MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  mp2pm2mplem5 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem mp2pm2mplem5 22785
Description: Lemma 5 for mp2pm2mp 22786. (Contributed by AV, 12-Oct-2019.) (Revised by AV, 5-Dec-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
mp2pm2mp.a 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
mp2pm2mp.q 𝑄 = (Poly1𝐴)
mp2pm2mp.l 𝐿 = (Base‘𝑄)
mp2pm2mp.m · = ( ·𝑠𝑃)
mp2pm2mp.e 𝐸 = (.g‘(mulGrp‘𝑃))
mp2pm2mp.y 𝑌 = (var1𝑅)
mp2pm2mp.i 𝐼 = (𝑝𝐿 ↦ (𝑖𝑁, 𝑗𝑁 ↦ (𝑃 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑖((coe1𝑝)‘𝑘)𝑗) · (𝑘𝐸𝑌))))))
mp2pm2mplem2.p 𝑃 = (Poly1𝑅)
mp2pm2mplem5.m = ( ·𝑠𝑄)
mp2pm2mplem5.e = (.g‘(mulGrp‘𝑄))
mp2pm2mplem5.x 𝑋 = (var1𝐴)
Assertion
Ref Expression
mp2pm2mplem5 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂𝐿) → (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ (((𝐼𝑂) decompPMat 𝑘) (𝑘 𝑋))) finSupp (0g𝑄))
Distinct variable groups:   𝐸,𝑝   𝐿,𝑝   𝑖,𝑁,𝑗,𝑝   𝑖,𝑂,𝑗,𝑝,𝑘   𝑃,𝑝   𝑅,𝑝   𝑌,𝑝   · ,𝑝   𝑘,𝐿   𝑃,𝑖,𝑗,𝑘   𝑅,𝑘   · ,𝑘   𝑖,𝐸,𝑗   𝑖,𝐿,𝑗   𝑘,𝑁   𝑅,𝑖,𝑗   𝑖,𝑌,𝑗   · ,𝑖,𝑗   𝐴,𝑖,𝑗,𝑘   𝑘,𝐸   𝑘,𝑌   ,𝑘
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑝)   𝑄(𝑖,𝑗,𝑘,𝑝)   (𝑖,𝑗,𝑘,𝑝)   𝐼(𝑖,𝑗,𝑘,𝑝)   (𝑖,𝑗,𝑝)   𝑋(𝑖,𝑗,𝑘,𝑝)

Proof of Theorem mp2pm2mplem5
Dummy variable 𝑙 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 nn0ex 12434 . . 3 0 ∈ V
21a1i 11 . 2 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂𝐿) → ℕ0 ∈ V)
3 mp2pm2mp.a . . . . 5 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
43matring 22418 . . . 4 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 𝐴 ∈ Ring)
5 mp2pm2mp.q . . . . 5 𝑄 = (Poly1𝐴)
65ply1lmod 22225 . . . 4 (𝐴 ∈ Ring → 𝑄 ∈ LMod)
74, 6syl 17 . . 3 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 𝑄 ∈ LMod)
873adant3 1133 . 2 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂𝐿) → 𝑄 ∈ LMod)
943adant3 1133 . . 3 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂𝐿) → 𝐴 ∈ Ring)
105ply1sca 22226 . . 3 (𝐴 ∈ Ring → 𝐴 = (Scalar‘𝑄))
119, 10syl 17 . 2 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂𝐿) → 𝐴 = (Scalar‘𝑄))
12 mp2pm2mp.l . 2 𝐿 = (Base‘𝑄)
13 simpl2 1194 . . 3 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂𝐿) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑅 ∈ Ring)
14 mp2pm2mplem2.p . . . . 5 𝑃 = (Poly1𝑅)
15 mp2pm2mp.m . . . . 5 · = ( ·𝑠𝑃)
16 mp2pm2mp.e . . . . 5 𝐸 = (.g‘(mulGrp‘𝑃))
17 mp2pm2mp.y . . . . 5 𝑌 = (var1𝑅)
18 mp2pm2mp.i . . . . 5 𝐼 = (𝑝𝐿 ↦ (𝑖𝑁, 𝑗𝑁 ↦ (𝑃 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑖((coe1𝑝)‘𝑘)𝑗) · (𝑘𝐸𝑌))))))
19 eqid 2737 . . . . 5 (𝑁 Mat 𝑃) = (𝑁 Mat 𝑃)
20 eqid 2737 . . . . 5 (Base‘(𝑁 Mat 𝑃)) = (Base‘(𝑁 Mat 𝑃))
213, 5, 12, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20mply1topmatcl 22780 . . . 4 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂𝐿) → (𝐼𝑂) ∈ (Base‘(𝑁 Mat 𝑃)))
2221adantr 480 . . 3 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂𝐿) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐼𝑂) ∈ (Base‘(𝑁 Mat 𝑃)))
23 simpr 484 . . 3 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂𝐿) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑘 ∈ ℕ0)
