MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  monmat2matmon Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem monmat2matmon 22648
Description: The transformation of a polynomial matrix having scaled monomials with the same power as entries into a scaled monomial as a polynomial over matrices. (Contributed by AV, 11-Nov-2019.) (Revised by AV, 7-Dec-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
monmat2matmon.p 𝑃 = (Poly1β€˜π‘…)
monmat2matmon.c 𝐢 = (𝑁 Mat 𝑃)
monmat2matmon.b 𝐡 = (Baseβ€˜πΆ)
monmat2matmon.m1 βˆ— = ( ·𝑠 β€˜π‘„)
monmat2matmon.e1 ↑ = (.gβ€˜(mulGrpβ€˜π‘„))
monmat2matmon.x 𝑋 = (var1β€˜π΄)
monmat2matmon.a 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
monmat2matmon.k 𝐾 = (Baseβ€˜π΄)
monmat2matmon.q 𝑄 = (Poly1β€˜π΄)
monmat2matmon.i 𝐼 = (𝑁 pMatToMatPoly 𝑅)
monmat2matmon.e2 𝐸 = (.gβ€˜(mulGrpβ€˜π‘ƒ))
monmat2matmon.y π‘Œ = (var1β€˜π‘…)
monmat2matmon.m2 Β· = ( ·𝑠 β€˜πΆ)
monmat2matmon.t 𝑇 = (𝑁 matToPolyMat 𝑅)
Assertion
Ref Expression
monmat2matmon (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) β†’ (πΌβ€˜((πΏπΈπ‘Œ) Β· (π‘‡β€˜π‘€))) = (𝑀 βˆ— (𝐿 ↑ 𝑋)))

Proof of Theorem monmat2matmon
Dummy variable π‘˜ is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 crngring 20140 . . 3 (𝑅 ∈ CRing β†’ 𝑅 ∈ Ring)
2 simpll 764 . . . 4 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) β†’ 𝑁 ∈ Fin)
3 simplr 766 . . . 4 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) β†’ 𝑅 ∈ Ring)
4 monmat2matmon.a . . . . 5 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
5 monmat2matmon.k . . . . 5 𝐾 = (Baseβ€˜π΄)
6 monmat2matmon.t . . . . 5 𝑇 = (𝑁 matToPolyMat 𝑅)
7 monmat2matmon.p . . . . 5 𝑃 = (Poly1β€˜π‘…)
8 monmat2matmon.c . . . . 5 𝐢 = (𝑁 Mat 𝑃)
9 monmat2matmon.b . . . . 5 𝐡 = (Baseβ€˜πΆ)
10 monmat2matmon.m2 . . . . 5 Β· = ( ·𝑠 β€˜πΆ)
11 monmat2matmon.e2 . . . . 5 𝐸 = (.gβ€˜(mulGrpβ€˜π‘ƒ))
12 monmat2matmon.y . . . . 5 π‘Œ = (var1β€˜π‘…)
134, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12mat2pmatscmxcl 22564 . . . 4 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) β†’ ((πΏπΈπ‘Œ) Β· (π‘‡β€˜π‘€)) ∈ 𝐡)
14 monmat2matmon.m1 . . . . 5 βˆ— = ( ·𝑠 β€˜π‘„)
15 monmat2matmon.e1 . . . . 5 ↑ = (.gβ€˜(mulGrpβ€˜π‘„))
16 monmat2matmon.x . . . . 5 𝑋 = (var1β€˜π΄)
17 monmat2matmon.q . . . . 5 𝑄 = (Poly1β€˜π΄)
18 monmat2matmon.i . . . . 5 𝐼 = (𝑁 pMatToMatPoly 𝑅)
197, 8, 9, 14, 15, 16, 4, 17, 18pm2mpfval 22620 . . . 4 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ ((πΏπΈπ‘Œ) Β· (π‘‡β€˜π‘€)) ∈ 𝐡) β†’ (πΌβ€˜((πΏπΈπ‘Œ) Β· (π‘‡β€˜π‘€))) = (𝑄 Ξ£g (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ ((((πΏπΈπ‘Œ) Β· (π‘‡β€˜π‘€)) decompPMat π‘˜) βˆ— (π‘˜ ↑ 𝑋)))))
202, 3, 13, 19syl3anc 1368 . . 3 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) β†’ (πΌβ€˜((πΏπΈπ‘Œ) Β· (π‘‡β€˜π‘€))) = (𝑄 Ξ£g (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ ((((πΏπΈπ‘Œ) Β· (π‘‡β€˜π‘€)) decompPMat π‘˜) βˆ— (π‘˜ ↑ 𝑋)))))
211, 20sylanl2 678 . 2 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) β†’ (πΌβ€˜((πΏπΈπ‘Œ) Β· (π‘‡β€˜π‘€))) = (𝑄 Ξ£g (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ ((((πΏπΈπ‘Œ) Β· (π‘‡β€˜π‘€)) decompPMat π‘˜) βˆ— (π‘˜ ↑ 𝑋)))))
