Theorem mavmulass 21154

Description: Associativity of the multiplication of two NxN matrices with an N-dimensional vector. (Contributed by AV, 9-Feb-2019.) (Revised by AV, 25-Feb-2019.) (Proof shortened by AV, 22-Jul-2019.)

Hypotheses

Ref	Expression
1mavmul.a	⊢ 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
1mavmul.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
1mavmul.t	⊢ · = (𝑅 maVecMul ⟨𝑁, 𝑁⟩)
1mavmul.r	⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ Ring)
1mavmul.n	⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ Fin)
1mavmul.y	⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ (𝐵 ↑m 𝑁))
mavmulass.m	⊢ × = (𝑅 maMul ⟨𝑁, 𝑁, 𝑁⟩)
mavmulass.x	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (Base‘𝐴))
mavmulass.z	⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ (Base‘𝐴))

Assertion

Ref	Expression
mavmulass	⊢ (𝜑 → ((𝑋 × 𝑍) · 𝑌) = (𝑋 · (𝑍 · 𝑌)))

Proof of Theorem mavmulass

Dummy variables 𝑖 𝑗 𝑘 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		1mavmul.a	. . . 4 ⊢ 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
2		1mavmul.t	. . . 4 ⊢ · = (𝑅 maVecMul ⟨𝑁, 𝑁⟩)
3		1mavmul.b	. . . 4 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
4		eqid 2798	. . . 4 ⊢ (.r‘𝑅) = (.r‘𝑅)
5		1mavmul.r	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ Ring)
6		1mavmul.n	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ Fin)
7		mavmulass.m	. . . . . 6 ⊢ × = (𝑅 maMul ⟨𝑁, 𝑁, 𝑁⟩)
8		mavmulass.x	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (Base‘𝐴))
9	1, 3	matbas2 21026	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → (𝐵 ↑m (𝑁 × 𝑁)) = (Base‘𝐴))
10	6, 5, 9	syl2anc 587	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐵 ↑m (𝑁 × 𝑁)) = (Base‘𝐴))
11	8, 10	eleqtrrd 2893	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (𝐵 ↑m (𝑁 × 𝑁)))
12		mavmulass.z	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ (Base‘𝐴))
13	12, 10	eleqtrrd 2893	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ (𝐵 ↑m (𝑁 × 𝑁)))
14	3, 5, 7, 6, 6, 6, 11, 13	mamucl 21006	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑋 × 𝑍) ∈ (𝐵 ↑m (𝑁 × 𝑁)))
15	14, 10	eleqtrd 2892	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑋 × 𝑍) ∈ (Base‘𝐴))
16		1mavmul.y	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ (𝐵 ↑m 𝑁))
17	1, 2, 3, 4, 5, 6, 15, 16	mavmulcl 21152	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝑋 × 𝑍) · 𝑌) ∈ (𝐵 ↑m 𝑁))
18		elmapi 8411	. . 3 ⊢ (((𝑋 × 𝑍) · 𝑌) ∈ (𝐵 ↑m 𝑁) → ((𝑋 × 𝑍) · 𝑌):𝑁⟶𝐵)
19		ffn 6487	. . 3 ⊢ (((𝑋 × 𝑍) · 𝑌):𝑁⟶𝐵 → ((𝑋 × 𝑍) · 𝑌) Fn 𝑁)
20	17, 18, 19	3syl 18	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝑋 × 𝑍) · 𝑌) Fn 𝑁)
21	1, 2, 3, 4, 5, 6, 12, 16	mavmulcl 21152	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑍 · 𝑌) ∈ (𝐵 ↑m 𝑁))
