Users' Mathboxes Mathbox for Stefan O'Rear < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  mendvscafval Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem mendvscafval 42421
Description: Scalar multiplication in the module endomorphism algebra. (Contributed by Stefan O'Rear, 2-Sep-2015.) (Proof shortened by AV, 31-Oct-2024.)
Hypotheses
Ref Expression
mendvscafval.a 𝐴 = (MEndoβ€˜π‘€)
mendvscafval.v Β· = ( ·𝑠 β€˜π‘€)
mendvscafval.b 𝐡 = (Baseβ€˜π΄)
mendvscafval.s 𝑆 = (Scalarβ€˜π‘€)
mendvscafval.k 𝐾 = (Baseβ€˜π‘†)
mendvscafval.e 𝐸 = (Baseβ€˜π‘€)
Assertion
Ref Expression
mendvscafval ( ·𝑠 β€˜π΄) = (π‘₯ ∈ 𝐾, 𝑦 ∈ 𝐡 ↦ ((𝐸 Γ— {π‘₯}) ∘f Β· 𝑦))
Distinct variable groups:   π‘₯,𝑦,𝐡   π‘₯,𝐾,𝑦   π‘₯,𝑀,𝑦
Allowed substitution hints:   𝐴(π‘₯,𝑦)   𝑆(π‘₯,𝑦)   Β· (π‘₯,𝑦)   𝐸(π‘₯,𝑦)

Proof of Theorem mendvscafval
StepHypRef Expression
1 mendvscafval.a . . 3 𝐴 = (MEndoβ€˜π‘€)
21fveq2i 6884 . 2 ( ·𝑠 β€˜π΄) = ( ·𝑠 β€˜(MEndoβ€˜π‘€))
3 mendvscafval.b . . . . . . 7 𝐡 = (Baseβ€˜π΄)
41mendbas 42415 . . . . . . 7 (𝑀 LMHom 𝑀) = (Baseβ€˜π΄)
53, 4eqtr4i 2755 . . . . . 6 𝐡 = (𝑀 LMHom 𝑀)
6 eqid 2724 . . . . . 6 (π‘₯ ∈ 𝐡, 𝑦 ∈ 𝐡 ↦ (π‘₯ ∘f (+gβ€˜π‘€)𝑦)) = (π‘₯ ∈ 𝐡, 𝑦 ∈ 𝐡 ↦ (π‘₯ ∘f (+gβ€˜π‘€)𝑦))
7 eqid 2724 . . . . . 6 (π‘₯ ∈ 𝐡, 𝑦 ∈ 𝐡 ↦ (π‘₯ ∘ 𝑦)) = (π‘₯ ∈ 𝐡, 𝑦 ∈ 𝐡 ↦ (π‘₯ ∘ 𝑦))
8 mendvscafval.s . . . . . 6 𝑆 = (Scalarβ€˜π‘€)
9 mendvscafval.k . . . . . . 7 𝐾 = (Baseβ€˜π‘†)
10 eqid 2724 . . . . . . 7 𝐡 = 𝐡
11 mendvscafval.e . . . . . . . . 9 𝐸 = (Baseβ€˜π‘€)
1211xpeq1i 5692 . . . . . . . 8 (𝐸 Γ— {π‘₯}) = ((Baseβ€˜π‘€) Γ— {π‘₯})
13 eqid 2724 . . . . . . . 8 𝑦 = 𝑦
14 mendvscafval.v . . . . . . . . 9 Β· = ( ·𝑠 β€˜π‘€)
15 ofeq 7666 . . . . . . . . 9 ( Β· = ( ·𝑠 β€˜π‘€) β†’ ∘f Β· = ∘f ( ·𝑠 β€˜π‘€))
1614, 15ax-mp 5 . . . . . . . 8 ∘f Β· = ∘f ( ·𝑠 β€˜π‘€)
