Theorem mnringmulrd 41728

Description: The ring product of a monoid ring. (Contributed by Rohan Ridenour, 14-May-2024.)

Hypotheses

Ref	Expression
mnringmulrd.1	⊢ 𝐹 = (𝑅 MndRing 𝑀)
mnringmulrd.2	⊢ 𝐵 = (Base‘𝐹)
mnringmulrd.3	⊢ · = (.r‘𝑅)
mnringmulrd.4	⊢ 0 = (0g‘𝑅)
mnringmulrd.5	⊢ 𝐴 = (Base‘𝑀)
mnringmulrd.6	⊢ + = (+g‘𝑀)
mnringmulrd.7	⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ 𝑈)
mnringmulrd.8	⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ 𝑊)

Assertion

Ref	Expression
mnringmulrd	⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ (𝐹 Σg (𝑎 ∈ 𝐴, 𝑏 ∈ 𝐴 ↦ (𝑖 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑖 = (𝑎 + 𝑏), ((𝑥‘𝑎) · (𝑦‘𝑏)), 0 ))))) = (.r‘𝐹))

Distinct variable groups:   𝜑,𝑥,𝑦   𝐴,𝑎,𝑏,𝑥,𝑦   𝑅,𝑎,𝑏,𝑖,𝑥,𝑦   𝑀,𝑎,𝑏,𝑖,𝑥,𝑦

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑖,𝑎,𝑏)   𝐴(𝑖)   𝐵(𝑥,𝑦,𝑖,𝑎,𝑏)   + (𝑥,𝑦,𝑖,𝑎,𝑏)   · (𝑥,𝑦,𝑖,𝑎,𝑏)   𝑈(𝑥,𝑦,𝑖,𝑎,𝑏)   𝐹(𝑥,𝑦,𝑖,𝑎,𝑏)   𝑊(𝑥,𝑦,𝑖,𝑎,𝑏)   0 (𝑥,𝑦,𝑖,𝑎,𝑏)