22	1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 21	mavmulcl 21152	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑋 · (𝑍 · 𝑌)) ∈ (𝐵 ↑m 𝑁))
23		elmapi 8411	. . 3 ⊢ ((𝑋 · (𝑍 · 𝑌)) ∈ (𝐵 ↑m 𝑁) → (𝑋 · (𝑍 · 𝑌)):𝑁⟶𝐵)
24		ffn 6487	. . 3 ⊢ ((𝑋 · (𝑍 · 𝑌)):𝑁⟶𝐵 → (𝑋 · (𝑍 · 𝑌)) Fn 𝑁)
25	22, 23, 24	3syl 18	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑋 · (𝑍 · 𝑌)) Fn 𝑁)
26		ringcmn 19327	. . . . . . 7 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → 𝑅 ∈ CMnd)
27	5, 26	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ CMnd)
28	27	adantr 484	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) → 𝑅 ∈ CMnd)
29	6	adantr 484	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) → 𝑁 ∈ Fin)
30	5	ad2antrr 725	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ (𝑗 ∈ 𝑁 ∧ 𝑘 ∈ 𝑁)) → 𝑅 ∈ Ring)
31		elmapi 8411	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑋 ∈ (𝐵 ↑m (𝑁 × 𝑁)) → 𝑋:(𝑁 × 𝑁)⟶𝐵)
32	11, 31	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑋:(𝑁 × 𝑁)⟶𝐵)
33	32	ad2antrr 725	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ (𝑗 ∈ 𝑁 ∧ 𝑘 ∈ 𝑁)) → 𝑋:(𝑁 × 𝑁)⟶𝐵)
34		simplr 768	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ (𝑗 ∈ 𝑁 ∧ 𝑘 ∈ 𝑁)) → 𝑖 ∈ 𝑁)
35		simprr 772	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ (𝑗 ∈ 𝑁 ∧ 𝑘 ∈ 𝑁)) → 𝑘 ∈ 𝑁)
36	33, 34, 35	fovrnd 7300	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ (𝑗 ∈ 𝑁 ∧ 𝑘 ∈ 𝑁)) → (𝑖𝑋𝑘) ∈ 𝐵)
37		elmapi 8411	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑍 ∈ (𝐵 ↑m (𝑁 × 𝑁)) → 𝑍:(𝑁 × 𝑁)⟶𝐵)
38	13, 37	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑍:(𝑁 × 𝑁)⟶𝐵)
39	38	ad2antrr 725	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ (𝑗 ∈ 𝑁 ∧ 𝑘 ∈ 𝑁)) → 𝑍:(𝑁 × 𝑁)⟶𝐵)
40		simprl 770	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ (𝑗 ∈ 𝑁 ∧ 𝑘 ∈ 𝑁)) → 𝑗 ∈ 𝑁)
41	39, 35, 40	fovrnd 7300	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ (𝑗 ∈ 𝑁 ∧ 𝑘 ∈ 𝑁)) → (𝑘𝑍𝑗) ∈ 𝐵)
42		elmapi 8411	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑌 ∈ (𝐵 ↑m 𝑁) → 𝑌:𝑁⟶𝐵)
43		ffvelrn 6826	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑌:𝑁⟶𝐵 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → (𝑌‘𝑗) ∈ 𝐵)
44	43	ex 416	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑌:𝑁⟶𝐵 → (𝑗 ∈ 𝑁 → (𝑌‘𝑗) ∈ 𝐵))
45	16, 42, 44	3syl 18	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝑗 ∈ 𝑁 → (𝑌‘𝑗) ∈ 𝐵))
46	45	imp 410	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → (𝑌‘𝑗) ∈ 𝐵)
47	46	ad2ant2r 746	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ (𝑗 ∈ 𝑁 ∧ 𝑘 ∈ 𝑁)) → (𝑌‘𝑗) ∈ 𝐵)
48	3, 4	ringcl 19307	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑘𝑍𝑗) ∈ 𝐵 ∧ (𝑌‘𝑗) ∈ 𝐵) → ((𝑘𝑍𝑗)(.r‘𝑅)(𝑌‘𝑗)) ∈ 𝐵)
