Theorem matvscl 22154

Description: Closure of the scalar multiplication in the matrix ring. (lmodvscl 20633 analog.) (Contributed by AV, 27-Nov-2019.)

Hypotheses

Ref	Expression
matvscl.k	⊢ 𝐾 = (Base‘𝑅)
matvscl.a	⊢ 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
matvscl.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝐴)
matvscl.s	⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝐴)

Assertion

Ref	Expression
matvscl	⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝐶 ∈ 𝐾 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵)) → (𝐶 · 𝑋) ∈ 𝐵)

Proof of Theorem matvscl

Step	Hyp	Ref	Expression
1		matvscl.a	. . . 4 ⊢ 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
2	1	matlmod 22152	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 𝐴 ∈ LMod)
3	2	adantr 480	. 2 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝐶 ∈ 𝐾 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵)) → 𝐴 ∈ LMod)
4		matvscl.k	. . . . . . 7 ⊢ 𝐾 = (Base‘𝑅)
5	1	matsca2 22143	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 𝑅 = (Scalar‘𝐴))
6	5	fveq2d 6895	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → (Base‘𝑅) = (Base‘(Scalar‘𝐴)))
7	4, 6	eqtrid 2783	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 𝐾 = (Base‘(Scalar‘𝐴)))
8	7	eleq2d 2818	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → (𝐶 ∈ 𝐾 ↔ 𝐶 ∈ (Base‘(Scalar‘𝐴))))
9	8	biimpd 228	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → (𝐶 ∈ 𝐾 → 𝐶 ∈ (Base‘(Scalar‘𝐴))))
10	9	adantrd 491	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → ((𝐶 ∈ 𝐾 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → 𝐶 ∈ (Base‘(Scalar‘𝐴))))
11	10	imp 406	. 2 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝐶 ∈ 𝐾 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵)) → 𝐶 ∈ (Base‘(Scalar‘𝐴)))
12		simprr 770	. 2 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝐶 ∈ 𝐾 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵)) → 𝑋 ∈ 𝐵)
13		matvscl.b	. . 3 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐴)
14		eqid 2731	. . 3 ⊢ (Scalar‘𝐴) = (Scalar‘𝐴)
15		matvscl.s	. . 3 ⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝐴)
16		eqid 2731	. . 3 ⊢ (Base‘(Scalar‘𝐴)) = (Base‘(Scalar‘𝐴))
17	13, 14, 15, 16	lmodvscl 20633	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ LMod ∧ 𝐶 ∈ (Base‘(Scalar‘𝐴)) ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (𝐶 · 𝑋) ∈ 𝐵)
18	3, 11, 12, 17	syl3anc 1370	1 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝐶 ∈ 𝐾 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵)) → (𝐶 · 𝑋) ∈ 𝐵)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1540   ∈ wcel 2105  ‘cfv 6543  (class class class)co 7412  Fincfn 8942  Basecbs 17149  Scalarcsca 17205   ·_𝑠 cvsca 17206  Ringcrg 20128  LModclmod 20615   Mat cmat 22128

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1912  ax-6 1970  ax-7 2010  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2136  ax-11 2153  ax-12 2170  ax-ext 2702  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7728  ax-cnex 11169  ax-resscn 11170  ax-1cn 11171  ax-icn 11172  ax-addcl 11173  ax-addrcl 11174  ax-mulcl 11175  ax-mulrcl 11176  ax-mulcom 11177  ax-addass 11178  ax-mulass 11179  ax-distr 11180  ax-i2m1 11181  ax-1ne0 11182  ax-1rid 11183  ax-rnegex 11184  ax-rrecex 11185  ax-cnre 11186  ax-pre-lttri 11187  ax-pre-lttrn 11188  ax-pre-ltadd 11189  ax-pre-mulgt0 11190

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2067  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2709  df-cleq 2723  df-clel 2809  df-nfc 2884  df-ne 2940  df-nel 3046  df-ral 3061  df-rex 3070  df-rmo 3375  df-reu 3376  df-rab 3432  df-v 3475  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-tp 4633  df-op 4635  df-ot 4637  df-uni 4909  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7368  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7859  df-1st 7978  df-2nd 7979  df-frecs 8269  df-wrecs 8300  df-recs 8374  df-rdg 8413  df-1o 8469  df-er 8706  df-map 8825  df-ixp 8895  df-en 8943  df-dom 8944  df-sdom 8945  df-fin 8946  df-sup 9440  df-pnf 11255  df-mnf 11256  df-xr 11257  df-ltxr 11258  df-le 11259  df-sub 11451  df-neg 11452  df-nn 12218  df-2 12280  df-3 12281  df-4 12282  df-5 12283  df-6 12284  df-7 12285  df-8 12286  df-9 12287  df-n0 12478  df-z 12564  df-dec 12683  df-uz 12828  df-fz 13490  df-struct 17085  df-sets 17102  df-slot 17120  df-ndx 17132  df-base 17150  df-ress 17179  df-plusg 17215  df-mulr 17216  df-sca 17218  df-vsca 17219  df-ip 17220  df-tset 17221  df-ple 17222  df-ds 17224  df-hom 17226  df-cco 17227  df-0g 17392  df-prds 17398  df-pws 17400  df-mgm 18566  df-sgrp 18645  df-mnd 18661  df-grp 18859  df-minusg 18860  df-sbg 18861  df-subg 19040  df-cmn 19692  df-abl 19693  df-mgp 20030  df-rng 20048  df-ur 20077  df-ring 20130  df-subrg 20460  df-lmod 20617  df-lss 20688  df-sra 20931  df-rgmod 20932  df-dsmm 21507  df-frlm 21522  df-mat 22129

This theorem is referenced by:  dmatscmcl  22226  scmatscmiddistr  22231  scmatmats  22234  scmatscm  22236  scmataddcl  22239  scmatsubcl  22240  scmatmulcl  22241  smatvscl  22247  scmatrhmcl  22251  scmatf1  22254  1pmatscmul  22425  mat2pmatlin  22458  mat2pmatscmxcl  22463  m2pmfzgsumcl  22471  monmatcollpw  22502  pmatcollpw  22504  pmatcollpwfi  22505  chmatcl  22551  chmatval  22552  chmaidscmat  22571  cpmidpmatlem2  22594  chcoeffeqlem  22608