22 simpll 764 . . . . . . . 8 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ (𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing))
23 simpr 484 . . . . . . . . . 10 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) β†’ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0))
2423anim1i 614 . . . . . . . . 9 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ ((𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0) ∧ π‘˜ ∈ β„•0))
25 df-3an 1086 . . . . . . . . 9 ((𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0 ∧ π‘˜ ∈ β„•0) ↔ ((𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0) ∧ π‘˜ ∈ β„•0))
2624, 25sylibr 233 . . . . . . . 8 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0 ∧ π‘˜ ∈ β„•0))
27 eqid 2724 . . . . . . . . 9 (0gβ€˜π΄) = (0gβ€˜π΄)
287, 8, 4, 5, 27, 11, 12, 10, 6monmatcollpw 22603 . . . . . . . 8 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0 ∧ π‘˜ ∈ β„•0)) β†’ (((πΏπΈπ‘Œ) Β· (π‘‡β€˜π‘€)) decompPMat π‘˜) = if(π‘˜ = 𝐿, 𝑀, (0gβ€˜π΄)))
2922, 26, 28syl2anc 583 . . . . . . 7 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ (((πΏπΈπ‘Œ) Β· (π‘‡β€˜π‘€)) decompPMat π‘˜) = if(π‘˜ = 𝐿, 𝑀, (0gβ€˜π΄)))
3029oveq1d 7416 . . . . . 6 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ ((((πΏπΈπ‘Œ) Β· (π‘‡β€˜π‘€)) decompPMat π‘˜) βˆ— (π‘˜ ↑ 𝑋)) = (if(π‘˜ = 𝐿, 𝑀, (0gβ€˜π΄)) βˆ— (π‘˜ ↑ 𝑋)))
311a1i 11 . . . . . . . . . 10 (π‘˜ ∈ β„•0 β†’ (𝑅 ∈ CRing β†’ 𝑅 ∈ Ring))
3231anim2d 611 . . . . . . . . 9 (π‘˜ ∈ β„•0 β†’ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing) β†’ (𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring)))
3332anim1d 610 . . . . . . . 8 (π‘˜ ∈ β„•0 β†’ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) β†’ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0))))
3433imdistanri 569 . . . . . . 7 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) ∧ π‘˜ ∈ β„•0))
35 ovif 7498 . . . . . . . 8 (if(π‘˜ = 𝐿, 𝑀, (0gβ€˜π΄)) βˆ— (π‘˜ ↑ 𝑋)) = if(π‘˜ = 𝐿, (𝑀 βˆ— (π‘˜ ↑ 𝑋)), ((0gβ€˜π΄) βˆ— (π‘˜ ↑ 𝑋)))
364matring 22267 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) β†’ 𝐴 ∈ Ring)
3717ply1sca 22094 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴 ∈ Ring β†’ 𝐴 = (Scalarβ€˜π‘„))
3836, 37syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) β†’ 𝐴 = (Scalarβ€˜π‘„))
3938ad2antrr 723 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ 𝐴 = (Scalarβ€˜π‘„))
4039fveq2d 6885 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ (0gβ€˜π΄) = (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘„)))
4140oveq1d 7416 . . . . . . . . . 10 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ ((0gβ€˜π΄) βˆ— (π‘˜ ↑ 𝑋)) = ((0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘„)) βˆ— (π‘˜ ↑ 𝑋)))
4217ply1lmod 22093 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ Ring β†’ 𝑄 ∈ LMod)
4336, 42syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) β†’ 𝑄 ∈ LMod)
4443ad2antrr 723 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ 𝑄 ∈ LMod)
45 eqid 2724 . . . . . . . . . . . . 13 (mulGrpβ€˜π‘„) = (mulGrpβ€˜π‘„)
46 eqid 2724 . . . . . . . . . . . . 13 (Baseβ€˜π‘„) = (Baseβ€˜π‘„)
4745, 46mgpbas 20035 . . . . . . . . . . . 12 (Baseβ€˜π‘„) = (Baseβ€˜(mulGrpβ€˜π‘„))
