Theorem mamuass 21530

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 19801	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → 𝑅 ∈ CMnd)
4	2, 3	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ CMnd)
5	4	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → 𝑅 ∈ CMnd)
6		mamuass.o	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑂 ∈ Fin)
7	6	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → 𝑂 ∈ Fin)
8		mamuass.n	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ Fin)
9	8	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → 𝑁 ∈ Fin)
10	2	ad2antrr 722	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ (𝑗 ∈ 𝑂 ∧ 𝑙 ∈ 𝑁)) → 𝑅 ∈ Ring)
11		mamuass.x	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (𝐵 ↑m (𝑀 × 𝑁)))
12		elmapi 8611	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑋 ∈ (𝐵 ↑m (𝑀 × 𝑁)) → 𝑋:(𝑀 × 𝑁)⟶𝐵)
13	11, 12	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑋:(𝑀 × 𝑁)⟶𝐵)
14	13	ad2antrr 722	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → 𝑋:(𝑀 × 𝑁)⟶𝐵)
15		simplrl 773	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → 𝑖 ∈ 𝑀)
16		simpr 484	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → 𝑙 ∈ 𝑁)
17	14, 15, 16	fovrnd 7435	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → (𝑖𝑋𝑙) ∈ 𝐵)
18	17	adantrl 712	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ (𝑗 ∈ 𝑂 ∧ 𝑙 ∈ 𝑁)) → (𝑖𝑋𝑙) ∈ 𝐵)
19		mamuass.y	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ (𝐵 ↑m (𝑁 × 𝑂)))
20		elmapi 8611	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑌 ∈ (𝐵 ↑m (𝑁 × 𝑂)) → 𝑌:(𝑁 × 𝑂)⟶𝐵)
21	19, 20	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑌:(𝑁 × 𝑂)⟶𝐵)
22	21	ad2antrr 722	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ (𝑗 ∈ 𝑂 ∧ 𝑙 ∈ 𝑁)) → 𝑌:(𝑁 × 𝑂)⟶𝐵)
23		simprr 769	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ (𝑗 ∈ 𝑂 ∧ 𝑙 ∈ 𝑁)) → 𝑙 ∈ 𝑁)
24		simprl 767	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ (𝑗 ∈ 𝑂 ∧ 𝑙 ∈ 𝑁)) → 𝑗 ∈ 𝑂)
25	22, 23, 24	fovrnd 7435	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ (𝑗 ∈ 𝑂 ∧ 𝑙 ∈ 𝑁)) → (𝑙𝑌𝑗) ∈ 𝐵)
26		mamuass.z	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ (𝐵 ↑m (𝑂 × 𝑃)))
27		elmapi 8611	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑍 ∈ (𝐵 ↑m (𝑂 × 𝑃)) → 𝑍:(𝑂 × 𝑃)⟶𝐵)
28	26, 27	syl 17	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑍:(𝑂 × 𝑃)⟶𝐵)
29	28	ad2antrr 722	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → 𝑍:(𝑂 × 𝑃)⟶𝐵)
30		simpr 484	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → 𝑗 ∈ 𝑂)
31		simplrr 774	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → 𝑘 ∈ 𝑃)
32	29, 30, 31	fovrnd 7435	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → (𝑗𝑍𝑘) ∈ 𝐵)
33	32	adantrr 713	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ (𝑗 ∈ 𝑂 ∧ 𝑙 ∈ 𝑁)) → (𝑗𝑍𝑘) ∈ 𝐵)
34		eqid 2739	. . . . . . . . 9 ⊢ (.r‘𝑅) = (.r‘𝑅)
35	1, 34	ringcl 19781	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑙𝑌𝑗) ∈ 𝐵 ∧ (𝑗𝑍𝑘) ∈ 𝐵) → ((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) ∈ 𝐵)
36	10, 25, 33, 35	syl3anc 1369	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ (𝑗 ∈ 𝑂 ∧ 𝑙 ∈ 𝑁)) → ((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) ∈ 𝐵)
37	1, 34	ringcl 19781	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑖𝑋𝑙) ∈ 𝐵 ∧ ((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) ∈ 𝐵) → ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))) ∈ 𝐵)
38	10, 18, 36, 37	syl3anc 1369	. . . . . 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 19561	. . . . 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 722	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → 𝑅 ∈ Ring)
42		mamuass.m	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ Fin)
43	42	ad2antrr 722	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → 𝑀 ∈ Fin)
44	8	ad2antrr 722	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → 𝑁 ∈ Fin)
45	6	ad2antrr 722	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → 𝑂 ∈ Fin)
46	11	ad2antrr 722	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → 𝑋 ∈ (𝐵 ↑m (𝑀 × 𝑁)))
47	19	ad2antrr 722	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → 𝑌 ∈ (𝐵 ↑m (𝑁 × 𝑂)))
48		simplrl 773	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → 𝑖 ∈ 𝑀)
49	40, 1, 34, 41, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 30	mamufv 21517	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → (𝑖(𝑋𝐹𝑌)𝑗) = (𝑅 Σg (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗)))))
50	49	oveq1d 7283	. . . . . . . 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 2739	. . . . . . . . 9 ⊢ (0g‘𝑅) = (0g‘𝑅)
52		eqid 2739	. . . . . . . . 9 ⊢ (+g‘𝑅) = (+g‘𝑅)