Proof of Theorem mnringmulrd

Step	Hyp	Ref	Expression
1		mnringmulrd.1	. . . 4 ⊢ 𝐹 = (𝑅 MndRing 𝑀)
2		mnringmulrd.2	. . . 4 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐹)
3		mnringmulrd.5	. . . 4 ⊢ 𝐴 = (Base‘𝑀)
4		eqid 2738	. . . 4 ⊢ (𝑅 freeLMod 𝐴) = (𝑅 freeLMod 𝐴)
5		mnringmulrd.7	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ 𝑈)
6		mnringmulrd.8	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ 𝑊)
7	1, 2, 3, 4, 5, 6	mnringbaserd 41720	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐵 = (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐴)))
8	3	fvexi 6770	. . . . . 6 ⊢ 𝐴 ∈ V
9	8, 8	mpoex 7893	. . . . 5 ⊢ (𝑎 ∈ 𝐴, 𝑏 ∈ 𝐴 ↦ (𝑖 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑖 = (𝑎 + 𝑏), ((𝑥‘𝑎) · (𝑦‘𝑏)), 0 ))) ∈ V
10	9	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑎 ∈ 𝐴, 𝑏 ∈ 𝐴 ↦ (𝑖 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑖 = (𝑎 + 𝑏), ((𝑥‘𝑎) · (𝑦‘𝑏)), 0 ))) ∈ V)
11	1	ovexi 7289	. . . . 5 ⊢ 𝐹 ∈ V
12	11	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ V)
13		ovex 7288	. . . . 5 ⊢ (𝑅 freeLMod 𝐴) ∈ V
14	13	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑅 freeLMod 𝐴) ∈ V)
15	2, 7	eqtr3id 2793	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (Base‘𝐹) = (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐴)))
16	1, 3, 4, 5, 6	mnringaddgd 41724	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (+g‘(𝑅 freeLMod 𝐴)) = (+g‘𝐹))
17	16	eqcomd 2744	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (+g‘𝐹) = (+g‘(𝑅 freeLMod 𝐴)))
18	10, 12, 14, 15, 17	gsumpropd 18277	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐹 Σg (𝑎 ∈ 𝐴, 𝑏 ∈ 𝐴 ↦ (𝑖 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑖 = (𝑎 + 𝑏), ((𝑥‘𝑎) · (𝑦‘𝑏)), 0 )))) = ((𝑅 freeLMod 𝐴) Σg (𝑎 ∈ 𝐴, 𝑏 ∈ 𝐴 ↦ (𝑖 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑖 = (𝑎 + 𝑏), ((𝑥‘𝑎) · (𝑦‘𝑏)), 0 )))))
19	7, 7, 18	mpoeq123dv 7328	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ (𝐹 Σg (𝑎 ∈ 𝐴, 𝑏 ∈ 𝐴 ↦ (𝑖 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑖 = (𝑎 + 𝑏), ((𝑥‘𝑎) · (𝑦‘𝑏)), 0 ))))) = (𝑥 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐴)), 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐴)) ↦ ((𝑅 freeLMod 𝐴) Σg (𝑎 ∈ 𝐴, 𝑏 ∈ 𝐴 ↦ (𝑖 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑖 = (𝑎 + 𝑏), ((𝑥‘𝑎) · (𝑦‘𝑏)), 0 ))))))
20		fvex 6769	. . . . 5 ⊢ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐴)) ∈ V
21	20, 20	mpoex 7893	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐴)), 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐴)) ↦ ((𝑅 freeLMod 𝐴) Σg (𝑎 ∈ 𝐴, 𝑏 ∈ 𝐴 ↦ (𝑖 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑖 = (𝑎 + 𝑏), ((𝑥‘𝑎) · (𝑦‘𝑏)), 0 ))))) ∈ V
22		mulrid 16930	. . . . 5 ⊢ .r = Slot (.r‘ndx)
23	22	setsid 16837	. . . 4 ⊢ (((𝑅 freeLMod 𝐴) ∈ V ∧ (𝑥 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐴)), 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐴)) ↦ ((𝑅 freeLMod 𝐴) Σg (𝑎 ∈ 𝐴, 𝑏 ∈ 𝐴 ↦ (𝑖 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑖 = (𝑎 + 𝑏), ((𝑥‘𝑎) · (𝑦‘𝑏)), 0 ))))) ∈ V) → (𝑥 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐴)), 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐴)) ↦ ((𝑅 freeLMod 𝐴) Σg (𝑎 ∈ 𝐴, 𝑏 ∈ 𝐴 ↦ (𝑖 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑖 = (𝑎 + 𝑏), ((𝑥‘𝑎) · (𝑦‘𝑏)), 0 ))))) = (.r‘((𝑅 freeLMod 𝐴) sSet ⟨(.r‘ndx), (𝑥 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐴)), 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐴)) ↦ ((𝑅 freeLMod 𝐴) Σg (𝑎 ∈ 𝐴, 𝑏 ∈ 𝐴 ↦ (𝑖 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑖 = (𝑎 + 𝑏), ((𝑥‘𝑎) · (𝑦‘𝑏)), 0 )))))⟩)))
24	13, 21, 23	mp2an 688	. . 3 ⊢ (𝑥 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐴)), 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐴)) ↦ ((𝑅 freeLMod 𝐴) Σg (𝑎 ∈ 𝐴, 𝑏 ∈ 𝐴 ↦ (𝑖 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑖 = (𝑎 + 𝑏), ((𝑥‘𝑎) · (𝑦‘𝑏)), 0 ))))) = (.r‘((𝑅 freeLMod 𝐴) sSet ⟨(.r‘ndx), (𝑥 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐴)), 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐴)) ↦ ((𝑅 freeLMod 𝐴) Σg (𝑎 ∈ 𝐴, 𝑏 ∈ 𝐴 ↦ (𝑖 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑖 = (𝑎 + 𝑏), ((𝑥‘𝑎) · (𝑦‘𝑏)), 0 )))))⟩))
25		mnringmulrd.3	. . . . 5 ⊢ · = (.r‘𝑅)
26		mnringmulrd.4	. . . . 5 ⊢ 0 = (0g‘𝑅)
27		mnringmulrd.6	. . . . 5 ⊢ + = (+g‘𝑀)
28		eqid 2738	. . . . 5 ⊢ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐴)) = (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐴))
29	1, 25, 26, 3, 27, 4, 28, 5, 6	mnringvald 41715	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐹 = ((𝑅 freeLMod 𝐴) sSet ⟨(.r‘ndx), (𝑥 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐴)), 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐴)) ↦ ((𝑅 freeLMod 𝐴) Σg (𝑎 ∈ 𝐴, 𝑏 ∈ 𝐴 ↦ (𝑖 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑖 = (𝑎 + 𝑏), ((𝑥‘𝑎) · (𝑦‘𝑏)), 0 )))))⟩))
30	29	fveq2d 6760	. . 3 ⊢ (𝜑 → (.r‘𝐹) = (.r‘((𝑅 freeLMod 𝐴) sSet ⟨(.r‘ndx), (𝑥 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐴)), 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐴)) ↦ ((𝑅 freeLMod 𝐴) Σg (𝑎 ∈ 𝐴, 𝑏 ∈ 𝐴 ↦ (𝑖 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑖 = (𝑎 + 𝑏), ((𝑥‘𝑎) · (𝑦‘𝑏)), 0 )))))⟩)))
31	24, 30	eqtr4id 2798	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐴)), 𝑦 ∈ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐴)) ↦ ((𝑅 freeLMod 𝐴) Σg (𝑎 ∈ 𝐴, 𝑏 ∈ 𝐴 ↦ (𝑖 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑖 = (𝑎 + 𝑏), ((𝑥‘𝑎) · (𝑦‘𝑏)), 0 ))))) = (.r‘𝐹))
32	19, 31	eqtrd 2778	1 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ (𝐹 Σg (𝑎 ∈ 𝐴, 𝑏 ∈ 𝐴 ↦ (𝑖 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑖 = (𝑎 + 𝑏), ((𝑥‘𝑎) · (𝑦‘𝑏)), 0 ))))) = (.r‘𝐹))

