Σg (𝑙𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))))) = (𝑅 Σg (𝑙𝑁 ↦ (𝑅 Σg (𝑗𝑂 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))))))
40 mamuass.f . . . . . . . . . 10 𝐹 = (𝑅 maMul ⟨𝑀, 𝑁, 𝑂⟩)
412ad2antrr 725 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ 𝑗𝑂) → 𝑅 ∈ Ring)
42 mamuass.m . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑀 ∈ Fin)
4342ad2antrr 725 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ 𝑗𝑂) → 𝑀 ∈ Fin)
448ad2antrr 725 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ 𝑗𝑂) → 𝑁 ∈ Fin)
456ad2antrr 725 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ 𝑗𝑂) → 𝑂 ∈ Fin)
4611ad2antrr 725 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ 𝑗𝑂) → 𝑋 ∈ (𝐵m (𝑀 × 𝑁)))
4719ad2antrr 725 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ 𝑗𝑂) → 𝑌 ∈ (𝐵m (𝑁 × 𝑂)))
48 simplrl 776 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ 𝑗𝑂) → 𝑖𝑀)
4940, 1, 34, 41, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 30mamufv 20992 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ 𝑗𝑂) → (𝑖(𝑋𝐹𝑌)𝑗) = (𝑅 Σg (𝑙𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r𝑅)(𝑙𝑌𝑗)))))
5049oveq1d 7155 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ 𝑗𝑂) → ((𝑖(𝑋𝐹𝑌)𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) = ((𝑅 Σg (𝑙𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r𝑅)(𝑙𝑌𝑗))))(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))
51 eqid 2822 . . . . . . . . 9 (0g𝑅) = (0g𝑅)
52 eqid 2822 . . . . . . . . 9 (+g𝑅) = (+g𝑅)
531, 34ringcl 19305 . . . . . . . . . . 11 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑖𝑋𝑙) ∈ 𝐵 ∧ (𝑙𝑌𝑗) ∈ 𝐵) → ((𝑖𝑋𝑙)(.r𝑅)(𝑙𝑌𝑗)) ∈ 𝐵)
5410, 18, 25, 53syl3anc 1368 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ (𝑗𝑂𝑙𝑁)) → ((𝑖𝑋𝑙)(.r𝑅)(𝑙𝑌𝑗)) ∈ 𝐵)
5554anassrs 471 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ 𝑗𝑂) ∧ 𝑙𝑁) → ((𝑖𝑋𝑙)(.r𝑅)(𝑙𝑌𝑗)) ∈ 𝐵)
56 eqid 2822 . . . . . . . . . 10 (𝑙𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r𝑅)(𝑙𝑌𝑗))) = (𝑙𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r𝑅)(𝑙𝑌𝑗)))
57 ovexd 7175 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ 𝑗𝑂) ∧ 𝑙𝑁) → ((𝑖𝑋𝑙)(.r𝑅)(𝑙𝑌𝑗)) ∈ V)
58 fvexd 6667 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ 𝑗𝑂) → (0g𝑅) ∈ V)
5956, 44, 57, 58fsuppmptdm 8832 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ 𝑗𝑂) → (𝑙𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r𝑅)(𝑙𝑌𝑗))) finSupp (0g𝑅))
601, 51, 52, 34, 41, 44, 32, 55, 59gsummulc1 19350 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ 𝑗𝑂) → (𝑅 Σg (𝑙𝑁 ↦ (((𝑖𝑋𝑙)(.r𝑅)(𝑙𝑌𝑗))(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))) = ((𝑅 Σg (𝑙𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r𝑅)(𝑙𝑌𝑗))))(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))
611, 34ringass 19308 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑅 ∈ Ring ∧ ((𝑖𝑋𝑙) ∈ 𝐵 ∧ (𝑙𝑌𝑗) ∈ 𝐵 ∧ (𝑗𝑍𝑘) ∈ 𝐵)) → (((𝑖𝑋𝑙)(.r𝑅)(𝑙𝑌𝑗))(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) = ((𝑖𝑋𝑙)(.r𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))
6210, 18, 25, 33, 61syl13anc 1369 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ (𝑗𝑂𝑙𝑁)) → (((𝑖𝑋𝑙)(.r𝑅)(𝑙𝑌𝑗))(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) = ((𝑖𝑋𝑙)(.r𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))
6362anassrs 471 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ 𝑗𝑂) ∧ 𝑙𝑁) → (((𝑖𝑋𝑙)(.r𝑅)(𝑙𝑌𝑗))(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) = ((𝑖𝑋𝑙)(.r𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))