24 eqid 2737 . . . 4 (Base‘𝐴) = (Base‘𝐴)
2514, 19, 20, 3, 24decpmatcl 22742 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝐼𝑂) ∈ (Base‘(𝑁 Mat 𝑃)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → ((𝐼𝑂) decompPMat 𝑘) ∈ (Base‘𝐴))
2613, 22, 23, 25syl3anc 1374 . 2 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂𝐿) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → ((𝐼𝑂) decompPMat 𝑘) ∈ (Base‘𝐴))
27 mp2pm2mplem5.x . . . 4 𝑋 = (var1𝐴)
28 eqid 2737 . . . 4 (mulGrp‘𝑄) = (mulGrp‘𝑄)
29 mp2pm2mplem5.e . . . 4 = (.g‘(mulGrp‘𝑄))
305, 27, 28, 29, 12ply1moncl 22246 . . 3 ((𝐴 ∈ Ring ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑘 𝑋) ∈ 𝐿)
319, 30sylan 581 . 2 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂𝐿) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑘 𝑋) ∈ 𝐿)
32 eqid 2737 . 2 (0g𝑄) = (0g𝑄)
33 eqid 2737 . 2 (0g𝐴) = (0g𝐴)
34 mp2pm2mplem5.m . 2 = ( ·𝑠𝑄)
35 fveq2 6834 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 = 𝑙 → ((coe1𝑝)‘𝑘) = ((coe1𝑝)‘𝑙))
3635oveqd 7377 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 = 𝑙 → (𝑖((coe1𝑝)‘𝑘)𝑗) = (𝑖((coe1𝑝)‘𝑙)𝑗))
37 oveq1 7367 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 = 𝑙 → (𝑘𝐸𝑌) = (𝑙𝐸𝑌))
3836, 37oveq12d 7378 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 = 𝑙 → ((𝑖((coe1𝑝)‘𝑘)𝑗) · (𝑘𝐸𝑌)) = ((𝑖((coe1𝑝)‘𝑙)𝑗) · (𝑙𝐸𝑌)))
3938cbvmptv 5190 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑖((coe1𝑝)‘𝑘)𝑗) · (𝑘𝐸𝑌))) = (𝑙 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑖((coe1𝑝)‘𝑙)𝑗) · (𝑙𝐸𝑌)))
4039oveq2i 7371 . . . . . . . . 9 (𝑃 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑖((coe1𝑝)‘𝑘)𝑗) · (𝑘𝐸𝑌)))) = (𝑃 Σg (𝑙 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑖((coe1𝑝)‘𝑙)𝑗) · (𝑙𝐸𝑌))))
4140a1i 11 . . . . . . . 8 ((𝑖𝑁𝑗𝑁) → (𝑃 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑖((coe1𝑝)‘𝑘)𝑗) · (𝑘𝐸𝑌)))) = (𝑃 Σg (𝑙 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑖((coe1𝑝)‘𝑙)𝑗) · (𝑙𝐸𝑌)))))
4241mpoeq3ia 7438 . . . . . . 7 (𝑖𝑁, 𝑗𝑁 ↦ (𝑃 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑖((coe1𝑝)‘𝑘)𝑗) · (𝑘𝐸𝑌))))) = (𝑖𝑁, 𝑗𝑁 ↦ (𝑃 Σg (𝑙 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑖((coe1𝑝)‘𝑙)𝑗) · (𝑙𝐸𝑌)))))
4342mpteq2i 5182 . . . . . 6 (𝑝𝐿 ↦ (𝑖𝑁, 𝑗𝑁 ↦ (𝑃 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑖((coe1𝑝)‘𝑘)𝑗) · (𝑘𝐸𝑌)))))) = (𝑝𝐿 ↦ (𝑖𝑁, 𝑗𝑁 ↦ (𝑃 Σg (𝑙 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑖((coe1𝑝)‘𝑙)𝑗) · (𝑙𝐸𝑌))))))
4418, 43eqtri 2760 . . . . 5 𝐼 = (𝑝𝐿 ↦ (𝑖𝑁, 𝑗𝑁 ↦ (𝑃 Σg (𝑙 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑖((coe1𝑝)‘𝑙)𝑗) · (𝑙𝐸𝑌))))))
453, 5, 12, 15, 16, 17, 44, 14mp2pm2mplem4 22784 . . . 4 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂𝐿) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → ((𝐼𝑂) decompPMat 𝑘) = ((coe1𝑂)‘𝑘))
4645mpteq2dva 5179 . . 3 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂𝐿) → (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝐼𝑂) decompPMat 𝑘)) = (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((coe1𝑂)‘𝑘)))