49	30, 41, 47, 48	syl3anc 1368	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ (𝑗 ∈ 𝑁 ∧ 𝑘 ∈ 𝑁)) → ((𝑘𝑍𝑗)(.r‘𝑅)(𝑌‘𝑗)) ∈ 𝐵)
50	3, 4	ringcl 19307	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑖𝑋𝑘) ∈ 𝐵 ∧ ((𝑘𝑍𝑗)(.r‘𝑅)(𝑌‘𝑗)) ∈ 𝐵) → ((𝑖𝑋𝑘)(.r‘𝑅)((𝑘𝑍𝑗)(.r‘𝑅)(𝑌‘𝑗))) ∈ 𝐵)
51	30, 36, 49, 50	syl3anc 1368	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ (𝑗 ∈ 𝑁 ∧ 𝑘 ∈ 𝑁)) → ((𝑖𝑋𝑘)(.r‘𝑅)((𝑘𝑍𝑗)(.r‘𝑅)(𝑌‘𝑗))) ∈ 𝐵)
52	3, 28, 29, 29, 51	gsumcom3fi 19092	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) → (𝑅 Σg (𝑗 ∈ 𝑁 ↦ (𝑅 Σg (𝑘 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑘)(.r‘𝑅)((𝑘𝑍𝑗)(.r‘𝑅)(𝑌‘𝑗))))))) = (𝑅 Σg (𝑘 ∈ 𝑁 ↦ (𝑅 Σg (𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑘)(.r‘𝑅)((𝑘𝑍𝑗)(.r‘𝑅)(𝑌‘𝑗))))))))
53	5	ad2antrr 725	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → 𝑅 ∈ Ring)
54	6	ad2antrr 725	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → 𝑁 ∈ Fin)
55	11	ad2antrr 725	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → 𝑋 ∈ (𝐵 ↑m (𝑁 × 𝑁)))
56	13	ad2antrr 725	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → 𝑍 ∈ (𝐵 ↑m (𝑁 × 𝑁)))
57		simplr 768	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → 𝑖 ∈ 𝑁)
58		simpr 488	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → 𝑗 ∈ 𝑁)
59	7, 3, 4, 53, 54, 54, 54, 55, 56, 57, 58	mamufv 20994	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → (𝑖(𝑋 × 𝑍)𝑗) = (𝑅 Σg (𝑘 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑘)(.r‘𝑅)(𝑘𝑍𝑗)))))
60	59	oveq1d 7150	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → ((𝑖(𝑋 × 𝑍)𝑗)(.r‘𝑅)(𝑌‘𝑗)) = ((𝑅 Σg (𝑘 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑘)(.r‘𝑅)(𝑘𝑍𝑗))))(.r‘𝑅)(𝑌‘𝑗)))
61		eqid 2798	. . . . . . . 8 ⊢ (0g‘𝑅) = (0g‘𝑅)
62		eqid 2798	. . . . . . . 8 ⊢ (+g‘𝑅) = (+g‘𝑅)
63	46	adantlr 714	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → (𝑌‘𝑗) ∈ 𝐵)
64	5	adantr 484	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) → 𝑅 ∈ Ring)
65	64	ad2antrr 725	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ 𝑁) → 𝑅 ∈ Ring)
66	32	ad2antrr 725	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ 𝑁) → 𝑋:(𝑁 × 𝑁)⟶𝐵)
67		simplr 768	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ 𝑁) → 𝑖 ∈ 𝑁)
68		simpr 488	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ 𝑁) → 𝑘 ∈ 𝑁)
69	66, 67, 68	fovrnd 7300	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ 𝑁) → (𝑖𝑋𝑘) ∈ 𝐵)
70	69	adantlr 714	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ 𝑁) → (𝑖𝑋𝑘) ∈ 𝐵)
71	38	adantr 484	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) → 𝑍:(𝑁 × 𝑁)⟶𝐵)
72	71	ad2antrr 725	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ 𝑁) → 𝑍:(𝑁 × 𝑁)⟶𝐵)
73		simpr 488	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ 𝑁) → 𝑘 ∈ 𝑁)
74		simplr 768	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ 𝑁) → 𝑗 ∈ 𝑁)
