Theorem mnringmulrvald 43725

Description: Value of multiplication in a monoid ring. (Contributed by Rohan Ridenour, 14-May-2024.)

Hypotheses

Ref	Expression
mnringmulrvald.1	⊢ 𝐹 = (𝑅 MndRing 𝑀)
mnringmulrvald.2	⊢ 𝐵 = (Base‘𝐹)
mnringmulrvald.3	⊢ ∙ = (.r‘𝑅)
mnringmulrvald.4	⊢ 𝟎 = (0g‘𝑅)
mnringmulrvald.5	⊢ 𝐴 = (Base‘𝑀)
mnringmulrvald.6	⊢ + = (+g‘𝑀)
mnringmulrvald.7	⊢ · = (.r‘𝐹)
mnringmulrvald.8	⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ 𝑈)
mnringmulrvald.9	⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ 𝑊)
mnringmulrvald.10	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)
mnringmulrvald.11	⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝐵)

Assertion

Ref	Expression
mnringmulrvald	⊢ (𝜑 → (𝑋 · 𝑌) = (𝐹 Σg (𝑎 ∈ 𝐴, 𝑏 ∈ 𝐴 ↦ (𝑖 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑖 = (𝑎 + 𝑏), ((𝑋‘𝑎) ∙ (𝑌‘𝑏)), 𝟎 )))))

Distinct variable groups:   𝐴,𝑎,𝑏   𝑅,𝑎,𝑏,𝑖   𝑀,𝑎,𝑏,𝑖   𝑋,𝑎,𝑏,𝑖   𝑌,𝑎,𝑏,𝑖

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

Proof of Theorem mnringmulrvald

Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		mnringmulrvald.1	. . . . 5 ⊢ 𝐹 = (𝑅 MndRing 𝑀)
2		mnringmulrvald.2	. . . . 5 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐹)
3		mnringmulrvald.3	. . . . 5 ⊢ ∙ = (.r‘𝑅)
4		mnringmulrvald.4	. . . . 5 ⊢ 𝟎 = (0g‘𝑅)
5		mnringmulrvald.5	. . . . 5 ⊢ 𝐴 = (Base‘𝑀)
6		mnringmulrvald.6	. . . . 5 ⊢ + = (+g‘𝑀)
7		mnringmulrvald.8	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ 𝑈)
8		mnringmulrvald.9	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ 𝑊)
9	1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8	mnringmulrd 43719	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ (𝐹 Σg (𝑎 ∈ 𝐴, 𝑏 ∈ 𝐴 ↦ (𝑖 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑖 = (𝑎 + 𝑏), ((𝑥‘𝑎) ∙ (𝑦‘𝑏)), 𝟎 ))))) = (.r‘𝐹))
10		mnringmulrvald.7	. . . 4 ⊢ · = (.r‘𝐹)
11	9, 10	eqtr4di 2783	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ (𝐹 Σg (𝑎 ∈ 𝐴, 𝑏 ∈ 𝐴 ↦ (𝑖 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑖 = (𝑎 + 𝑏), ((𝑥‘𝑎) ∙ (𝑦‘𝑏)), 𝟎 ))))) = · )
12	11	eqcomd 2731	. 2 ⊢ (𝜑 → · = (𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ (𝐹 Σg (𝑎 ∈ 𝐴, 𝑏 ∈ 𝐴 ↦ (𝑖 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑖 = (𝑎 + 𝑏), ((𝑥‘𝑎) ∙ (𝑦‘𝑏)), 𝟎 ))))))
13		fveq1 6889	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → (𝑥‘𝑎) = (𝑋‘𝑎))
14		fveq1 6889	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 = 𝑌 → (𝑦‘𝑏) = (𝑌‘𝑏))
15	13, 14	oveqan12d 7432	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 = 𝑋 ∧ 𝑦 = 𝑌) → ((𝑥‘𝑎) ∙ (𝑦‘𝑏)) = ((𝑋‘𝑎) ∙ (𝑌‘𝑏)))
16	15	ifeq1d 4544	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 = 𝑋 ∧ 𝑦 = 𝑌) → if(𝑖 = (𝑎 + 𝑏), ((𝑥‘𝑎) ∙ (𝑦‘𝑏)), 𝟎 ) = if(𝑖 = (𝑎 + 𝑏), ((𝑋‘𝑎) ∙ (𝑌‘𝑏)), 𝟎 ))
17	16	mpteq2dv 5246	. . . . 5 ⊢ ((𝑥 = 𝑋 ∧ 𝑦 = 𝑌) → (𝑖 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑖 = (𝑎 + 𝑏), ((𝑥‘𝑎) ∙ (𝑦‘𝑏)), 𝟎 )) = (𝑖 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑖 = (𝑎 + 𝑏), ((𝑋‘𝑎) ∙ (𝑌‘𝑏)), 𝟎 )))
18	17	mpoeq3dv 7493	. . . 4 ⊢ ((𝑥 = 𝑋 ∧ 𝑦 = 𝑌) → (𝑎 ∈ 𝐴, 𝑏 ∈ 𝐴 ↦ (𝑖 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑖 = (𝑎 + 𝑏), ((𝑥‘𝑎) ∙ (𝑦‘𝑏)), 𝟎 ))) = (𝑎 ∈ 𝐴, 𝑏 ∈ 𝐴 ↦ (𝑖 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑖 = (𝑎 + 𝑏), ((𝑋‘𝑎) ∙ (𝑌‘𝑏)), 𝟎 ))))
19	18	oveq2d 7429	. . 3 ⊢ ((𝑥 = 𝑋 ∧ 𝑦 = 𝑌) → (𝐹 Σg (𝑎 ∈ 𝐴, 𝑏 ∈ 𝐴 ↦ (𝑖 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑖 = (𝑎 + 𝑏), ((𝑥‘𝑎) ∙ (𝑦‘𝑏)), 𝟎 )))) = (𝐹 Σg (𝑎 ∈ 𝐴, 𝑏 ∈ 𝐴 ↦ (𝑖 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑖 = (𝑎 + 𝑏), ((𝑋‘𝑎) ∙ (𝑌‘𝑏)), 𝟎 )))))
20	19	adantl 480	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 = 𝑋 ∧ 𝑦 = 𝑌)) → (𝐹 Σg (𝑎 ∈ 𝐴, 𝑏 ∈ 𝐴 ↦ (𝑖 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑖 = (𝑎 + 𝑏), ((𝑥‘𝑎) ∙ (𝑦‘𝑏)), 𝟎 )))) = (𝐹 Σg (𝑎 ∈ 𝐴, 𝑏 ∈ 𝐴 ↦ (𝑖 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑖 = (𝑎 + 𝑏), ((𝑋‘𝑎) ∙ (𝑌‘𝑏)), 𝟎 )))))
21		mnringmulrvald.10	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)
22		mnringmulrvald.11	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝐵)
23		ovexd 7448	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐹 Σg (𝑎 ∈ 𝐴, 𝑏 ∈ 𝐴 ↦ (𝑖 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑖 = (𝑎 + 𝑏), ((𝑋‘𝑎) ∙ (𝑌‘𝑏)), 𝟎 )))) ∈ V)
24	12, 20, 21, 22, 23	ovmpod 7567	1 ⊢ (𝜑 → (𝑋 · 𝑌) = (𝐹 Σg (𝑎 ∈ 𝐴, 𝑏 ∈ 𝐴 ↦ (𝑖 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑖 = (𝑎 + 𝑏), ((𝑋‘𝑎) ∙ (𝑌‘𝑏)), 𝟎 )))))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 394   = wceq 1533   ∈ wcel 2098  Vcvv 3463  ifcif 4525   ↦ cmpt 5227  ‘cfv 6543  (class class class)co 7413   ∈ cmpo 7415  Basecbs 17174  +_gcplusg 17227  ._rcmulr 17228  0_gc0g 17415   Σ_g cgsu 17416   MndRing cmnring 43704