6463mpteq2dva 5137 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ 𝑗𝑂) → (𝑙𝑁 ↦ (((𝑖𝑋𝑙)(.r𝑅)(𝑙𝑌𝑗))(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘))) = (𝑙𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))))
6564oveq2d 7156 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ 𝑗𝑂) → (𝑅 Σg (𝑙𝑁 ↦ (((𝑖𝑋𝑙)(.r𝑅)(𝑙𝑌𝑗))(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))) = (𝑅 Σg (𝑙𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))))
6650, 60, 653eqtr2d 2863 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ 𝑗𝑂) → ((𝑖(𝑋𝐹𝑌)𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) = (𝑅 Σg (𝑙𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))))
6766mpteq2dva 5137 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) → (𝑗𝑂 ↦ ((𝑖(𝑋𝐹𝑌)𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘))) = (𝑗𝑂 ↦ (𝑅 Σg (𝑙𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))))))
6867oveq2d 7156 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) → (𝑅 Σg (𝑗𝑂 ↦ ((𝑖(𝑋𝐹𝑌)𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))) = (𝑅 Σg (𝑗𝑂 ↦ (𝑅 Σg (𝑙𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))))))
69 mamuass.i . . . . . . . . . 10 𝐼 = (𝑅 maMul ⟨𝑁, 𝑂, 𝑃⟩)
702ad2antrr 725 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ 𝑙𝑁) → 𝑅 ∈ Ring)
718ad2antrr 725 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ 𝑙𝑁) → 𝑁 ∈ Fin)
726ad2antrr 725 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ 𝑙𝑁) → 𝑂 ∈ Fin)
73 mamuass.p . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑃 ∈ Fin)
7473ad2antrr 725 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ 𝑙𝑁) → 𝑃 ∈ Fin)
7519ad2antrr 725 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ 𝑙𝑁) → 𝑌 ∈ (𝐵m (𝑁 × 𝑂)))
7626ad2antrr 725 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ 𝑙𝑁) → 𝑍 ∈ (𝐵m (𝑂 × 𝑃)))
77 simplrr 777 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ 𝑙𝑁) → 𝑘𝑃)
7869, 1, 34, 70, 71, 72, 74, 75, 76, 16, 77mamufv 20992 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ 𝑙𝑁) → (𝑙(𝑌𝐼𝑍)𝑘) = (𝑅 Σg (𝑗𝑂 ↦ ((𝑙𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))))
7978oveq2d 7156 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ 𝑙𝑁) → ((𝑖𝑋𝑙)(.r𝑅)(𝑙(𝑌𝐼𝑍)𝑘)) = ((𝑖𝑋𝑙)(.r𝑅)(𝑅 Σg (𝑗𝑂 ↦ ((𝑙𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))))
8036anass1rs 654 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ 𝑙𝑁) ∧ 𝑗𝑂) → ((𝑙𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) ∈ 𝐵)
81 eqid 2822 . . . . . . . . . 10 (𝑗𝑂 ↦ ((𝑙𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘))) = (𝑗𝑂 ↦ ((𝑙𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))
82 ovexd 7175 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ 𝑙𝑁) ∧ 𝑗𝑂) → ((𝑙𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) ∈ V)
83 fvexd 6667 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ 𝑙𝑁) → (0g𝑅) ∈ V)
8481, 72, 82, 83fsuppmptdm 8832 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ 𝑙𝑁) → (𝑗𝑂 ↦ ((𝑙𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘))) finSupp (0g𝑅))
851, 51, 52, 34, 70, 72, 17, 80, 84gsummulc2 19351 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ 𝑙𝑁) → (𝑅 Σg (𝑗𝑂 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))) = ((𝑖𝑋𝑙)(.r𝑅)(𝑅 Σg (𝑗𝑂 ↦ ((𝑙𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))))
8679, 85eqtr4d 2860 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) ∧ 𝑙𝑁) → ((𝑖𝑋𝑙)(.r𝑅)(𝑙(𝑌𝐼𝑍)𝑘)) = (𝑅 Σg (𝑗𝑂 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))))