53	1, 34	ringcl 19781	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑖𝑋𝑙) ∈ 𝐵 ∧ (𝑙𝑌𝑗) ∈ 𝐵) → ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗)) ∈ 𝐵)
54	10, 18, 25, 53	syl3anc 1369	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ (𝑗 ∈ 𝑂 ∧ 𝑙 ∈ 𝑁)) → ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗)) ∈ 𝐵)
55	54	anassrs 467	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗)) ∈ 𝐵)
56		eqid 2739	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗))) = (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗)))
57		ovexd 7303	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗)) ∈ V)
58		fvexd 6783	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → (0g‘𝑅) ∈ V)
59	56, 44, 57, 58	fsuppmptdm 9100	. . . . . . . . 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 19826	. . . . . . . 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 19784	. . . . . . . . . . . 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 1370	. . . . . . . . . . 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 467	. . . . . . . . . 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 5178	. . . . . . . . 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 7284	. . . . . . . 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 2785	. . . . . . 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 5178	. . . . . 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 7284	. . . . 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 722	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → 𝑅 ∈ Ring)
71	8	ad2antrr 722	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → 𝑁 ∈ Fin)
72	6	ad2antrr 722	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → 𝑂 ∈ Fin)
73		mamuass.p	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ Fin)
74	73	ad2antrr 722	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → 𝑃 ∈ Fin)
75	19	ad2antrr 722	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → 𝑌 ∈ (𝐵 ↑m (𝑁 × 𝑂)))
76	26	ad2antrr 722	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → 𝑍 ∈ (𝐵 ↑m (𝑂 × 𝑃)))
77		simplrr 774	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → 𝑘 ∈ 𝑃)
78	69, 1, 34, 70, 71, 72, 74, 75, 76, 16, 77	mamufv 21517	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → (𝑙(𝑌𝐼𝑍)𝑘) = (𝑅 Σg (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ ((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))))
79	78	oveq2d 7284	. . . . . . . 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 651	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → ((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) ∈ 𝐵)
81		eqid 2739	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ ((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))) = (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ ((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))
82		ovexd 7303	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → ((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) ∈ V)
83		fvexd 6783	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → (0g‘𝑅) ∈ V)
84	81, 72, 82, 83	fsuppmptdm 9100	. . . . . . . . 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 19827	. . . . . . . 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 2782	. . . . . . 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 5178	. . . . . 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 7284	. . . . 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 2789	. . . 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 480	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → 𝑅 ∈ Ring)
92	42	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → 𝑀 ∈ Fin)
93	73	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → 𝑃 ∈ Fin)
94	1, 2, 40, 42, 8, 6, 11, 19	mamucl 21529	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑋𝐹𝑌) ∈ (𝐵 ↑m (𝑀 × 𝑂)))
95	94	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → (𝑋𝐹𝑌) ∈ (𝐵 ↑m (𝑀 × 𝑂)))
96	26	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → 𝑍 ∈ (𝐵 ↑m (𝑂 × 𝑃)))
97		simprl 767	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → 𝑖 ∈ 𝑀)
98		simprr 769	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → 𝑘 ∈ 𝑃)
99	90, 1, 34, 91, 92, 7, 93, 95, 96, 97, 98	mamufv 21517	. . . 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 480	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → 𝑋 ∈ (𝐵 ↑m (𝑀 × 𝑁)))
102	1, 2, 69, 8, 6, 73, 19, 26	mamucl 21529	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑌𝐼𝑍) ∈ (𝐵 ↑m (𝑁 × 𝑃)))
103	102	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → (𝑌𝐼𝑍) ∈ (𝐵 ↑m (𝑁 × 𝑃)))