4817ply1ring 22089 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ Ring β†’ 𝑄 ∈ Ring)
4936, 48syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) β†’ 𝑄 ∈ Ring)
5045ringmgp 20134 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑄 ∈ Ring β†’ (mulGrpβ€˜π‘„) ∈ Mnd)
5149, 50syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) β†’ (mulGrpβ€˜π‘„) ∈ Mnd)
5251ad2antrr 723 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ (mulGrpβ€˜π‘„) ∈ Mnd)
53 simpr 484 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ π‘˜ ∈ β„•0)
5416, 17, 46vr1cl 22059 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴 ∈ Ring β†’ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘„))
5536, 54syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) β†’ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘„))
5655ad2antrr 723 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π‘„))
5747, 15, 52, 53, 56mulgnn0cld 19012 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ (π‘˜ ↑ 𝑋) ∈ (Baseβ€˜π‘„))
58 eqid 2724 . . . . . . . . . . . 12 (Scalarβ€˜π‘„) = (Scalarβ€˜π‘„)
59 eqid 2724 . . . . . . . . . . . 12 (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘„)) = (0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘„))
60 eqid 2724 . . . . . . . . . . . 12 (0gβ€˜π‘„) = (0gβ€˜π‘„)
6146, 58, 14, 59, 60lmod0vs 20731 . . . . . . . . . . 11 ((𝑄 ∈ LMod ∧ (π‘˜ ↑ 𝑋) ∈ (Baseβ€˜π‘„)) β†’ ((0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘„)) βˆ— (π‘˜ ↑ 𝑋)) = (0gβ€˜π‘„))
6244, 57, 61syl2anc 583 . . . . . . . . . 10 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ ((0gβ€˜(Scalarβ€˜π‘„)) βˆ— (π‘˜ ↑ 𝑋)) = (0gβ€˜π‘„))
6341, 62eqtrd 2764 . . . . . . . . 9 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ ((0gβ€˜π΄) βˆ— (π‘˜ ↑ 𝑋)) = (0gβ€˜π‘„))
6463ifeq2d 4540 . . . . . . . 8 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ if(π‘˜ = 𝐿, (𝑀 βˆ— (π‘˜ ↑ 𝑋)), ((0gβ€˜π΄) βˆ— (π‘˜ ↑ 𝑋))) = if(π‘˜ = 𝐿, (𝑀 βˆ— (π‘˜ ↑ 𝑋)), (0gβ€˜π‘„)))
6535, 64eqtrid 2776 . . . . . . 7 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ (if(π‘˜ = 𝐿, 𝑀, (0gβ€˜π΄)) βˆ— (π‘˜ ↑ 𝑋)) = if(π‘˜ = 𝐿, (𝑀 βˆ— (π‘˜ ↑ 𝑋)), (0gβ€˜π‘„)))
6634, 65syl 17 . . . . . 6 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ (if(π‘˜ = 𝐿, 𝑀, (0gβ€˜π΄)) βˆ— (π‘˜ ↑ 𝑋)) = if(π‘˜ = 𝐿, (𝑀 βˆ— (π‘˜ ↑ 𝑋)), (0gβ€˜π‘„)))
6730, 66eqtrd 2764 . . . . 5 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ ((((πΏπΈπ‘Œ) Β· (π‘‡β€˜π‘€)) decompPMat π‘˜) βˆ— (π‘˜ ↑ 𝑋)) = if(π‘˜ = 𝐿, (𝑀 βˆ— (π‘˜ ↑ 𝑋)), (0gβ€˜π‘„)))
6867mpteq2dva 5238 . . . 4 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) β†’ (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ ((((πΏπΈπ‘Œ) Β· (π‘‡β€˜π‘€)) decompPMat π‘˜) βˆ— (π‘˜ ↑ 𝑋))) = (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if(π‘˜ = 𝐿, (𝑀 βˆ— (π‘˜ ↑ 𝑋)), (0gβ€˜π‘„))))
6968oveq2d 7417 . . 3 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) β†’ (𝑄 Ξ£g (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ ((((πΏπΈπ‘Œ) Β· (π‘‡β€˜π‘€)) decompPMat π‘˜) βˆ— (π‘˜ ↑ 𝑋)))) = (𝑄 Ξ£g (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if(π‘˜ = 𝐿, (𝑀 βˆ— (π‘˜ ↑ 𝑋)), (0gβ€˜π‘„)))))
70 ringmnd 20138 . . . . . . 7 (𝑄 ∈ Ring β†’ 𝑄 ∈ Mnd)