8786mpteq2dva 5137 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) → (𝑙𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r𝑅)(𝑙(𝑌𝐼𝑍)𝑘))) = (𝑙𝑁 ↦ (𝑅 Σg (𝑗𝑂 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))))))
8887oveq2d 7156 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) → (𝑅 Σg (𝑙𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r𝑅)(𝑙(𝑌𝐼𝑍)𝑘)))) = (𝑅 Σg (𝑙𝑁 ↦ (𝑅 Σg (𝑗𝑂 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))))))
8939, 68, 883eqtr4d 2867 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) → (𝑅 Σg (𝑗𝑂 ↦ ((𝑖(𝑋𝐹𝑌)𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))) = (𝑅 Σg (𝑙𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r𝑅)(𝑙(𝑌𝐼𝑍)𝑘)))))
90 mamuass.g . . . . 5 𝐺 = (𝑅 maMul ⟨𝑀, 𝑂, 𝑃⟩)
912adantr 484 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) → 𝑅 ∈ Ring)
9242adantr 484 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) → 𝑀 ∈ Fin)
9373adantr 484 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) → 𝑃 ∈ Fin)
941, 2, 40, 42, 8, 6, 11, 19mamucl 21004 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑋𝐹𝑌) ∈ (𝐵m (𝑀 × 𝑂)))
9594adantr 484 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) → (𝑋𝐹𝑌) ∈ (𝐵m (𝑀 × 𝑂)))
9626adantr 484 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) → 𝑍 ∈ (𝐵m (𝑂 × 𝑃)))
97 simprl 770 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) → 𝑖𝑀)
98 simprr 772 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) → 𝑘𝑃)
9990, 1, 34, 91, 92, 7, 93, 95, 96, 97, 98mamufv 20992 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) → (𝑖((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍)𝑘) = (𝑅 Σg (𝑗𝑂 ↦ ((𝑖(𝑋𝐹𝑌)𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))))
100 mamuass.h . . . . 5 𝐻 = (𝑅 maMul ⟨𝑀, 𝑁, 𝑃⟩)
10111adantr 484 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) → 𝑋 ∈ (𝐵m (𝑀 × 𝑁)))
1021, 2, 69, 8, 6, 73, 19, 26mamucl 21004 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑌𝐼𝑍) ∈ (𝐵m (𝑁 × 𝑃)))
103102adantr 484 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) → (𝑌𝐼𝑍) ∈ (𝐵m (𝑁 × 𝑃)))
104100, 1, 34, 91, 92, 9, 93, 101, 103, 97, 98mamufv 20992 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) → (𝑖(𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍))𝑘) = (𝑅 Σg (𝑙𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r𝑅)(𝑙(𝑌𝐼𝑍)𝑘)))))
10589, 99, 1043eqtr4d 2867 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑃)) → (𝑖((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍)𝑘) = (𝑖(𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍))𝑘))
106105ralrimivva 3181 . 2 (𝜑 → ∀𝑖𝑀𝑘𝑃 (𝑖((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍)𝑘) = (𝑖(𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍))𝑘))
1071, 2, 90, 42, 6, 73, 94, 26mamucl 21004 . . . 4 (𝜑 → ((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍) ∈ (𝐵m (𝑀 × 𝑃)))
108 elmapi 8415 . . . 4 (((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍) ∈ (𝐵m (𝑀 × 𝑃)) → ((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍):(𝑀 × 𝑃)⟶𝐵)
109 ffn 6494 . . . 4 (((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍):(𝑀 × 𝑃)⟶𝐵 → ((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍) Fn (𝑀 × 𝑃))
110107, 108, 1093syl 18 . . 3 (𝜑 → ((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍) Fn (𝑀 × 𝑃))
1111, 2, 100, 42, 8, 73, 11, 102mamucl 21004 . . . 4 (𝜑 → (𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)) ∈ (𝐵m (𝑀 × 𝑃)))