475, 12, 33mptcoe1fsupp 22189 . . . 4 ((𝐴 ∈ Ring ∧ 𝑂𝐿) → (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((coe1𝑂)‘𝑘)) finSupp (0g𝐴))
484, 47stoic3 1778 . . 3 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂𝐿) → (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((coe1𝑂)‘𝑘)) finSupp (0g𝐴))
4946, 48eqbrtrd 5108 . 2 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂𝐿) → (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝐼𝑂) decompPMat 𝑘)) finSupp (0g𝐴))
502, 8, 11, 12, 26, 31, 32, 33, 34, 49mptscmfsupp0 20913 1 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂𝐿) → (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ (((𝐼𝑂) decompPMat 𝑘) (𝑘 𝑋))) finSupp (0g𝑄))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395  w3a 1087   = wceq 1542  wcel 2114  Vcvv 3430   class class class wbr 5086  cmpt 5167  cfv 6492  (class class class)co 7360  cmpo 7362  Fincfn 8886   finSupp cfsupp 9267  0cn0 12428  Basecbs 17170  Scalarcsca 17214   ·𝑠 cvsca 17215  0gc0g 17393   Σg cgsu 17394  .gcmg 19034  mulGrpcmgp 20112  Ringcrg 20205  LModclmod 20846  var1cv1 22149  Poly1cpl1 22150  coe1cco1 22151   Mat cmat 22382   decompPMat cdecpmat 22737
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-rmo 3343  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-tp 4573  df-op 4575  df-ot 4577  df-uni 4852  df-int 4891  df-iun 4936  df-iin 4937  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-se 5578  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-isom 6501  df-riota 7317  df-ov 7363  df-oprab 7364  df-mpo 7365  df-of 7624  df-ofr 7625  df-om 7811  df-1st 7935  df-2nd 7936  df-supp 8104  df-frecs 8224  df-wrecs 8255  df-recs 8304  df-rdg 8342  df-1o 8398  df-2o 8399  df-er 8636  df-map 8768  df-pm 8769  df-ixp 8839  df-en 8887  df-dom 8888  df-sdom 8889  df-fin 8890  df-fsupp 9268  df-sup 9348  df-oi 9418  df-card 9854  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-4 12237  df-5 12238  df-6 12239  df-7 12240  df-8 12241  df-9 12242  df-n0 12429  df-z 12516  df-dec 12636  df-uz 12780  df-fz 13453  df-fzo 13600  df-seq 13955  df-hash 14284  df-struct 17108  df-sets 17125  df-slot 17143  df-ndx 17155  df-base 17171  df-ress 17192  df-plusg 17224  df-mulr 17225  df-sca 17227  df-vsca 17228  df-ip 17229  df-tset 17230  df-ple 17231  df-ds 17233  df-hom 17235  df-cco 17236  df-0g 17395  df-gsum 17396  df-prds 17401  df-pws 17403  df-mre 17539  df-mrc 17540  df-acs 17542  df-mgm 18599  df-sgrp 18678  df-mnd 18694  df-mhm 18742  df-submnd 18743  df-grp 18903  df-minusg 18904  df-sbg 18905  df-mulg 19035  df-subg 19090  df-ghm 19179  df-cntz 19283  df-cmn 19748  df-abl 19749  df-mgp 20113  df-rng 20125  df-ur 20154  df-ring 20207  df-subrng 20514  df-subrg 20538  df-lmod 20848  df-lss 20918  df-sra 21160  df-rgmod 21161  df-dsmm 21722  df-frlm 21737  df-psr 21899  df-mvr 21900  df-mpl 21901  df-opsr 21903  df-psr1 22153  df-vr1 22154  df-ply1 22155  df-coe1 22156  df-mamu 22366  df-mat 22383  df-decpmat 22738
This theorem is referenced by:  mp2pm2mp  22786
  Copyright terms: Public domain W3C validator