75	72, 73, 74	fovrnd 7300	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ 𝑁) → (𝑘𝑍𝑗) ∈ 𝐵)
76	3, 4	ringcl 19307	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑖𝑋𝑘) ∈ 𝐵 ∧ (𝑘𝑍𝑗) ∈ 𝐵) → ((𝑖𝑋𝑘)(.r‘𝑅)(𝑘𝑍𝑗)) ∈ 𝐵)
77	65, 70, 75, 76	syl3anc 1368	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ 𝑁) → ((𝑖𝑋𝑘)(.r‘𝑅)(𝑘𝑍𝑗)) ∈ 𝐵)
78		eqid 2798	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑘)(.r‘𝑅)(𝑘𝑍𝑗))) = (𝑘 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑘)(.r‘𝑅)(𝑘𝑍𝑗)))
79		ovexd 7170	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ 𝑁) → ((𝑖𝑋𝑘)(.r‘𝑅)(𝑘𝑍𝑗)) ∈ V)
80		fvexd 6660	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → (0g‘𝑅) ∈ V)
81	78, 54, 79, 80	fsuppmptdm 8828	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → (𝑘 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑘)(.r‘𝑅)(𝑘𝑍𝑗))) finSupp (0g‘𝑅))
82	3, 61, 62, 4, 53, 54, 63, 77, 81	gsummulc1 19352	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → (𝑅 Σg (𝑘 ∈ 𝑁 ↦ (((𝑖𝑋𝑘)(.r‘𝑅)(𝑘𝑍𝑗))(.r‘𝑅)(𝑌‘𝑗)))) = ((𝑅 Σg (𝑘 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑘)(.r‘𝑅)(𝑘𝑍𝑗))))(.r‘𝑅)(𝑌‘𝑗)))
83	3, 4	ringass 19310	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ ((𝑖𝑋𝑘) ∈ 𝐵 ∧ (𝑘𝑍𝑗) ∈ 𝐵 ∧ (𝑌‘𝑗) ∈ 𝐵)) → (((𝑖𝑋𝑘)(.r‘𝑅)(𝑘𝑍𝑗))(.r‘𝑅)(𝑌‘𝑗)) = ((𝑖𝑋𝑘)(.r‘𝑅)((𝑘𝑍𝑗)(.r‘𝑅)(𝑌‘𝑗))))
84	30, 36, 41, 47, 83	syl13anc 1369	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ (𝑗 ∈ 𝑁 ∧ 𝑘 ∈ 𝑁)) → (((𝑖𝑋𝑘)(.r‘𝑅)(𝑘𝑍𝑗))(.r‘𝑅)(𝑌‘𝑗)) = ((𝑖𝑋𝑘)(.r‘𝑅)((𝑘𝑍𝑗)(.r‘𝑅)(𝑌‘𝑗))))
85	84	anassrs 471	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ 𝑁) → (((𝑖𝑋𝑘)(.r‘𝑅)(𝑘𝑍𝑗))(.r‘𝑅)(𝑌‘𝑗)) = ((𝑖𝑋𝑘)(.r‘𝑅)((𝑘𝑍𝑗)(.r‘𝑅)(𝑌‘𝑗))))
86	85	mpteq2dva 5125	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → (𝑘 ∈ 𝑁 ↦ (((𝑖𝑋𝑘)(.r‘𝑅)(𝑘𝑍𝑗))(.r‘𝑅)(𝑌‘𝑗))) = (𝑘 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑘)(.r‘𝑅)((𝑘𝑍𝑗)(.r‘𝑅)(𝑌‘𝑗)))))
87	86	oveq2d 7151	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → (𝑅 Σg (𝑘 ∈ 𝑁 ↦ (((𝑖𝑋𝑘)(.r‘𝑅)(𝑘𝑍𝑗))(.r‘𝑅)(𝑌‘𝑗)))) = (𝑅 Σg (𝑘 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑘)(.r‘𝑅)((𝑘𝑍𝑗)(.r‘𝑅)(𝑌‘𝑗))))))
88	60, 82, 87	3eqtr2d 2839	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → ((𝑖(𝑋 × 𝑍)𝑗)(.r‘𝑅)(𝑌‘𝑗)) = (𝑅 Σg (𝑘 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑘)(.r‘𝑅)((𝑘𝑍𝑗)(.r‘𝑅)(𝑌‘𝑗))))))
89	88	mpteq2dva 5125	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) → (𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖(𝑋 × 𝑍)𝑗)(.r‘𝑅)(𝑌‘𝑗))) = (𝑗 ∈ 𝑁 ↦ (𝑅 Σg (𝑘 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑘)(.r‘𝑅)((𝑘𝑍𝑗)(.r‘𝑅)(𝑌‘𝑗)))))))
90	89	oveq2d 7151	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) → (𝑅 Σg (𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖(𝑋 × 𝑍)𝑗)(.r‘𝑅)(𝑌‘𝑗)))) = (𝑅 Σg (𝑗 ∈ 𝑁 ↦ (𝑅 Σg (𝑘 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑘)(.r‘𝑅)((𝑘𝑍𝑗)(.r‘𝑅)(𝑌‘𝑗))))))))