1712, 13, 16oveq123i 7415 . . . . . . 7 ((𝐸 Γ— {π‘₯}) ∘f Β· 𝑦) = (((Baseβ€˜π‘€) Γ— {π‘₯}) ∘f ( ·𝑠 β€˜π‘€)𝑦)
189, 10, 17mpoeq123i 7477 . . . . . 6 (π‘₯ ∈ 𝐾, 𝑦 ∈ 𝐡 ↦ ((𝐸 Γ— {π‘₯}) ∘f Β· 𝑦)) = (π‘₯ ∈ (Baseβ€˜π‘†), 𝑦 ∈ 𝐡 ↦ (((Baseβ€˜π‘€) Γ— {π‘₯}) ∘f ( ·𝑠 β€˜π‘€)𝑦))
195, 6, 7, 8, 18mendval 42414 . . . . 5 (𝑀 ∈ V β†’ (MEndoβ€˜π‘€) = ({⟨(Baseβ€˜ndx), 𝐡⟩, ⟨(+gβ€˜ndx), (π‘₯ ∈ 𝐡, 𝑦 ∈ 𝐡 ↦ (π‘₯ ∘f (+gβ€˜π‘€)𝑦))⟩, ⟨(.rβ€˜ndx), (π‘₯ ∈ 𝐡, 𝑦 ∈ 𝐡 ↦ (π‘₯ ∘ 𝑦))⟩} βˆͺ {⟨(Scalarβ€˜ndx), π‘†βŸ©, ⟨( ·𝑠 β€˜ndx), (π‘₯ ∈ 𝐾, 𝑦 ∈ 𝐡 ↦ ((𝐸 Γ— {π‘₯}) ∘f Β· 𝑦))⟩}))
2019fveq2d 6885 . . . 4 (𝑀 ∈ V β†’ ( ·𝑠 β€˜(MEndoβ€˜π‘€)) = ( ·𝑠 β€˜({⟨(Baseβ€˜ndx), 𝐡⟩, ⟨(+gβ€˜ndx), (π‘₯ ∈ 𝐡, 𝑦 ∈ 𝐡 ↦ (π‘₯ ∘f (+gβ€˜π‘€)𝑦))⟩, ⟨(.rβ€˜ndx), (π‘₯ ∈ 𝐡, 𝑦 ∈ 𝐡 ↦ (π‘₯ ∘ 𝑦))⟩} βˆͺ {⟨(Scalarβ€˜ndx), π‘†βŸ©, ⟨( ·𝑠 β€˜ndx), (π‘₯ ∈ 𝐾, 𝑦 ∈ 𝐡 ↦ ((𝐸 Γ— {π‘₯}) ∘f Β· 𝑦))⟩})))
219fvexi 6895 . . . . . 6 𝐾 ∈ V
223fvexi 6895 . . . . . 6 𝐡 ∈ V
2321, 22mpoex 8059 . . . . 5 (π‘₯ ∈ 𝐾, 𝑦 ∈ 𝐡 ↦ ((𝐸 Γ— {π‘₯}) ∘f Β· 𝑦)) ∈ V
24 eqid 2724 . . . . . 6 ({⟨(Baseβ€˜ndx), 𝐡⟩, ⟨(+gβ€˜ndx), (π‘₯ ∈ 𝐡, 𝑦 ∈ 𝐡 ↦ (π‘₯ ∘f (+gβ€˜π‘€)𝑦))⟩, ⟨(.rβ€˜ndx), (π‘₯ ∈ 𝐡, 𝑦 ∈ 𝐡 ↦ (π‘₯ ∘ 𝑦))⟩} βˆͺ {⟨(Scalarβ€˜ndx), π‘†βŸ©, ⟨( ·𝑠 β€˜ndx), (π‘₯ ∈ 𝐾, 𝑦 ∈ 𝐡 ↦ ((𝐸 Γ— {π‘₯}) ∘f Β· 𝑦))⟩}) = ({⟨(Baseβ€˜ndx), 𝐡⟩, ⟨(+gβ€˜ndx), (π‘₯ ∈ 𝐡, 𝑦 ∈ 𝐡 ↦ (π‘₯ ∘f (+gβ€˜π‘€)𝑦))⟩, ⟨(.rβ€˜ndx), (π‘₯ ∈ 𝐡, 𝑦 ∈ 𝐡 ↦ (π‘₯ ∘ 𝑦))⟩} βˆͺ {⟨(Scalarβ€˜ndx), π‘†βŸ©, ⟨( ·𝑠 β€˜ndx), (π‘₯ ∈ 𝐾, 𝑦 ∈ 𝐡 ↦ ((𝐸 Γ— {π‘₯}) ∘f Β· 𝑦))⟩})
2524algvsca 42413 . . . . 5 ((π‘₯ ∈ 𝐾, 𝑦 ∈ 𝐡 ↦ ((𝐸 Γ— {π‘₯}) ∘f Β· 𝑦)) ∈ V β†’ (π‘₯ ∈ 𝐾, 𝑦 ∈ 𝐡 ↦ ((𝐸 Γ— {π‘₯}) ∘f Β· 𝑦)) = ( ·𝑠 β€˜({⟨(Baseβ€˜ndx), 𝐡⟩, ⟨(+gβ€˜ndx), (π‘₯ ∈ 𝐡, 𝑦 ∈ 𝐡 ↦ (π‘₯ ∘f (+gβ€˜π‘€)𝑦))⟩, ⟨(.rβ€˜ndx), (π‘₯ ∈ 𝐡, 𝑦 ∈ 𝐡 ↦ (π‘₯ ∘ 𝑦))⟩} βˆͺ {⟨(Scalarβ€˜ndx), π‘†βŸ©, ⟨( ·𝑠 β€˜ndx), (π‘₯ ∈ 𝐾, 𝑦 ∈ 𝐡 ↦ ((𝐸 Γ— {π‘₯}) ∘f Β· 𝑦))⟩})))