112 elmapi 8415 . . . 4 ((𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)) ∈ (𝐵m (𝑀 × 𝑃)) → (𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)):(𝑀 × 𝑃)⟶𝐵)
113 ffn 6494 . . . 4 ((𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)):(𝑀 × 𝑃)⟶𝐵 → (𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)) Fn (𝑀 × 𝑃))
114111, 112, 1133syl 18 . . 3 (𝜑 → (𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)) Fn (𝑀 × 𝑃))
115 eqfnov2 7265 . . 3 ((((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍) Fn (𝑀 × 𝑃) ∧ (𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)) Fn (𝑀 × 𝑃)) → (((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍) = (𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)) ↔ ∀𝑖𝑀𝑘𝑃 (𝑖((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍)𝑘) = (𝑖(𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍))𝑘)))
116110, 114, 115syl2anc 587 . 2 (𝜑 → (((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍) = (𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)) ↔ ∀𝑖𝑀𝑘𝑃 (𝑖((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍)𝑘) = (𝑖(𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍))𝑘)))
117106, 116mpbird 260 1 (𝜑 → ((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍) = (𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 209  wa 399   = wceq 1538  wcel 2114  wral 3130  Vcvv 3469  cotp 4547  cmpt 5122   × cxp 5530   Fn wfn 6329  wf 6330  cfv 6334  (class class class)co 7140  m cmap 8393  Fincfn 8496  Basecbs 16474  +gcplusg 16556  .rcmulr 16557  0gc0g 16704   Σg cgsu 16705  CMndccmn 18897  Ringcrg 19288   maMul cmmul 20988
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 2116  ax-9 2124  ax-10 2145  ax-11 2161  ax-12 2178  ax-ext 2794  ax-rep 5166  ax-sep 5179  ax-nul 5186  ax-pow 5243  ax-pr 5307  ax-un 7446  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 2622  df-eu 2653  df-clab 2801  df-cleq 2815  df-clel 2894  df-nfc 2962  df-ne 3012  df-nel 3116  df-ral 3135  df-rex 3136  df-reu 3137  df-rmo 3138  df-rab 3139  df-v 3471  df-sbc 3748  df-csb 3856  df-dif 3911  df-un 3913  df-in 3915  df-ss 3925  df-pss 3927  df-nul 4266  df-if 4440  df-pw 4513  df-sn 4540  df-pr 4542  df-tp 4544  df-op 4546  df-ot 4548  df-uni 4814  df-int 4852  df-iun 4896  df-iin 4897  df-br 5043  df-opab 5105  df-mpt 5123  df-tr 5149  df-id 5437  df-eprel 5442  df-po 5451  df-so 5452  df-fr 5491  df-se 5492  df-we 5493  df-xp 5538  df-rel 5539  df-cnv 5540  df-co 5541  df-dm 5542  df-rn 5543  df-res 5544  df-ima 5545  df-pred 6126  df-ord 6172  df-on 6173  df-lim 6174  df-suc 6175  df-iota 6293  df-fun 6336  df-fn 6337  df-f 6338  df-f1 6339  df-fo 6340  df-f1o 6341  df-fv 6342  df-isom 6343  df-riota 7098  df-ov 7143  df-oprab 7144  df-mpo 7145  df-of 7394  df-om 7566  df-1st 7675  df-2nd 7676  df-supp 7818  df-wrecs 7934  df-recs 7995  df-rdg 8033  df-1o 8089  df-oadd 8093  df-er 8276  df-map 8395  df-en 8497  df-dom 8498  df-sdom 8499  df-fin 8500  df-fsupp 8822  df-oi 8962  df-card 9356  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 16477  df-slot 16478  df-base 16480  df-sets 16481  df-ress 16482  df-plusg 16569  df-0g 16706  df-gsum 16707  df-mre 16848  df-mrc 16849  df-acs 16851  df-mgm 17843  df-sgrp 17892  df-mnd 17903  df-mhm 17947  df-submnd 17948  df-grp 18097  df-minusg 18098  df-mulg 18216  df-ghm 18347  df-cntz 18438  df-cmn 18899  df-abl 18900  df-mgp 19231  df-ur 19243  df-ring 19290  df-mamu 20989
This theorem is referenced by:  matring  21046
  Copyright terms: Public domain W3C validator