91	5	ad2antrr 725	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ 𝑁) → 𝑅 ∈ Ring)
92	6	ad2antrr 725	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ 𝑁) → 𝑁 ∈ Fin)
93	12	ad2antrr 725	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ 𝑁) → 𝑍 ∈ (Base‘𝐴))
94	16	ad2antrr 725	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ 𝑁) → 𝑌 ∈ (𝐵 ↑m 𝑁))
95	1, 2, 3, 4, 91, 92, 93, 94, 68	mavmulfv 21151	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ 𝑁) → ((𝑍 · 𝑌)‘𝑘) = (𝑅 Σg (𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑘𝑍𝑗)(.r‘𝑅)(𝑌‘𝑗)))))
96	95	oveq2d 7151	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ 𝑁) → ((𝑖𝑋𝑘)(.r‘𝑅)((𝑍 · 𝑌)‘𝑘)) = ((𝑖𝑋𝑘)(.r‘𝑅)(𝑅 Σg (𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑘𝑍𝑗)(.r‘𝑅)(𝑌‘𝑗))))))
97	64	ad2antrr 725	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ 𝑁) ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → 𝑅 ∈ Ring)
98	71	ad2antrr 725	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ 𝑁) ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → 𝑍:(𝑁 × 𝑁)⟶𝐵)
99		simplr 768	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ 𝑁) ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → 𝑘 ∈ 𝑁)
100		simpr 488	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ 𝑁) ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → 𝑗 ∈ 𝑁)
101	98, 99, 100	fovrnd 7300	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ 𝑁) ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → (𝑘𝑍𝑗) ∈ 𝐵)
102	45	ad2antrr 725	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ 𝑁) → (𝑗 ∈ 𝑁 → (𝑌‘𝑗) ∈ 𝐵))
103	102	imp 410	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ 𝑁) ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → (𝑌‘𝑗) ∈ 𝐵)
104	97, 101, 103, 48	syl3anc 1368	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ 𝑁) ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → ((𝑘𝑍𝑗)(.r‘𝑅)(𝑌‘𝑗)) ∈ 𝐵)
105		eqid 2798	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑘𝑍𝑗)(.r‘𝑅)(𝑌‘𝑗))) = (𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑘𝑍𝑗)(.r‘𝑅)(𝑌‘𝑗)))
106		ovexd 7170	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ 𝑁) ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → ((𝑘𝑍𝑗)(.r‘𝑅)(𝑌‘𝑗)) ∈ V)
107		fvexd 6660	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ 𝑁) → (0g‘𝑅) ∈ V)
108	105, 92, 106, 107	fsuppmptdm 8828	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ 𝑁) → (𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑘𝑍𝑗)(.r‘𝑅)(𝑌‘𝑗))) finSupp (0g‘𝑅))
109	3, 61, 62, 4, 91, 92, 69, 104, 108	gsummulc2 19353	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ 𝑁) → (𝑅 Σg (𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑘)(.r‘𝑅)((𝑘𝑍𝑗)(.r‘𝑅)(𝑌‘𝑗))))) = ((𝑖𝑋𝑘)(.r‘𝑅)(𝑅 Σg (𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑘𝑍𝑗)(.r‘𝑅)(𝑌‘𝑗))))))
