Theorem mnringmulrd 44668

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 2737	. . . 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 44661	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐵 = (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐴)))
8	3	fvexi 6848	. . . . . 6 ⊢ 𝐴 ∈ V
9	8, 8	mpoex 8025	. . . . 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 7394	. . . . 5 ⊢ 𝐹 ∈ V
12	11	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ V)
13		ovex 7393	. . . . 5 ⊢ (𝑅 freeLMod 𝐴) ∈ V
14	13	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑅 freeLMod 𝐴) ∈ V)
15	2, 7	eqtr3id 2786	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (Base‘𝐹) = (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐴)))
16	1, 3, 4, 5, 6	mnringaddgd 44665	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (+g‘(𝑅 freeLMod 𝐴)) = (+g‘𝐹))
17	16	eqcomd 2743	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (+g‘𝐹) = (+g‘(𝑅 freeLMod 𝐴)))
18	10, 12, 14, 15, 17	gsumpropd 18637	. . 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 7435	. 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 6847	. . . . 5 ⊢ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐴)) ∈ V
21	20, 20	mpoex 8025	. . . 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		mulridx 17249	. . . . 5 ⊢ .r = Slot (.r‘ndx)
23	22	setsid 17168	. . . 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 693	. . 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 2737	. . . . 5 ⊢ (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐴)) = (Base‘(𝑅 freeLMod 𝐴))
29	1, 25, 26, 3, 27, 4, 28, 5, 6	mnringvald 44658	. . . 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 6838	. . 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 2791	. 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 2772	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 1542   ∈ wcel 2114  Vcvv 3430  ifcif 4467  ⟨cop 4574   ↦ cmpt 5167  ‘cfv 6492  (class class class)co 7360   ∈ cmpo 7362   sSet csts 17124  ndxcnx 17154  Basecbs 17170  +_gcplusg 17211  ._rcmulr 17212  0_gc0g 17393   Σ_g cgsu 17394   freeLMod cfrlm 21736   MndRing cmnring 44656

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 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5212  ax-sep 5231  ax-nul 5241  ax-pow 5302  ax-pr 5370  ax-un 7682  ax-cnex 11085  ax-resscn 11086  ax-1cn 11087  ax-icn 11088  ax-addcl 11089  ax-addrcl 11090  ax-mulcl 11091  ax-mulrcl 11092  ax-mulcom 11093  ax-addass 11094  ax-mulass 11095  ax-distr 11096  ax-i2m1 11097  ax-1ne0 11098  ax-1rid 11099  ax-rnegex 11100  ax-rrecex 11101  ax-cnre 11102  ax-pre-lttri 11103  ax-pre-lttrn 11104  ax-pre-ltadd 11105  ax-pre-mulgt0 11106

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-reu 3344  df-rab 3391  df-v 3432  df-sbc 3730  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-pss 3910  df-nul 4275  df-if 4468  df-pw 4544  df-sn 4569  df-pr 4571  df-op 4575  df-uni 4852  df-iun 4936  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-tr 5194  df-id 5519  df-eprel 5524  df-po 5532  df-so 5533  df-fr 5577  df-we 5579  df-xp 5630  df-rel 5631  df-cnv 5632  df-co 5633  df-dm 5634  df-rn 5635  df-res 5636  df-ima 5637  df-pred 6259  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6494  df-fn 6495  df-f 6496  df-f1 6497  df-fo 6498  df-f1o 6499  df-fv 6500  df-riota 7317  df-ov 7363  df-oprab 7364  df-mpo 7365  df-om 7811  df-1st 7935  df-2nd 7936  df-frecs 8224  df-wrecs 8255  df-recs 8304  df-rdg 8342  df-er 8636  df-en 8887  df-dom 8888  df-sdom 8889  df-pnf 11172  df-mnf 11173  df-xr 11174  df-ltxr 11175  df-le 11176  df-sub 11370  df-neg 11371  df-nn 12166  df-2 12235  df-3 12236  df-seq 13955  df-sets 17125  df-slot 17143  df-ndx 17155  df-base 17171  df-plusg 17224  df-mulr 17225  df-0g 17395  df-gsum 17396  df-mnring 44657

This theorem is referenced by:  mnringmulrvald  44672