Metamath Proof Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  mat2pmatscmxcl Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem mat2pmatscmxcl 21349
 Description: A transformed matrix multiplied with a power of the variable of a polynomial is a polynomial matrix. (Contributed by AV, 6-Nov-2019.) (Proof shortened by AV, 28-Nov-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
mat2pmatscmxcl.a 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
mat2pmatscmxcl.k 𝐾 = (Base‘𝐴)
mat2pmatscmxcl.t 𝑇 = (𝑁 matToPolyMat 𝑅)
mat2pmatscmxcl.p 𝑃 = (Poly1𝑅)
mat2pmatscmxcl.c 𝐶 = (𝑁 Mat 𝑃)
mat2pmatscmxcl.b 𝐵 = (Base‘𝐶)
mat2pmatscmxcl.m = ( ·𝑠𝐶)
mat2pmatscmxcl.e = (.g‘(mulGrp‘𝑃))
mat2pmatscmxcl.x 𝑋 = (var1𝑅)
Assertion
Ref Expression
mat2pmatscmxcl (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀𝐾𝐿 ∈ ℕ0)) → ((𝐿 𝑋) (𝑇𝑀)) ∈ 𝐵)

Proof of Theorem mat2pmatscmxcl
StepHypRef Expression
1 simpll 766 . 2 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀𝐾𝐿 ∈ ℕ0)) → 𝑁 ∈ Fin)
2 mat2pmatscmxcl.p . . . 4 𝑃 = (Poly1𝑅)
32ply1ring 20881 . . 3 (𝑅 ∈ Ring → 𝑃 ∈ Ring)
43ad2antlr 726 . 2 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀𝐾𝐿 ∈ ℕ0)) → 𝑃 ∈ Ring)
5 mat2pmatscmxcl.x . . . 4 𝑋 = (var1𝑅)
6 eqid 2801 . . . 4 (mulGrp‘𝑃) = (mulGrp‘𝑃)
7 mat2pmatscmxcl.e . . . 4 = (.g‘(mulGrp‘𝑃))
8 eqid 2801 . . . 4 (Base‘𝑃) = (Base‘𝑃)
92, 5, 6, 7, 8ply1moncl 20904 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐿 ∈ ℕ0) → (𝐿 𝑋) ∈ (Base‘𝑃))
109ad2ant2l 745 . 2 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀𝐾𝐿 ∈ ℕ0)) → (𝐿 𝑋) ∈ (Base‘𝑃))
11 simpl 486 . . . . 5 ((𝑀𝐾𝐿 ∈ ℕ0) → 𝑀𝐾)
1211anim2i 619 . . . 4 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀𝐾𝐿 ∈ ℕ0)) → ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ 𝑀𝐾))
13 df-3an 1086 . . . 4 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀𝐾) ↔ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ 𝑀𝐾))
1412, 13sylibr 237 . . 3 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀𝐾𝐿 ∈ ℕ0)) → (𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀𝐾))
15 mat2pmatscmxcl.t . . . 4 𝑇 = (𝑁 matToPolyMat 𝑅)
16 mat2pmatscmxcl.a . . . 4 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
17 mat2pmatscmxcl.k . . . 4 𝐾 = (Base‘𝐴)
18 mat2pmatscmxcl.c . . . 4 𝐶 = (𝑁 Mat 𝑃)
19 mat2pmatscmxcl.b . . . 4 𝐵 = (Base‘𝐶)
2015, 16, 17, 2, 18, 19mat2pmatbas0 21336 . . 3 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀𝐾) → (𝑇𝑀) ∈ 𝐵)
2114, 20syl 17 . 2 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀𝐾𝐿 ∈ ℕ0)) → (𝑇𝑀) ∈ 𝐵)
22 mat2pmatscmxcl.m . . 3 = ( ·𝑠𝐶)
238, 18, 19, 22matvscl 21040 . 2 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑃 ∈ Ring) ∧ ((𝐿 𝑋) ∈ (Base‘𝑃) ∧ (𝑇𝑀) ∈ 𝐵)) → ((𝐿 𝑋) (𝑇𝑀)) ∈ 𝐵)
241, 4, 10, 21, 23syl22anc 837 1 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀𝐾𝐿 ∈ ℕ0)) → ((𝐿 𝑋) (𝑇𝑀)) ∈ 𝐵)
