MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  mat2pmatbas Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem mat2pmatbas 23037
Description: The result of a matrix transformation is a polynomial matrix. (Contributed by AV, 1-Aug-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
mat2pmatbas.t 𝑇 = (𝑁 matToPolyMat 𝑅)
mat2pmatbas.a 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
mat2pmatbas.b 𝐵 = (Base‘𝐴)
mat2pmatbas.p 𝑃 = (Poly1‘𝑅)
mat2pmatbas.c 𝐶 = (𝑁 Mat 𝑃)
Assertion
Ref Expression
mat2pmatbas ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (𝑇‘𝑀) ∈ (Base‘𝐶))

Proof of Theorem mat2pmatbas
Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 mat2pmatbas.t . . 3 𝑇 = (𝑁 matToPolyMat 𝑅)
2 mat2pmatbas.a . . 3 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
3 mat2pmatbas.b . . 3 𝐵 = (Base‘𝐴)
4 mat2pmatbas.p . . 3 𝑃 = (Poly1‘𝑅)
5 eqid 2761 . . 3 (algSc‘𝑃) = (algSc‘𝑃)
61, 2, 3, 4, 5mat2pmatval 23035 . 2 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (𝑇‘𝑀) = (𝑥 ∈ 𝑁, 𝑦 ∈ 𝑁 ↦ ((algSc‘𝑃)‘(𝑥𝑀𝑦))))
7 mat2pmatbas.c . . 3 𝐶 = (𝑁 Mat 𝑃)
8 eqid 2761 . . 3 (Base‘𝑃) = (Base‘𝑃)
9 eqid 2761 . . 3 (Base‘𝐶) = (Base‘𝐶)
10 simp1 1154 . . 3 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → 𝑁 ∈ Fin)
114fvexi 6897 . . . 4 𝑃 ∈ V
1211a1i 11 . . 3 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → 𝑃 ∈ V)
13 eqid 2761 . . . . . 6 (Scalar‘𝑃) = (Scalar‘𝑃)
144ply1ring 22558 . . . . . . . 8 (𝑅 ∈ Ring → 𝑃 ∈ Ring)
15143ad2ant2 1152 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → 𝑃 ∈ Ring)
16153ad2ant1 1151 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁) → 𝑃 ∈ Ring)
174ply1lmod 22562 . . . . . . . 8 (𝑅 ∈ Ring → 𝑃 ∈ LMod)
18173ad2ant2 1152 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → 𝑃 ∈ LMod)
19183ad2ant1 1151 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁) → 𝑃 ∈ LMod)
20 eqid 2761 . . . . . 6 (Base‘(Scalar‘𝑃)) = (Base‘(Scalar‘𝑃))
215, 13, 16, 19, 20, 8asclf 22182 . . . . 5 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁) → (algSc‘𝑃):(Base‘(Scalar‘𝑃))⟶(Base‘𝑃))
224ply1sca 22563 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ Ring → 𝑅 = (Scalar‘𝑃))
2322fveq2d 6887 . . . . . . . 8 (𝑅 ∈ Ring → (Base‘𝑅) = (Base‘(Scalar‘𝑃)))
24233ad2ant2 1152 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (Base‘𝑅) = (Base‘(Scalar‘𝑃)))
25243ad2ant1 1151 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁) → (Base‘𝑅) = (Base‘(Scalar‘𝑃)))
2625feq2d 6691 . . . . 5 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁) → ((algSc‘𝑃):(Base‘𝑅)⟶(Base‘𝑃) ↔ (algSc‘𝑃):(Base‘(Scalar‘𝑃))⟶(Base‘𝑃)))
2721, 26mpbird 260 . . . 4 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁) → (algSc‘𝑃):(Base‘𝑅)⟶(Base‘𝑃))
28 simp2 1155 . . . . 5 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁) → 𝑥 ∈ 𝑁)
29 simp3 1156 . . . . 5 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁) → 𝑦 ∈ 𝑁)
303eleq2i 2853 . . . . . . . 8 (𝑀 ∈ 𝐵 ↔ 𝑀 ∈ (Base‘𝐴))
3130biimpi 219 . . . . . . 7 (𝑀 ∈ 𝐵 → 𝑀 ∈ (Base‘𝐴))
32313ad2ant3 1153 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → 𝑀 ∈ (Base‘𝐴))
33323ad2ant1 1151 . . . . 5 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁) → 𝑀 ∈ (Base‘𝐴))
34 eqid 2761 . . . . . 6 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
352, 34matecl 22733 . . . . 5 ((𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁 ∧ 𝑀 ∈ (Base‘𝐴)) → (𝑥𝑀𝑦) ∈ (Base‘𝑅))
3628, 29, 33, 35syl3anc 1398 . . . 4 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁) → (𝑥𝑀𝑦) ∈ (Base‘𝑅))
