Theorem mendvscafval 44443

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 = (MEndo‘𝑀)
mendvscafval.v	⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝑀)
mendvscafval.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝐴)
mendvscafval.s	⊢ 𝑆 = (Scalar‘𝑀)
mendvscafval.k	⊢ 𝐾 = (Base‘𝑆)
mendvscafval.e	⊢ 𝐸 = (Base‘𝑀)

Assertion

Ref	Expression
mendvscafval	⊢ ( ·𝑠 ‘𝐴) = (𝑥 ∈ 𝐾, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ ((𝐸 × {𝑥}) ∘f · 𝑦))

Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝐵   𝑥,𝐾,𝑦   𝑥,𝑀,𝑦

Allowed substitution hints:   𝐴(𝑥, 𝑦)   𝑆(𝑥, 𝑦)   · (𝑥, 𝑦)   𝐸(𝑥, 𝑦)

Proof of Theorem mendvscafval

Step	Hyp	Ref	Expression
1		mendvscafval.a	. . 3 ⊢ 𝐴 = (MEndo‘𝑀)
2	1	fveq2i 6917	. 2 ⊢ ( ·𝑠 ‘𝐴) = ( ·𝑠 ‘(MEndo‘𝑀))
3		mendvscafval.b	. . . . . . 7 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐴)
4	1	mendbas 44437	. . . . . . 7 ⊢ (𝑀 LMHom 𝑀) = (Base‘𝐴)
5	3, 4	eqtr4i 2789	. . . . . 6 ⊢ 𝐵 = (𝑀 LMHom 𝑀)
6		eqid 2763	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ (𝑥 ∘f (+g‘𝑀)𝑦)) = (𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ (𝑥 ∘f (+g‘𝑀)𝑦))
7		eqid 2763	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ (𝑥 ∘ 𝑦)) = (𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ (𝑥 ∘ 𝑦))
8		mendvscafval.s	. . . . . 6 ⊢ 𝑆 = (Scalar‘𝑀)
9		mendvscafval.k	. . . . . . 7 ⊢ 𝐾 = (Base‘𝑆)
10		eqid 2763	. . . . . . 7 ⊢ 𝐵 = 𝐵
11		mendvscafval.e	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝐸 = (Base‘𝑀)
12	11	xpeq1i 5682	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐸 × {𝑥}) = ((Base‘𝑀) × {𝑥})
13		eqid 2763	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑦 = 𝑦
14		mendvscafval.v	. . . . . . . . 9 ⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝑀)
15		ofeq 7726	. . . . . . . . 9 ⊢ ( · = ( ·𝑠 ‘𝑀) → ∘f · = ∘f ( ·𝑠 ‘𝑀))
16	14, 15	ax-mp 5	. . . . . . . 8 ⊢ ∘f · = ∘f ( ·𝑠 ‘𝑀)
17	12, 13, 16	oveq123i 7463	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐸 × {𝑥}) ∘f · 𝑦) = (((Base‘𝑀) × {𝑥}) ∘f ( ·𝑠 ‘𝑀)𝑦)
18	9, 10, 17	mpoeq123i 7525	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐾, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ ((𝐸 × {𝑥}) ∘f · 𝑦)) = (𝑥 ∈ (Base‘𝑆), 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ (((Base‘𝑀) × {𝑥}) ∘f ( ·𝑠 ‘𝑀)𝑦))
19	5, 6, 7, 8, 18	mendval 44436	. . . . 5 ⊢ (𝑀 ∈ V → (MEndo‘𝑀) = ({⟨(Base‘ndx), 𝐵⟩, ⟨(+g‘ndx), (𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ (𝑥 ∘f (+g‘𝑀)𝑦))⟩, ⟨(.r‘ndx), (𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ (𝑥 ∘ 𝑦))⟩} ∪ {⟨(Scalar‘ndx), 𝑆⟩, ⟨( ·𝑠 ‘ndx), (𝑥 ∈ 𝐾, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ ((𝐸 × {𝑥}) ∘f · 𝑦))⟩}))
20	19	fveq2d 6918	. . . 4 ⊢ (𝑀 ∈ V → ( ·𝑠 ‘(MEndo‘𝑀)) = ( ·𝑠 ‘({⟨(Base‘ndx), 𝐵⟩, ⟨(+g‘ndx), (𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ (𝑥 ∘f (+g‘𝑀)𝑦))⟩, ⟨(.r‘ndx), (𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ (𝑥 ∘ 𝑦))⟩} ∪ {⟨(Scalar‘ndx), 𝑆⟩, ⟨( ·𝑠 ‘ndx), (𝑥 ∈ 𝐾, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ ((𝐸 × {𝑥}) ∘f · 𝑦))⟩})))
21	9	fvexi 6928	. . . . . 6 ⊢ 𝐾 ∈ V
22	3	fvexi 6928	. . . . . 6 ⊢ 𝐵 ∈ V