7149, 70syl 17 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) β†’ 𝑄 ∈ Mnd)
7271adantr 480 . . . . 5 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) β†’ 𝑄 ∈ Mnd)
73 nn0ex 12475 . . . . . 6 β„•0 ∈ V
7473a1i 11 . . . . 5 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) β†’ β„•0 ∈ V)
75 simprr 770 . . . . 5 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) β†’ 𝐿 ∈ β„•0)
76 eqid 2724 . . . . 5 (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if(π‘˜ = 𝐿, (𝑀 βˆ— (π‘˜ ↑ 𝑋)), (0gβ€˜π‘„))) = (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if(π‘˜ = 𝐿, (𝑀 βˆ— (π‘˜ ↑ 𝑋)), (0gβ€˜π‘„)))
7738fveq2d 6885 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) β†’ (Baseβ€˜π΄) = (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘„)))
785, 77eqtrid 2776 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) β†’ 𝐾 = (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘„)))
7978eleq2d 2811 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) β†’ (𝑀 ∈ 𝐾 ↔ 𝑀 ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘„))))
8079biimpcd 248 . . . . . . . . . 10 (𝑀 ∈ 𝐾 β†’ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) β†’ 𝑀 ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘„))))
8180adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0) β†’ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) β†’ 𝑀 ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘„))))
8281impcom 407 . . . . . . . 8 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) β†’ 𝑀 ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘„)))
8382adantr 480 . . . . . . 7 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ 𝑀 ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘„)))
84 eqid 2724 . . . . . . . 8 (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘„)) = (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘„))
8546, 58, 14, 84lmodvscl 20714 . . . . . . 7 ((𝑄 ∈ LMod ∧ 𝑀 ∈ (Baseβ€˜(Scalarβ€˜π‘„)) ∧ (π‘˜ ↑ 𝑋) ∈ (Baseβ€˜π‘„)) β†’ (𝑀 βˆ— (π‘˜ ↑ 𝑋)) ∈ (Baseβ€˜π‘„))
8644, 83, 57, 85syl3anc 1368 . . . . . 6 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ (𝑀 βˆ— (π‘˜ ↑ 𝑋)) ∈ (Baseβ€˜π‘„))
8786ralrimiva 3138 . . . . 5 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) β†’ βˆ€π‘˜ ∈ β„•0 (𝑀 βˆ— (π‘˜ ↑ 𝑋)) ∈ (Baseβ€˜π‘„))
8860, 72, 74, 75, 76, 87gsummpt1n0 19875 . . . 4 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) β†’ (𝑄 Ξ£g (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if(π‘˜ = 𝐿, (𝑀 βˆ— (π‘˜ ↑ 𝑋)), (0gβ€˜π‘„)))) = ⦋𝐿 / π‘˜β¦Œ(𝑀 βˆ— (π‘˜ ↑ 𝑋)))
891, 88sylanl2 678 . . 3 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) β†’ (𝑄 Ξ£g (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if(π‘˜ = 𝐿, (𝑀 βˆ— (π‘˜ ↑ 𝑋)), (0gβ€˜π‘„)))) = ⦋𝐿 / π‘˜β¦Œ(𝑀 βˆ— (π‘˜ ↑ 𝑋)))
9069, 89eqtrd 2764 . 2 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) β†’ (𝑄 Ξ£g (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ ((((πΏπΈπ‘Œ) Β· (π‘‡β€˜π‘€)) decompPMat π‘˜) βˆ— (π‘˜ ↑ 𝑋)))) = ⦋𝐿 / π‘˜β¦Œ(𝑀 βˆ— (π‘˜ ↑ 𝑋)))
91 csbov2g 7447 . . . 4 (𝐿 ∈ β„•0 β†’ ⦋𝐿 / π‘˜β¦Œ(𝑀 βˆ— (π‘˜ ↑ 𝑋)) = (𝑀 βˆ— ⦋𝐿 / π‘˜β¦Œ(π‘˜ ↑ 𝑋)))
92 csbov1g 7446 . . . . . 6 (𝐿 ∈ β„•0 β†’ ⦋𝐿 / π‘˜β¦Œ(π‘˜ ↑ 𝑋) = (⦋𝐿 / π‘˜β¦Œπ‘˜ ↑ 𝑋))