104	100, 1, 34, 91, 92, 9, 93, 101, 103, 97, 98	mamufv 21517	. . . 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 2789	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → (𝑖((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍)𝑘) = (𝑖(𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍))𝑘))
106	105	ralrimivva 3116	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑖 ∈ 𝑀 ∀𝑘 ∈ 𝑃 (𝑖((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍)𝑘) = (𝑖(𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍))𝑘))
107	1, 2, 90, 42, 6, 73, 94, 26	mamucl 21529	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍) ∈ (𝐵 ↑m (𝑀 × 𝑃)))
108		elmapi 8611	. . . 4 ⊢ (((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍) ∈ (𝐵 ↑m (𝑀 × 𝑃)) → ((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍):(𝑀 × 𝑃)⟶𝐵)
109		ffn 6596	. . . 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 21529	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)) ∈ (𝐵 ↑m (𝑀 × 𝑃)))
112		elmapi 8611	. . . 4 ⊢ ((𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)) ∈ (𝐵 ↑m (𝑀 × 𝑃)) → (𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)):(𝑀 × 𝑃)⟶𝐵)
113		ffn 6596	. . . 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 7395	. . 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 583	. 2 ⊢ (𝜑 → (((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍) = (𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)) ↔ ∀𝑖 ∈ 𝑀 ∀𝑘 ∈ 𝑃 (𝑖((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍)𝑘) = (𝑖(𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍))𝑘)))
117	106, 116	mpbird 256	1 ⊢ (𝜑 → ((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍) = (𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 395   = wceq 1541   ∈ wcel 2109  ∀wral 3065  Vcvv 3430  ⟨cotp 4574   ↦ cmpt 5161   × cxp 5586   Fn wfn 6425  ⟶wf 6426  ‘cfv 6430  (class class class)co 7268   ↑_m cmap 8589  Fincfn 8707  Basecbs 16893  +_gcplusg 16943  ._rcmulr 16944  0_gc0g 17131   Σ_g cgsu 17132  CMndccmn 19367  Ringcrg 19764   maMul cmmul 21513

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1801  ax-4 1815  ax-5 1916  ax-6 1974  ax-7 2014  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2140  ax-11 2157  ax-12 2174  ax-ext 2710  ax-rep 5213  ax-sep 5226  ax-nul 5233  ax-pow 5291  ax-pr 5355  ax-un 7579  ax-cnex 10911  ax-resscn 10912  ax-1cn 10913  ax-icn 10914  ax-addcl 10915  ax-addrcl 10916  ax-mulcl 10917  ax-mulrcl 10918  ax-mulcom 10919  ax-addass 10920  ax-mulass 10921  ax-distr 10922  ax-i2m1 10923  ax-1ne0 10924  ax-1rid 10925  ax-rnegex 10926  ax-rrecex 10927  ax-cnre 10928  ax-pre-lttri 10929  ax-pre-lttrn 10930  ax-pre-ltadd 10931  ax-pre-mulgt0 10932

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1786  df-nf 1790  df-sb 2071  df-mo 2541  df-eu 2570  df-clab 2717  df-cleq 2731  df-clel 2817  df-nfc 2890  df-ne 2945  df-nel 3051  df-ral 3070  df-rex 3071  df-reu 3072  df-rmo 3073  df-rab 3074  df-v 3432  df-sbc 3720  df-csb 3837  df-dif 3894  df-un 3896  df-in 3898  df-ss 3908  df-pss 3910  df-nul 4262  df-if 4465  df-pw 4540  df-sn 4567  df-pr 4569  df-tp 4571  df-op 4573  df-ot 4575  df-uni 4845  df-int 4885  df-iun 4931  df-iin 4932  df-br 5079  df-opab 5141  df-mpt 5162  df-tr 5196  df-id 5488  df-eprel 5494  df-po 5502  df-so 5503  df-fr 5543  df-se 5544  df-we 5545  df-xp 5594  df-rel 5595  df-cnv 5596  df-co 5597  df-dm 5598  df-rn 5599  df-res 5600  df-ima 5601  df-pred 6199  df-ord 6266  df-on 6267  df-lim 6268  df-suc 6269  df-iota 6388  df-fun 6432  df-fn 6433  df-f 6434  df-f1 6435  df-fo 6436  df-f1o 6437  df-fv 6438  df-isom 6439  df-riota 7225  df-ov 7271  df-oprab 7272  df-mpo 7273  df-of 7524  df-om 7701  df-1st 7817  df-2nd 7818  df-supp 7962  df-frecs 8081  df-wrecs 8112  df-recs 8186  df-rdg 8225  df-1o 8281  df-er 8472  df-map 8591  df-en 8708  df-dom 8709  df-sdom 8710  df-fin 8711  df-fsupp 9090  df-oi 9230  df-card 9681  df-pnf 10995  df-mnf 10996  df-xr 10997  df-ltxr 10998  df-le 10999  df-sub 11190  df-neg 11191  df-nn 11957  df-2 12019  df-n0 12217  df-z 12303  df-uz 12565  df-fz 13222  df-fzo 13365  df-seq 13703  df-hash 14026  df-sets 16846  df-slot 16864  df-ndx 16876  df-base 16894  df-ress 16923  df-plusg 16956  df-0g 17133  df-gsum 17134  df-mre 17276  df-mrc 17277  df-acs 17279  df-mgm 18307  df-sgrp 18356  df-mnd 18367  df-mhm 18411  df-submnd 18412  df-grp 18561  df-minusg 18562  df-mulg 18682  df-ghm 18813  df-cntz 18904  df-cmn 19369  df-abl 19370  df-mgp 19702  df-ur 19719  df-ring 19766  df-mamu 21514

This theorem is referenced by:  matring  21573