23	21, 22	mpoex 8125	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐾, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ ((𝐸 × {𝑥}) ∘f · 𝑦)) ∈ V
24		eqid 2763	. . . . . 6 ⊢ ({⟨(Base‘ndx), 𝐵⟩, ⟨(+g‘ndx), (𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ (𝑥 ∘f (+g‘𝑀)𝑦))⟩, ⟨(.r‘ndx), (𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ (𝑥 ∘ 𝑦))⟩} ∪ {⟨(Scalar‘ndx), 𝑆⟩, ⟨( ·𝑠 ‘ndx), (𝑥 ∈ 𝐾, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ ((𝐸 × {𝑥}) ∘f · 𝑦))⟩}) = ({⟨(Base‘ndx), 𝐵⟩, ⟨(+g‘ndx), (𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ (𝑥 ∘f (+g‘𝑀)𝑦))⟩, ⟨(.r‘ndx), (𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ (𝑥 ∘ 𝑦))⟩} ∪ {⟨(Scalar‘ndx), 𝑆⟩, ⟨( ·𝑠 ‘ndx), (𝑥 ∈ 𝐾, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ ((𝐸 × {𝑥}) ∘f · 𝑦))⟩})
25	24	algvsca 44435	. . . . 5 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝐾, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ ((𝐸 × {𝑥}) ∘f · 𝑦)) ∈ V → (𝑥 ∈ 𝐾, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ ((𝐸 × {𝑥}) ∘f · 𝑦)) = ( ·𝑠 ‘({⟨(Base‘ndx), 𝐵⟩, ⟨(+g‘ndx), (𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ (𝑥 ∘f (+g‘𝑀)𝑦))⟩, ⟨(.r‘ndx), (𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ (𝑥 ∘ 𝑦))⟩} ∪ {⟨(Scalar‘ndx), 𝑆⟩, ⟨( ·𝑠 ‘ndx), (𝑥 ∈ 𝐾, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ ((𝐸 × {𝑥}) ∘f · 𝑦))⟩})))
26	23, 25	mp1i 14	. . . 4 ⊢ (𝑀 ∈ V → (𝑥 ∈ 𝐾, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ ((𝐸 × {𝑥}) ∘f · 𝑦)) = ( ·𝑠 ‘({⟨(Base‘ndx), 𝐵⟩, ⟨(+g‘ndx), (𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ (𝑥 ∘f (+g‘𝑀)𝑦))⟩, ⟨(.r‘ndx), (𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ (𝑥 ∘ 𝑦))⟩} ∪ {⟨(Scalar‘ndx), 𝑆⟩, ⟨( ·𝑠 ‘ndx), (𝑥 ∈ 𝐾, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ ((𝐸 × {𝑥}) ∘f · 𝑦))⟩})))
27	20, 26	eqtr4d 2801	. . 3 ⊢ (𝑀 ∈ V → ( ·𝑠 ‘(MEndo‘𝑀)) = (𝑥 ∈ 𝐾, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ ((𝐸 × {𝑥}) ∘f · 𝑦)))
28		fvprc 6906	. . . . . 6 ⊢ (¬ 𝑀 ∈ V → (MEndo‘𝑀) = ∅)
29	28	fveq2d 6918	. . . . 5 ⊢ (¬ 𝑀 ∈ V → ( ·𝑠 ‘(MEndo‘𝑀)) = ( ·𝑠 ‘∅))
30		vscaid 17532	. . . . . 6 ⊢ ·𝑠 = Slot ( ·𝑠 ‘ndx)
31	30	str0 17408	. . . . 5 ⊢ ∅ = ( ·𝑠 ‘∅)
32	29, 31	eqtr4di 2816	. . . 4 ⊢ (¬ 𝑀 ∈ V → ( ·𝑠 ‘(MEndo‘𝑀)) = ∅)
33		fvprc 6906	. . . . . . . . 9 ⊢ (¬ 𝑀 ∈ V → (Scalar‘𝑀) = ∅)
34	8, 33	eqtrid 2810	. . . . . . . 8 ⊢ (¬ 𝑀 ∈ V → 𝑆 = ∅)
35	34	fveq2d 6918	. . . . . . 7 ⊢ (¬ 𝑀 ∈ V → (Base‘𝑆) = (Base‘∅))
36		base0 17433	. . . . . . 7 ⊢ ∅ = (Base‘∅)
37	35, 9, 36	3eqtr4g 2823	. . . . . 6 ⊢ (¬ 𝑀 ∈ V → 𝐾 = ∅)
38	37	orcd 887	. . . . 5 ⊢ (¬ 𝑀 ∈ V → (𝐾 = ∅ ∨ 𝐵 = ∅))
39		0mpo0 7532	. . . . 5 ⊢ ((𝐾 = ∅ ∨ 𝐵 = ∅) → (𝑥 ∈ 𝐾, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ ((𝐸 × {𝑥}) ∘f · 𝑦)) = ∅)
40	38, 39	syl 18	. . . 4 ⊢ (¬ 𝑀 ∈ V → (𝑥 ∈ 𝐾, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ ((𝐸 × {𝑥}) ∘f · 𝑦)) = ∅)
41	32, 40	eqtr4d 2801	. . 3 ⊢ (¬ 𝑀 ∈ V → ( ·𝑠 ‘(MEndo‘𝑀)) = (𝑥 ∈ 𝐾, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ ((𝐸 × {𝑥}) ∘f · 𝑦)))
42	27, 41	pm2.61i 184	. 2 ⊢ ( ·𝑠 ‘(MEndo‘𝑀)) = (𝑥 ∈ 𝐾, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ ((𝐸 × {𝑥}) ∘f · 𝑦))
43	2, 42	eqtri 2786	1 ⊢ ( ·𝑠 ‘𝐴) = (𝑥 ∈ 𝐾, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ ((𝐸 × {𝑥}) ∘f · 𝑦))