93 csbvarg 4423 . . . . . . 7 (𝐿 ∈ β„•0 β†’ ⦋𝐿 / π‘˜β¦Œπ‘˜ = 𝐿)
9493oveq1d 7416 . . . . . 6 (𝐿 ∈ β„•0 β†’ (⦋𝐿 / π‘˜β¦Œπ‘˜ ↑ 𝑋) = (𝐿 ↑ 𝑋))
9592, 94eqtrd 2764 . . . . 5 (𝐿 ∈ β„•0 β†’ ⦋𝐿 / π‘˜β¦Œ(π‘˜ ↑ 𝑋) = (𝐿 ↑ 𝑋))
9695oveq2d 7417 . . . 4 (𝐿 ∈ β„•0 β†’ (𝑀 βˆ— ⦋𝐿 / π‘˜β¦Œ(π‘˜ ↑ 𝑋)) = (𝑀 βˆ— (𝐿 ↑ 𝑋)))
9791, 96eqtrd 2764 . . 3 (𝐿 ∈ β„•0 β†’ ⦋𝐿 / π‘˜β¦Œ(𝑀 βˆ— (π‘˜ ↑ 𝑋)) = (𝑀 βˆ— (𝐿 ↑ 𝑋)))
9897ad2antll 726 . 2 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) β†’ ⦋𝐿 / π‘˜β¦Œ(𝑀 βˆ— (π‘˜ ↑ 𝑋)) = (𝑀 βˆ— (𝐿 ↑ 𝑋)))
9921, 90, 983eqtrd 2768 1 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑀 ∈ 𝐾 ∧ 𝐿 ∈ β„•0)) β†’ (πΌβ€˜((πΏπΈπ‘Œ) Β· (π‘‡β€˜π‘€))) = (𝑀 βˆ— (𝐿 ↑ 𝑋)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ∧ wa 395   ∧ w3a 1084   = wceq 1533   ∈ wcel 2098  Vcvv 3466  β¦‹csb 3885  ifcif 4520   ↦ cmpt 5221  β€˜cfv 6533  (class class class)co 7401  Fincfn 8935  β„•0cn0 12469  Basecbs 17143  Scalarcsca 17199   ·𝑠 cvsca 17200  0gc0g 17384   Ξ£g cgsu 17385  Mndcmnd 18657  .gcmg 18985  mulGrpcmgp 20029  Ringcrg 20128  CRingccrg 20129  LModclmod 20696  var1cv1 22018  Poly1cpl1 22019   Mat cmat 22229   matToPolyMat cmat2pmat 22528   decompPMat cdecpmat 22586   pMatToMatPoly cpm2mp 22616
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-rmo 3368  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-ot 4629  df-uni 4900  df-int 4941  df-iun 4989  df-iin 4990  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-se 5622  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-isom 6542  df-riota 7357  df-ov 7404  df-oprab 7405  df-mpo 7406  df-of 7663  df-ofr 7664  df-om 7849  df-1st 7968  df-2nd 7969  df-supp 8141  df-frecs 8261  df-wrecs 8292  df-recs 8366  df-rdg 8405  df-1o 8461  df-er 8699  df-map 8818  df-pm 8819  df-ixp 8888  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-fin 8939  df-fsupp 9358  df-sup 9433  df-oi 9501  df-card 9930  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-7 12277  df-8 12278  df-9 12279  df-n0 12470  df-z 12556  df-dec 12675  df-uz 12820  df-fz 13482  df-fzo 13625  df-seq 13964  df-hash 14288  df-struct 17079  df-sets 17096  df-slot 17114  df-ndx 17126  df-base 17144  df-ress 17173  df-plusg 17209  df-mulr 17210  df-sca 17212  df-vsca 17213  df-ip 17214  df-tset 17215  df-ple 17216  df-ds 17218  df-hom 17220  df-cco 17221  df-0g 17386  df-gsum 17387  df-prds 17392  df-pws 17394  df-mre 17529  df-mrc 17530  df-acs 17532  df-mgm 18563  df-sgrp 18642  df-mnd 18658  df-mhm 18703  df-submnd 18704  df-grp 18856  df-minusg 18857  df-sbg 18858  df-mulg 18986  df-subg 19040  df-ghm 19129  df-cntz 19223  df-cmn 19692  df-abl 19693  df-mgp 20030  df-rng 20048  df-ur 20077  df-ring 20130  df-cring 20131  df-subrng 20436  df-subrg 20461  df-lmod 20698  df-lss 20769  df-sra 21011  df-rgmod 21012  df-dsmm 21595  df-frlm 21610  df-assa 21716  df-ascl 21718  df-psr 21771  df-mvr 21772  df-mpl 21773  df-opsr 21775  df-psr1 22022  df-vr1 22023  df-ply1 22024  df-coe1 22025  df-mamu 22208  df-mat 22230  df-mat2pmat 22531  df-decpmat 22587  df-pm2mp 22617
This theorem is referenced by:  pm2mp  22649
  Copyright terms: Public domain W3C validator