2623, 25mp1i 13 . . . 4 (𝑀 ∈ V β†’ (π‘₯ ∈ 𝐾, 𝑦 ∈ 𝐡 ↦ ((𝐸 Γ— {π‘₯}) ∘f Β· 𝑦)) = ( ·𝑠 β€˜({⟨(Baseβ€˜ndx), 𝐡⟩, ⟨(+gβ€˜ndx), (π‘₯ ∈ 𝐡, 𝑦 ∈ 𝐡 ↦ (π‘₯ ∘f (+gβ€˜π‘€)𝑦))⟩, ⟨(.rβ€˜ndx), (π‘₯ ∈ 𝐡, 𝑦 ∈ 𝐡 ↦ (π‘₯ ∘ 𝑦))⟩} βˆͺ {⟨(Scalarβ€˜ndx), π‘†βŸ©, ⟨( ·𝑠 β€˜ndx), (π‘₯ ∈ 𝐾, 𝑦 ∈ 𝐡 ↦ ((𝐸 Γ— {π‘₯}) ∘f Β· 𝑦))⟩})))
2720, 26eqtr4d 2767 . . 3 (𝑀 ∈ V β†’ ( ·𝑠 β€˜(MEndoβ€˜π‘€)) = (π‘₯ ∈ 𝐾, 𝑦 ∈ 𝐡 ↦ ((𝐸 Γ— {π‘₯}) ∘f Β· 𝑦)))
28 fvprc 6873 . . . . . 6 (Β¬ 𝑀 ∈ V β†’ (MEndoβ€˜π‘€) = βˆ…)
2928fveq2d 6885 . . . . 5 (Β¬ 𝑀 ∈ V β†’ ( ·𝑠 β€˜(MEndoβ€˜π‘€)) = ( ·𝑠 β€˜βˆ…))
30 vscaid 17264 . . . . . 6 ·𝑠 = Slot ( ·𝑠 β€˜ndx)
3130str0 17121 . . . . 5 βˆ… = ( ·𝑠 β€˜βˆ…)
3229, 31eqtr4di 2782 . . . 4 (Β¬ 𝑀 ∈ V β†’ ( ·𝑠 β€˜(MEndoβ€˜π‘€)) = βˆ…)
33 fvprc 6873 . . . . . . . . 9 (Β¬ 𝑀 ∈ V β†’ (Scalarβ€˜π‘€) = βˆ…)
348, 33eqtrid 2776 . . . . . . . 8 (Β¬ 𝑀 ∈ V β†’ 𝑆 = βˆ…)
3534fveq2d 6885 . . . . . . 7 (Β¬ 𝑀 ∈ V β†’ (Baseβ€˜π‘†) = (Baseβ€˜βˆ…))
36 base0 17148 . . . . . . 7 βˆ… = (Baseβ€˜βˆ…)
3735, 9, 363eqtr4g 2789 . . . . . 6 (Β¬ 𝑀 ∈ V β†’ 𝐾 = βˆ…)
3837orcd 870 . . . . 5 (Β¬ 𝑀 ∈ V β†’ (𝐾 = βˆ… ∨ 𝐡 = βˆ…))
39 0mpo0 7484 . . . . 5 ((𝐾 = βˆ… ∨ 𝐡 = βˆ…) β†’ (π‘₯ ∈ 𝐾, 𝑦 ∈ 𝐡 ↦ ((𝐸 Γ— {π‘₯}) ∘f Β· 𝑦)) = βˆ…)
4038, 39syl 17 . . . 4 (Β¬ 𝑀 ∈ V β†’ (π‘₯ ∈ 𝐾, 𝑦 ∈ 𝐡 ↦ ((𝐸 Γ— {π‘₯}) ∘f Β· 𝑦)) = βˆ…)
4132, 40eqtr4d 2767 . . 3 (Β¬ 𝑀 ∈ V β†’ ( ·𝑠 β€˜(MEndoβ€˜π‘€)) = (π‘₯ ∈ 𝐾, 𝑦 ∈ 𝐡 ↦ ((𝐸 Γ— {π‘₯}) ∘f Β· 𝑦)))
4227, 41pm2.61i 182 . 2 ( ·𝑠 β€˜(MEndoβ€˜π‘€)) = (π‘₯ ∈ 𝐾, 𝑦 ∈ 𝐡 ↦ ((𝐸 Γ— {π‘₯}) ∘f Β· 𝑦))
432, 42eqtri 2752 1 ( ·𝑠 β€˜π΄) = (π‘₯ ∈ 𝐾, 𝑦 ∈ 𝐡 ↦ ((𝐸 Γ— {π‘₯}) ∘f Β· 𝑦))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  Β¬ wn 3   ∨ wo 844   = wceq 1533   ∈ wcel 2098  Vcvv 3466   βˆͺ cun 3938  βˆ…c0 4314  {csn 4620  {cpr 4622  {ctp 4624  βŸ¨cop 4626   Γ— cxp 5664   ∘ ccom 5670  β€˜cfv 6533  (class class class)co 7401   ∈ cmpo 7403   ∘f cof 7661  ndxcnx 17125  Basecbs 17143  +gcplusg 17196  .rcmulr 17197  Scalarcsca 17199   ·𝑠 cvsca 17200   LMHom clmhm 20857  MEndocmend 42406