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   ∨ wo 861   = wceq 1570   ∈ wcel 2147  Vcvv 3454   ∪ cun 4152  ∅c0 4281  {csn 4588  {cpr 4590  {ctp 4592  ⟨cop 4838   × cxp 5654   ∘ ccom 5660  ‘cfv 6564  (class class class)co 7449   ∈ cmpo 7451   ∘_f cof 7721  ndxcnx 17412  Basecbs 17428  +_gcplusg 17469  ._rcmulr 17470  Scalarcsca 17472   ·_𝑠 cvsca 17473   LMHom clmhm 21336  MEndocmend 44428

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 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5236  ax-sep 5253  ax-nul 5264  ax-pow 5332  ax-pr 5396  ax-un 7781  ax-cnex 11293  ax-resscn 11294  ax-1cn 11295  ax-icn 11296  ax-addcl 11297  ax-addrcl 11298  ax-mulcl 11299  ax-mulrcl 11300  ax-mulcom 11301  ax-addass 11302  ax-mulass 11303  ax-distr 11304  ax-i2m1 11305  ax-1ne0 11306  ax-1rid 11307  ax-rnegex 11308  ax-rrecex 11309  ax-cnre 11310  ax-pre-lttri 11311  ax-pre-lttrn 11312  ax-pre-ltadd 11313  ax-pre-mulgt0 11314

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 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4839  df-uni 4871  df-iun 4956  df-br 5107  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5551  df-eprel 5556  df-po 5564  df-so 5565  df-fr 5609  df-we 5611  df-xp 5662  df-rel 5663  df-cnv 5664  df-co 5665  df-dm 5666  df-rn 5667  df-res 5668  df-ima 5669  df-pred 6328  df-ord 6389  df-on 6390  df-lim 6391  df-suc 6392  df-iota 6518  df-fun 6566  df-fn 6567  df-f 6568  df-f1 6569  df-fo 6570  df-f1o 6571  df-fv 6572  df-riota 7406  df-ov 7452  df-oprab 7453  df-mpo 7454  df-of 7723  df-om 7910  df-1st 8033  df-2nd 8034  df-frecs 8335  df-wrecs 8366  df-recs 8415  df-rdg 8454  df-1o 8512  df-er 8753  df-en 9010  df-dom 9011  df-sdom 9012  df-fin 9013  df-pnf 11382  df-mnf 11383  df-xr 11384  df-ltxr 11385  df-le 11386  df-sub 11580  df-neg 11581  df-nn 12374  df-2 12443  df-3 12444  df-4 12445  df-5 12446  df-6 12447  df-n0 12645  df-z 12732  df-uz 13004  df-fz 13678  df-struct 17366  df-slot 17401  df-ndx 17413  df-base 17429  df-plusg 17482  df-mulr 17483  df-sca 17485  df-vsca 17486  df-lmhm 21339  df-mend 44429

This theorem is used by:  mendvsca  44444