110	96, 109	eqtr4d 2836	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ 𝑁) → ((𝑖𝑋𝑘)(.r‘𝑅)((𝑍 · 𝑌)‘𝑘)) = (𝑅 Σg (𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑘)(.r‘𝑅)((𝑘𝑍𝑗)(.r‘𝑅)(𝑌‘𝑗))))))
111	110	mpteq2dva 5125	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) → (𝑘 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑘)(.r‘𝑅)((𝑍 · 𝑌)‘𝑘))) = (𝑘 ∈ 𝑁 ↦ (𝑅 Σg (𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑘)(.r‘𝑅)((𝑘𝑍𝑗)(.r‘𝑅)(𝑌‘𝑗)))))))
112	111	oveq2d 7151	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) → (𝑅 Σg (𝑘 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑘)(.r‘𝑅)((𝑍 · 𝑌)‘𝑘)))) = (𝑅 Σg (𝑘 ∈ 𝑁 ↦ (𝑅 Σg (𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑘)(.r‘𝑅)((𝑘𝑍𝑗)(.r‘𝑅)(𝑌‘𝑗))))))))
113	52, 90, 112	3eqtr4d 2843	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) → (𝑅 Σg (𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖(𝑋 × 𝑍)𝑗)(.r‘𝑅)(𝑌‘𝑗)))) = (𝑅 Σg (𝑘 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑘)(.r‘𝑅)((𝑍 · 𝑌)‘𝑘)))))
114	15	adantr 484	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) → (𝑋 × 𝑍) ∈ (Base‘𝐴))
115	16	adantr 484	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) → 𝑌 ∈ (𝐵 ↑m 𝑁))
116		simpr 488	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) → 𝑖 ∈ 𝑁)
117	1, 2, 3, 4, 64, 29, 114, 115, 116	mavmulfv 21151	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) → (((𝑋 × 𝑍) · 𝑌)‘𝑖) = (𝑅 Σg (𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖(𝑋 × 𝑍)𝑗)(.r‘𝑅)(𝑌‘𝑗)))))
118	8	adantr 484	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) → 𝑋 ∈ (Base‘𝐴))
119	21	adantr 484	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) → (𝑍 · 𝑌) ∈ (𝐵 ↑m 𝑁))
120	1, 2, 3, 4, 64, 29, 118, 119, 116	mavmulfv 21151	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) → ((𝑋 · (𝑍 · 𝑌))‘𝑖) = (𝑅 Σg (𝑘 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑘)(.r‘𝑅)((𝑍 · 𝑌)‘𝑘)))))
121	113, 117, 120	3eqtr4d 2843	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) → (((𝑋 × 𝑍) · 𝑌)‘𝑖) = ((𝑋 · (𝑍 · 𝑌))‘𝑖))
122	20, 25, 121	eqfnfvd 6782	1 ⊢ (𝜑 → ((𝑋 × 𝑍) · 𝑌) = (𝑋 · (𝑍 · 𝑌)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 399   = wceq 1538   ∈ wcel 2111  Vcvv 3441  ⟨cop 4531  ⟨cotp 4533   ↦ cmpt 5110   × cxp 5517   Fn wfn 6319  ⟶wf 6320  ‘cfv 6324  (class class class)co 7135   ↑_m cmap 8389  Fincfn 8492  Basecbs 16475  +_gcplusg 16557  ._rcmulr 16558  0_gc0g 16705   Σ_g cgsu 16706  CMndccmn 18898  Ringcrg 19290   maMul cmmul 20990   Mat cmat 21012   maVecMul cmvmul 21145