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 2166  ax-ext 2696  ax-rep 5281  ax-sep 5295  ax-nul 5302  ax-pow 5360  ax-pr 5424  ax-un 7735  ax-cnex 11189  ax-resscn 11190  ax-1cn 11191  ax-icn 11192  ax-addcl 11193  ax-addrcl 11194  ax-mulcl 11195  ax-mulrcl 11196  ax-mulcom 11197  ax-addass 11198  ax-mulass 11199  ax-distr 11200  ax-i2m1 11201  ax-1ne0 11202  ax-1rid 11203  ax-rnegex 11204  ax-rrecex 11205  ax-cnre 11206  ax-pre-lttri 11207  ax-pre-lttrn 11208  ax-pre-ltadd 11209  ax-pre-mulgt0 11210

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2528  df-eu 2557  df-clab 2703  df-cleq 2717  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2931  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-reu 3365  df-rab 3420  df-v 3465  df-sbc 3771  df-csb 3887  df-dif 3944  df-un 3946  df-in 3948  df-ss 3958  df-pss 3961  df-nul 4320  df-if 4526  df-pw 4601  df-sn 4626  df-pr 4628  df-op 4632  df-uni 4905  df-iun 4994  df-br 5145  df-opab 5207  df-mpt 5228  df-tr 5262  df-id 5571  df-eprel 5577  df-po 5585  df-so 5586  df-fr 5628  df-we 5630  df-xp 5679  df-rel 5680  df-cnv 5681  df-co 5682  df-dm 5683  df-rn 5684  df-res 5685  df-ima 5686  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7369  df-ov 7416  df-oprab 7417  df-mpo 7418  df-om 7866  df-1st 7987  df-2nd 7988  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8385  df-rdg 8424  df-er 8718  df-en 8958  df-dom 8959  df-sdom 8960  df-pnf 11275  df-mnf 11276  df-xr 11277  df-ltxr 11278  df-le 11279  df-sub 11471  df-neg 11472  df-nn 12238  df-2 12300  df-3 12301  df-seq 13994  df-sets 17127  df-slot 17145  df-ndx 17157  df-base 17175  df-plusg 17240  df-mulr 17241  df-0g 17417  df-gsum 17418  df-mnring 43705

This theorem is referenced by:  mnringmulrcld  43726