Theorem mamuass 20582

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 18942	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → 𝑅 ∈ CMnd)
4	2, 3	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ CMnd)
5	4	adantr 474	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → 𝑅 ∈ CMnd)
6		mamuass.o	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑂 ∈ Fin)
7	6	adantr 474	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → 𝑂 ∈ Fin)
8		mamuass.n	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ Fin)
9	8	adantr 474	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → 𝑁 ∈ Fin)
10	2	ad2antrr 717	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ (𝑗 ∈ 𝑂 ∧ 𝑙 ∈ 𝑁)) → 𝑅 ∈ Ring)
11		mamuass.x	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑀 × 𝑁)))
12		elmapi 8149	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑋 ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑀 × 𝑁)) → 𝑋:(𝑀 × 𝑁)⟶𝐵)
13	11, 12	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑋:(𝑀 × 𝑁)⟶𝐵)
14	13	ad2antrr 717	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → 𝑋:(𝑀 × 𝑁)⟶𝐵)
15		simplrl 795	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → 𝑖 ∈ 𝑀)
16		simpr 479	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → 𝑙 ∈ 𝑁)
17	14, 15, 16	fovrnd 7071	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → (𝑖𝑋𝑙) ∈ 𝐵)
18	17	adantrl 707	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ (𝑗 ∈ 𝑂 ∧ 𝑙 ∈ 𝑁)) → (𝑖𝑋𝑙) ∈ 𝐵)
19		mamuass.y	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑁 × 𝑂)))
20		elmapi 8149	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑌 ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑁 × 𝑂)) → 𝑌:(𝑁 × 𝑂)⟶𝐵)
21	19, 20	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑌:(𝑁 × 𝑂)⟶𝐵)
22	21	ad2antrr 717	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ (𝑗 ∈ 𝑂 ∧ 𝑙 ∈ 𝑁)) → 𝑌:(𝑁 × 𝑂)⟶𝐵)
23		simprr 789	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ (𝑗 ∈ 𝑂 ∧ 𝑙 ∈ 𝑁)) → 𝑙 ∈ 𝑁)
24		simprl 787	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ (𝑗 ∈ 𝑂 ∧ 𝑙 ∈ 𝑁)) → 𝑗 ∈ 𝑂)
25	22, 23, 24	fovrnd 7071	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ (𝑗 ∈ 𝑂 ∧ 𝑙 ∈ 𝑁)) → (𝑙𝑌𝑗) ∈ 𝐵)
26		mamuass.z	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑂 × 𝑃)))
27		elmapi 8149	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑍 ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑂 × 𝑃)) → 𝑍:(𝑂 × 𝑃)⟶𝐵)
28	26, 27	syl 17	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑍:(𝑂 × 𝑃)⟶𝐵)
29	28	ad2antrr 717	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → 𝑍:(𝑂 × 𝑃)⟶𝐵)
30		simpr 479	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → 𝑗 ∈ 𝑂)
31		simplrr 796	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → 𝑘 ∈ 𝑃)
32	29, 30, 31	fovrnd 7071	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → (𝑗𝑍𝑘) ∈ 𝐵)
33	32	adantrr 708	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ (𝑗 ∈ 𝑂 ∧ 𝑙 ∈ 𝑁)) → (𝑗𝑍𝑘) ∈ 𝐵)
34		eqid 2825	. . . . . . . . 9 ⊢ (.r‘𝑅) = (.r‘𝑅)
35	1, 34	ringcl 18922	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑙𝑌𝑗) ∈ 𝐵 ∧ (𝑗𝑍𝑘) ∈ 𝐵) → ((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) ∈ 𝐵)
36	10, 25, 33, 35	syl3anc 1494	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ (𝑗 ∈ 𝑂 ∧ 𝑙 ∈ 𝑁)) → ((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) ∈ 𝐵)
37	1, 34	ringcl 18922	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑖𝑋𝑙) ∈ 𝐵 ∧ ((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) ∈ 𝐵) → ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))) ∈ 𝐵)
38	10, 18, 36, 37	syl3anc 1494	. . . . . 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 20580	. . . . 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 717	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → 𝑅 ∈ Ring)
42		mamuass.m	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ Fin)
43	42	ad2antrr 717	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → 𝑀 ∈ Fin)
44	8	ad2antrr 717	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → 𝑁 ∈ Fin)
45	6	ad2antrr 717	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → 𝑂 ∈ Fin)
46	11	ad2antrr 717	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → 𝑋 ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑀 × 𝑁)))
47	19	ad2antrr 717	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → 𝑌 ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑁 × 𝑂)))
48		simplrl 795	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → 𝑖 ∈ 𝑀)
49	40, 1, 34, 41, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 30	mamufv 20567	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → (𝑖(𝑋𝐹𝑌)𝑗) = (𝑅 Σg (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗)))))
50	49	oveq1d 6925	. . . . . . . 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 2825	. . . . . . . . 9 ⊢ (0g‘𝑅) = (0g‘𝑅)
52		eqid 2825	. . . . . . . . 9 ⊢ (+g‘𝑅) = (+g‘𝑅)