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 399   ∧ w3a 1084   = wceq 1538   ∈ wcel 2112  ‘cfv 6328  (class class class)co 7139  Fincfn 8496  ℕ0cn0 11889  Basecbs 16479   ·𝑠 cvsca 16565  .gcmg 18220  mulGrpcmgp 19236  Ringcrg 19294  var1cv1 20809  Poly1cpl1 20810   Mat cmat 21016   matToPolyMat cmat2pmat 21313 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 2114  ax-9 2122  ax-10 2143  ax-11 2159  ax-12 2176  ax-ext 2773  ax-rep 5157  ax-sep 5170  ax-nul 5177  ax-pow 5234  ax-pr 5298  ax-un 7445  ax-cnex 10586  ax-resscn 10587  ax-1cn 10588  ax-icn 10589  ax-addcl 10590  ax-addrcl 10591  ax-mulcl 10592  ax-mulrcl 10593  ax-mulcom 10594  ax-addass 10595  ax-mulass 10596  ax-distr 10597  ax-i2m1 10598  ax-1ne0 10599  ax-1rid 10600  ax-rnegex 10601  ax-rrecex 10602  ax-cnre 10603  ax-pre-lttri 10604  ax-pre-lttrn 10605  ax-pre-ltadd 10606  ax-pre-mulgt0 10607 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 2601  df-eu 2632  df-clab 2780  df-cleq 2794  df-clel 2873  df-nfc 2941  df-ne 2991  df-nel 3095  df-ral 3114  df-rex 3115  df-reu 3116  df-rmo 3117  df-rab 3118  df-v 3446  df-sbc 3724  df-csb 3832  df-dif 3887  df-un 3889  df-in 3891  df-ss 3901  df-pss 3903  df-nul 4247  df-if 4429  df-pw 4502  df-sn 4529  df-pr 4531  df-tp 4533  df-op 4535  df-ot 4537  df-uni 4804  df-int 4842  df-iun 4886  df-iin 4887  df-br 5034  df-opab 5096  df-mpt 5114  df-tr 5140  df-id 5428  df-eprel 5433  df-po 5442  df-so 5443  df-fr 5482  df-se 5483  df-we 5484  df-xp 5529  df-rel 5530  df-cnv 5531  df-co 5532  df-dm 5533  df-rn 5534  df-res 5535  df-ima 5536  df-pred 6120  df-ord 6166  df-on 6167  df-lim 6168  df-suc 6169  df-iota 6287  df-fun 6330  df-fn 6331  df-f 6332  df-f1 6333  df-fo 6334  df-f1o 6335  df-fv 6336  df-isom 6337  df-riota 7097  df-ov 7142  df-oprab 7143  df-mpo 7144  df-of 7393  df-ofr 7394  df-om 7565  df-1st 7675  df-2nd 7676  df-supp 7818  df-wrecs 7934  df-recs 7995  df-rdg 8033  df-1o 8089  df-2o 8090  df-oadd 8093  df-er 8276  df-map 8395  df-pm 8396  df-ixp 8449  df-en 8497  df-dom 8498  df-sdom 8499  df-fin 8500  df-fsupp 8822  df-sup 8894  df-oi 8962  df-card 9356  df-pnf 10670  df-mnf 10671  df-xr 10672  df-ltxr 10673  df-le 10674  df-sub 10865  df-neg 10866  df-nn 11630  df-2 11692  df-3 11693  df-4 11694  df-5 11695  df-6 11696  df-7 11697  df-8 11698  df-9 11699  df-n0 11890  df-z 11974  df-dec 12091  df-uz 12236  df-fz 12890  df-fzo 13033  df-seq 13369  df-hash 13691  df-struct 16481  df-ndx 16482  df-slot 16483  df-base 16485  df-sets 16486  df-ress 16487  df-plusg 16574  df-mulr 16575  df-sca 16577  df-vsca 16578  df-ip 16579  df-tset 16580  df-ple 16581  df-ds 16583  df-hom 16585  df-cco 16586  df-0g 16711  df-gsum 16712  df-prds 16717  df-pws 16719  df-mre 16853  df-mrc 16854  df-acs 16856  df-mgm 17848  df-sgrp 17897  df-mnd 17908  df-mhm 17952  df-submnd 17953  df-grp 18102  df-minusg 18103  df-sbg 18104  df-mulg 18221  df-subg 18272  df-ghm 18352  df-cntz 18443  df-cmn 18904  df-abl 18905  df-mgp 19237  df-ur 19249  df-ring 19296  df-subrg 19530  df-lmod 19633  df-lss 19701  df-sra 19941  df-rgmod 19942  df-dsmm 20425  df-frlm 20440  df-ascl 20548  df-psr 20598  df-mvr 20599  df-mpl 20600  df-opsr 20602  df-psr1 20813  df-vr1 20814  df-ply1 20815  df-mat 21017  df-mat2pmat 21316 This theorem is referenced by:  pmatcollpw3fi1lem1  21395  monmat2matmon  21433  pm2mp  21434  cpmadugsumlemF  21485  cpmadugsumfi  21486
 Copyright terms: Public domain W3C validator