Syntax hints:   → wi 4   = wceq 1539   ∈ wcel 2108  Vcvv 3422  ifcif 4456  ⟨cop 4564   ↦ cmpt 5153  ‘cfv 6418  (class class class)co 7255   ∈ cmpo 7257   sSet csts 16792  ndxcnx 16822  Basecbs 16840  +_gcplusg 16888  ._rcmulr 16889  0_gc0g 17067   Σ_g cgsu 17068   freeLMod cfrlm 20863   MndRing cmnring 41713

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1799  ax-4 1813  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2139  ax-11 2156  ax-12 2173  ax-ext 2709  ax-rep 5205  ax-sep 5218  ax-nul 5225  ax-pow 5283  ax-pr 5347  ax-un 7566  ax-cnex 10858  ax-resscn 10859  ax-1cn 10860  ax-icn 10861  ax-addcl 10862  ax-addrcl 10863  ax-mulcl 10864  ax-mulrcl 10865  ax-mulcom 10866  ax-addass 10867  ax-mulass 10868  ax-distr 10869  ax-i2m1 10870  ax-1ne0 10871  ax-1rid 10872  ax-rnegex 10873  ax-rrecex 10874  ax-cnre 10875  ax-pre-lttri 10876  ax-pre-lttrn 10877  ax-pre-ltadd 10878  ax-pre-mulgt0 10879

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1784  df-nf 1788  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2817  df-nfc 2888  df-ne 2943  df-nel 3049  df-ral 3068  df-rex 3069  df-reu 3070  df-rab 3072  df-v 3424  df-sbc 3712  df-csb 3829  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-pss 3902  df-nul 4254  df-if 4457  df-pw 4532  df-sn 4559  df-pr 4561  df-tp 4563  df-op 4565  df-uni 4837  df-iun 4923  df-br 5071  df-opab 5133  df-mpt 5154  df-tr 5188  df-id 5480  df-eprel 5486  df-po 5494  df-so 5495  df-fr 5535  df-we 5537  df-xp 5586  df-rel 5587  df-cnv 5588  df-co 5589  df-dm 5590  df-rn 5591  df-res 5592  df-ima 5593  df-pred 6191  df-ord 6254  df-on 6255  df-lim 6256  df-suc 6257  df-iota 6376  df-fun 6420  df-fn 6421  df-f 6422  df-f1 6423  df-fo 6424  df-f1o 6425  df-fv 6426  df-riota 7212  df-ov 7258  df-oprab 7259  df-mpo 7260  df-om 7688  df-1st 7804  df-2nd 7805  df-frecs 8068  df-wrecs 8099  df-recs 8173  df-rdg 8212  df-er 8456  df-en 8692  df-dom 8693  df-sdom 8694  df-pnf 10942  df-mnf 10943  df-xr 10944  df-ltxr 10945  df-le 10946  df-sub 11137  df-neg 11138  df-nn 11904  df-2 11966  df-3 11967  df-seq 13650  df-sets 16793  df-slot 16811  df-ndx 16823  df-base 16841  df-plusg 16901  df-mulr 16902  df-0g 17069  df-gsum 17070  df-mnring 41714

This theorem is referenced by:  mnringmulrvald  41734