53	1, 34	ringcl 18922	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑖𝑋𝑙) ∈ 𝐵 ∧ (𝑙𝑌𝑗) ∈ 𝐵) → ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗)) ∈ 𝐵)
54	10, 18, 25, 53	syl3anc 1494	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ (𝑗 ∈ 𝑂 ∧ 𝑙 ∈ 𝑁)) → ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗)) ∈ 𝐵)
55	54	anassrs 461	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗)) ∈ 𝐵)
56		eqid 2825	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗))) = (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗)))
57		ovexd 6944	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗)) ∈ V)
58		fvexd 6452	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → (0g‘𝑅) ∈ V)
59	56, 44, 57, 58	fsuppmptdm 8561	. . . . . . . . 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 18967	. . . . . . . 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 18925	. . . . . . . . . . . 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 1495	. . . . . . . . . . 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 461	. . . . . . . . . 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 4969	. . . . . . . . 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 6926	. . . . . . . 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 2867	. . . . . . 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 4969	. . . . . 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 6926	. . . . 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 717	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → 𝑅 ∈ Ring)
71	8	ad2antrr 717	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → 𝑁 ∈ Fin)
72	6	ad2antrr 717	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → 𝑂 ∈ Fin)
73		mamuass.p	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ Fin)
74	73	ad2antrr 717	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → 𝑃 ∈ Fin)
75	19	ad2antrr 717	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → 𝑌 ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑁 × 𝑂)))
76	26	ad2antrr 717	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → 𝑍 ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑂 × 𝑃)))
77		simplrr 796	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → 𝑘 ∈ 𝑃)
78	69, 1, 34, 70, 71, 72, 74, 75, 76, 16, 77	mamufv 20567	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → (𝑙(𝑌𝐼𝑍)𝑘) = (𝑅 Σg (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ ((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))))
79	78	oveq2d 6926	. . . . . . . 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 645	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → ((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) ∈ 𝐵)
81		eqid 2825	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ ((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))) = (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ ((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))
82		ovexd 6944	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → ((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) ∈ V)
83		fvexd 6452	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → (0g‘𝑅) ∈ V)
84	81, 72, 82, 83	fsuppmptdm 8561	. . . . . . . . 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 18968	. . . . . . . 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 2864	. . . . . . 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 4969	. . . . . 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 6926	. . . . 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 2871	. . . 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 474	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → 𝑅 ∈ Ring)
92	42	adantr 474	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → 𝑀 ∈ Fin)
93	73	adantr 474	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → 𝑃 ∈ Fin)
94	1, 2, 40, 42, 8, 6, 11, 19	mamucl 20581	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑋𝐹𝑌) ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑀 × 𝑂)))
95	94	adantr 474	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → (𝑋𝐹𝑌) ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑀 × 𝑂)))
96	26	adantr 474	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → 𝑍 ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑂 × 𝑃)))
97		simprl 787	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → 𝑖 ∈ 𝑀)
98		simprr 789	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → 𝑘 ∈ 𝑃)
99	90, 1, 34, 91, 92, 7, 93, 95, 96, 97, 98	mamufv 20567	. . . 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 474	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → 𝑋 ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑀 × 𝑁)))
102	1, 2, 69, 8, 6, 73, 19, 26	mamucl 20581	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑌𝐼𝑍) ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑁 × 𝑃)))
103	102	adantr 474	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → (𝑌𝐼𝑍) ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑁 × 𝑃)))