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2163  ax-ext 2695  ax-rep 5275  ax-sep 5289  ax-nul 5296  ax-pow 5353  ax-pr 5417  ax-un 7718  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2526  df-eu 2555  df-clab 2702  df-cleq 2716  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2933  df-nel 3039  df-ral 3054  df-rex 3063  df-reu 3369  df-rab 3425  df-v 3468  df-sbc 3770  df-csb 3886  df-dif 3943  df-un 3945  df-in 3947  df-ss 3957  df-pss 3959  df-nul 4315  df-if 4521  df-pw 4596  df-sn 4621  df-pr 4623  df-tp 4625  df-op 4627  df-uni 4900  df-iun 4989  df-br 5139  df-opab 5201  df-mpt 5222  df-tr 5256  df-id 5564  df-eprel 5570  df-po 5578  df-so 5579  df-fr 5621  df-we 5623  df-xp 5672  df-rel 5673  df-cnv 5674  df-co 5675  df-dm 5676  df-rn 5677  df-res 5678  df-ima 5679  df-pred 6290  df-ord 6357  df-on 6358  df-lim 6359  df-suc 6360  df-iota 6485  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-riota 7357  df-ov 7404  df-oprab 7405  df-mpo 7406  df-of 7663  df-om 7849  df-1st 7968  df-2nd 7969  df-frecs 8261  df-wrecs 8292  df-recs 8366  df-rdg 8405  df-1o 8461  df-er 8699  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-fin 8939  df-pnf 11247  df-mnf 11248  df-xr 11249  df-ltxr 11250  df-le 11251  df-sub 11443  df-neg 11444  df-nn 12210  df-2 12272  df-3 12273  df-4 12274  df-5 12275  df-6 12276  df-n0 12470  df-z 12556  df-uz 12820  df-fz 13482  df-struct 17079  df-slot 17114  df-ndx 17126  df-base 17144  df-plusg 17209  df-mulr 17210  df-sca 17212  df-vsca 17213  df-lmhm 20860  df-mend 42407
This theorem is referenced by:  mendvsca  42422
  Copyright terms: Public domain W3C validator