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 2113  ax-9 2121  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2770  ax-rep 5154  ax-sep 5167  ax-nul 5174  ax-pow 5231  ax-pr 5295  ax-un 7441  ax-cnex 10582  ax-resscn 10583  ax-1cn 10584  ax-icn 10585  ax-addcl 10586  ax-addrcl 10587  ax-mulcl 10588  ax-mulrcl 10589  ax-mulcom 10590  ax-addass 10591  ax-mulass 10592  ax-distr 10593  ax-i2m1 10594  ax-1ne0 10595  ax-1rid 10596  ax-rnegex 10597  ax-rrecex 10598  ax-cnre 10599  ax-pre-lttri 10600  ax-pre-lttrn 10601  ax-pre-ltadd 10602  ax-pre-mulgt0 10603

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 2598  df-eu 2629  df-clab 2777  df-cleq 2791  df-clel 2870  df-nfc 2938  df-ne 2988  df-nel 3092  df-ral 3111  df-rex 3112  df-reu 3113  df-rmo 3114  df-rab 3115  df-v 3443  df-sbc 3721  df-csb 3829  df-dif 3884  df-un 3886  df-in 3888  df-ss 3898  df-pss 3900  df-nul 4244  df-if 4426  df-pw 4499  df-sn 4526  df-pr 4528  df-tp 4530  df-op 4532  df-ot 4534  df-uni 4801  df-int 4839  df-iun 4883  df-iin 4884  df-br 5031  df-opab 5093  df-mpt 5111  df-tr 5137  df-id 5425  df-eprel 5430  df-po 5438  df-so 5439  df-fr 5478  df-se 5479  df-we 5480  df-xp 5525  df-rel 5526  df-cnv 5527  df-co 5528  df-dm 5529  df-rn 5530  df-res 5531  df-ima 5532  df-pred 6116  df-ord 6162  df-on 6163  df-lim 6164  df-suc 6165  df-iota 6283  df-fun 6326  df-fn 6327  df-f 6328  df-f1 6329  df-fo 6330  df-f1o 6331  df-fv 6332  df-isom 6333  df-riota 7093  df-ov 7138  df-oprab 7139  df-mpo 7140  df-of 7389  df-om 7561  df-1st 7671  df-2nd 7672  df-supp 7814  df-wrecs 7930  df-recs 7991  df-rdg 8029  df-1o 8085  df-oadd 8089  df-er 8272  df-map 8391  df-ixp 8445  df-en 8493  df-dom 8494  df-sdom 8495  df-fin 8496  df-fsupp 8818  df-sup 8890  df-oi 8958  df-card 9352  df-pnf 10666  df-mnf 10667  df-xr 10668  df-ltxr 10669  df-le 10670  df-sub 10861  df-neg 10862  df-nn 11626  df-2 11688  df-3 11689  df-4 11690  df-5 11691  df-6 11692  df-7 11693  df-8 11694  df-9 11695  df-n0 11886  df-z 11970  df-dec 12087  df-uz 12232  df-fz 12886  df-fzo 13029  df-seq 13365  df-hash 13687  df-struct 16477  df-ndx 16478  df-slot 16479  df-base 16481  df-sets 16482  df-ress 16483  df-plusg 16570  df-mulr 16571  df-sca 16573  df-vsca 16574  df-ip 16575  df-tset 16576  df-ple 16577  df-ds 16579  df-hom 16581  df-cco 16582  df-0g 16707  df-gsum 16708  df-prds 16713  df-pws 16715  df-mre 16849  df-mrc 16850  df-acs 16852  df-mgm 17844  df-sgrp 17893  df-mnd 17904  df-mhm 17948  df-submnd 17949  df-grp 18098  df-minusg 18099  df-mulg 18217  df-ghm 18348  df-cntz 18439  df-cmn 18900  df-abl 18901  df-mgp 19233  df-ur 19245  df-ring 19292  df-sra 19937  df-rgmod 19938  df-dsmm 20421  df-frlm 20436  df-mamu 20991  df-mat 21013  df-mvmul 21146

This theorem is referenced by:  slesolinv  21285  slesolinvbi  21286