3727, 36ffvelcdmd 7083 . . 3 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁) → ((algSc‘𝑃)‘(𝑥𝑀𝑦)) ∈ (Base‘𝑃))
387, 8, 9, 10, 12, 37matbas2d 22731 . 2 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (𝑥 ∈ 𝑁, 𝑦 ∈ 𝑁 ↦ ((algSc‘𝑃)‘(𝑥𝑀𝑦))) ∈ (Base‘𝐶))
396, 38eqeltrd 2861 1 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (𝑇‘𝑀) ∈ (Base‘𝐶))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  Vcvv 3451  ⟶wf 6533  ‘cfv 6537  (class class class)co 7418   ∈ cmpo 7420  Fincfn 8966  Basecbs 17380  Scalarcsca 17424  Ringcrg 20452  LModclmod 21128  algSccascl 22153  Poly1cpl1 22488   Mat cmat 22715   matToPolyMat cmat2pmat 23015
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7749  ax-cnex 11249  ax-resscn 11250  ax-1cn 11251  ax-icn 11252  ax-addcl 11253  ax-addrcl 11254  ax-mulcl 11255  ax-mulrcl 11256  ax-mulcom 11257  ax-addass 11258  ax-mulass 11259  ax-distr 11260  ax-i2m1 11261  ax-1ne0 11262  ax-1rid 11263  ax-rnegex 11264  ax-rrecex 11265  ax-cnre 11266  ax-pre-lttri 11267  ax-pre-lttrn 11268  ax-pre-ltadd 11269  ax-pre-mulgt0 11270
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4591  df-ot 4593  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-iin 4954  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-se 5605  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-isom 6546  df-riota 7375  df-ov 7421  df-oprab 7422  df-mpo 7423  df-of 7691  df-ofr 7692  df-om 7876  df-1st 7999  df-2nd 8000  df-supp 8171  df-frecs 8292  df-wrecs 8323  df-recs 8372  df-rdg 8411  df-1o 8469  df-2o 8470  df-er 8710  df-map 8842  df-pm 8843  df-ixp 8919  df-en 8967  df-dom 8968  df-sdom 8969  df-fin 8970  df-fsupp 9347  df-sup 9427  df-oi 9497  df-card 10013  df-pnf 11338  df-mnf 11339  df-xr 11340  df-ltxr 11341  df-le 11342  df-sub 11536  df-neg 11537  df-nn 12329  df-2 12398  df-3 12399  df-4 12400  df-5 12401  df-6 12402  df-7 12403  df-8 12404  df-9 12405  df-n0 12600  df-z 12687  df-dec 12808  df-uz 12959  df-fz 13633  df-fzo 13782  df-seq 14138  df-hash 14468  df-struct 17318  df-sets 17335  df-slot 17353  df-ndx 17365  df-base 17381  df-ress 17402  df-plusg 17434  df-mulr 17435  df-sca 17437  df-vsca 17438  df-ip 17439  df-tset 17440  df-ple 17441  df-ds 17443  df-hom 17445  df-cco 17446  df-0g 17605  df-gsum 17606  df-prds 17611  df-pws 17613  df-mre 17749  df-mrc 17750  df-acs 17752  df-mgm 18809  df-sgrp 18901  df-mnd 18917  df-mhm 18971  df-submnd 18972  df-grp 19140  df-minusg 19141  df-sbg 19142  df-mulg 19271  df-subg 19326  df-ghm 19421  df-cntz 19524  df-cmn 19989  df-abl 19990  df-mgp 20354  df-rng 20368  df-ur 20401  df-ring 20454  df-subrng 20791  df-subrg 20815  df-lmod 21130  df-lss 21200  df-sra 21441  df-rgmod 21442  df-dsmm 22031  df-frlm 22046  df-ascl 22156  df-psr 22210  df-mpl 22212  df-opsr 22214  df-psr1 22491  df-ply1 22493  df-mat 22716  df-mat2pmat 23018
This theorem is used by:  mat2pmatbas0  23038  m2cpm  23052  m2pmfzmap  23058  monmatcollpw  23090  pmatcollpw  23092  chmatcl  23139  chmatval  23140  chpmat1dlem  23146  chpmat1d  23147  chpdmatlem1  23149  chpdmatlem2  23150  chpdmatlem3  23151  chfacfisf  23165  chfacfscmulgsum  23171  chfacfpmmulcl  23172  chfacfpmmul0  23173  chfacfpmmulgsum  23175  chfacfpmmulgsum2  23176  cayhamlem1  23177  cpmadugsumlemC  23186  cpmadugsumlemF  23187  cpmadugsumfi  23188  cpmidgsum2  23190
  Copyright terms: Public domain W3C validator