104	100, 1, 34, 91, 92, 9, 93, 101, 103, 97, 98	mamufv 20567	. . . 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 2871	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → (𝑖((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍)𝑘) = (𝑖(𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍))𝑘))
106	105	ralrimivva 3180	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑖 ∈ 𝑀 ∀𝑘 ∈ 𝑃 (𝑖((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍)𝑘) = (𝑖(𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍))𝑘))
107	1, 2, 90, 42, 6, 73, 94, 26	mamucl 20581	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍) ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑀 × 𝑃)))
108		elmapi 8149	. . . 4 ⊢ (((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍) ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑀 × 𝑃)) → ((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍):(𝑀 × 𝑃)⟶𝐵)
109		ffn 6282	. . . 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 20581	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)) ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑀 × 𝑃)))
112		elmapi 8149	. . . 4 ⊢ ((𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)) ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑀 × 𝑃)) → (𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)):(𝑀 × 𝑃)⟶𝐵)
113		ffn 6282	. . . 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 7032	. . 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 579	. 2 ⊢ (𝜑 → (((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍) = (𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)) ↔ ∀𝑖 ∈ 𝑀 ∀𝑘 ∈ 𝑃 (𝑖((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍)𝑘) = (𝑖(𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍))𝑘)))
117	106, 116	mpbird 249	1 ⊢ (𝜑 → ((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍) = (𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 198   ∧ wa 386   = wceq 1656   ∈ wcel 2164  ∀wral 3117  Vcvv 3414  ⟨cotp 4407   ↦ cmpt 4954   × cxp 5344   Fn wfn 6122  ⟶wf 6123  ‘cfv 6127  (class class class)co 6910   ↑_𝑚 cmap 8127  Fincfn 8228  Basecbs 16229  +_gcplusg 16312  ._rcmulr 16313  0_gc0g 16460   Σ_g cgsu 16461  CMndccmn 18553  Ringcrg 18908   maMul cmmul 20563

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1894  ax-4 1908  ax-5 2009  ax-6 2075  ax-7 2112  ax-8 2166  ax-9 2173  ax-10 2192  ax-11 2207  ax-12 2220  ax-13 2389  ax-ext 2803  ax-rep 4996  ax-sep 5007  ax-nul 5015  ax-pow 5067  ax-pr 5129  ax-un 7214  ax-inf2 8822  ax-cnex 10315  ax-resscn 10316  ax-1cn 10317  ax-icn 10318  ax-addcl 10319  ax-addrcl 10320  ax-mulcl 10321  ax-mulrcl 10322  ax-mulcom 10323  ax-addass 10324  ax-mulass 10325  ax-distr 10326  ax-i2m1 10327  ax-1ne0 10328  ax-1rid 10329  ax-rnegex 10330  ax-rrecex 10331  ax-cnre 10332  ax-pre-lttri 10333  ax-pre-lttrn 10334  ax-pre-ltadd 10335  ax-pre-mulgt0 10336

This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 387  df-or 879  df-3or 1112  df-3an 1113  df-tru 1660  df-ex 1879  df-nf 1883  df-sb 2068  df-mo 2605  df-eu 2640  df-clab 2812  df-cleq 2818  df-clel 2821  df-nfc 2958  df-ne 3000  df-nel 3103  df-ral 3122  df-rex 3123  df-reu 3124  df-rmo 3125  df-rab 3126  df-v 3416  df-sbc 3663  df-csb 3758  df-dif 3801  df-un 3803  df-in 3805  df-ss 3812  df-pss 3814  df-nul 4147  df-if 4309  df-pw 4382  df-sn 4400  df-pr 4402  df-tp 4404  df-op 4406  df-ot 4408  df-uni 4661  df-int 4700  df-iun 4744  df-iin 4745  df-br 4876  df-opab 4938  df-mpt 4955  df-tr 4978  df-id 5252  df-eprel 5257  df-po 5265  df-so 5266  df-fr 5305  df-se 5306  df-we 5307  df-xp 5352  df-rel 5353  df-cnv 5354  df-co 5355  df-dm 5356  df-rn 5357  df-res 5358  df-ima 5359  df-pred 5924  df-ord 5970  df-on 5971  df-lim 5972  df-suc 5973  df-iota 6090  df-fun 6129  df-fn 6130  df-f 6131  df-f1 6132  df-fo 6133  df-f1o 6134  df-fv 6135  df-isom 6136  df-riota 6871  df-ov 6913  df-oprab 6914  df-mpt2 6915  df-of 7162  df-om 7332  df-1st 7433  df-2nd 7434  df-supp 7565  df-wrecs 7677  df-recs 7739  df-rdg 7777  df-1o 7831  df-oadd 7835  df-er 8014  df-map 8129  df-en 8229  df-dom 8230  df-sdom 8231  df-fin 8232  df-fsupp 8551  df-oi 8691  df-card 9085  df-pnf 10400  df-mnf 10401  df-xr 10402  df-ltxr 10403  df-le 10404  df-sub 10594  df-neg 10595  df-nn 11358  df-2 11421  df-n0 11626  df-z 11712  df-uz 11976  df-fz 12627  df-fzo 12768  df-seq 13103  df-hash 13418  df-ndx 16232  df-slot 16233  df-base 16235  df-sets 16236  df-ress 16237  df-plusg 16325  df-0g 16462  df-gsum 16463  df-mre 16606  df-mrc 16607  df-acs 16609  df-mgm 17602  df-sgrp 17644  df-mnd 17655  df-mhm 17695  df-submnd 17696  df-grp 17786  df-minusg 17787  df-mulg 17902  df-ghm 18016  df-cntz 18107  df-cmn 18555  df-abl 18556  df-mgp 18851  df-ur 18863  df-ring 18910  df-mamu 20564

This theorem is referenced by:  matring  20623