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

Theorem mp2pm2mplem5 23134
Description: Lemma 5 for mp2pm2mp 23135. (Contributed by AV, 12-Oct-2019.) (Revised by AV, 5-Dec-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
mp2pm2mp.a 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
mp2pm2mp.q 𝑄 = (Poly1‘𝐴)
mp2pm2mp.l 𝐿 = (Base‘𝑄)
mp2pm2mp.m · = ( ·𝑠 ‘𝑃)
mp2pm2mp.e 𝐸 = (.g‘(mulGrp‘𝑃))
mp2pm2mp.y 𝑌 = (var1‘𝑅)
mp2pm2mp.i 𝐼 = (𝑝 ∈ 𝐿 ↦ (𝑖 ∈ 𝑁, 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ (𝑃 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑖((coe1‘𝑝)‘𝑘)𝑗) · (𝑘𝐸𝑌))))))
mp2pm2mplem2.p 𝑃 = (Poly1‘𝑅)
mp2pm2mplem5.m ∗ = ( ·𝑠 ‘𝑄)
mp2pm2mplem5.e ↑ = (.g‘(mulGrp‘𝑄))
mp2pm2mplem5.x 𝑋 = (var1‘𝐴)
Assertion
Ref Expression
mp2pm2mplem5 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) → (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ (((𝐼‘𝑂) decompPMat 𝑘) ∗ (𝑘 ↑ 𝑋))) finSupp (0g‘𝑄))
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 12616 . . 3 ℕ0 ∈ V
21a1i 11 . 2 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) → ℕ0 ∈ V)
3 mp2pm2mp.a . . . . 5 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
43matring 22764 . . . 4 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 𝐴 ∈ Ring)
5 mp2pm2mp.q . . . . 5 𝑄 = (Poly1‘𝐴)
65ply1lmod 22575 . . . 4 (𝐴 ∈ Ring → 𝑄 ∈ LMod)
74, 6syl 18 . . 3 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 𝑄 ∈ LMod)
873adant3 1150 . 2 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) → 𝑄 ∈ LMod)
943adant3 1150 . . 3 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) → 𝐴 ∈ Ring)
105ply1sca 22576 . . 3 (𝐴 ∈ Ring → 𝐴 = (Scalar‘𝑄))
119, 10syl 18 . 2 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) → 𝐴 = (Scalar‘𝑄))
12 mp2pm2mp.l . 2 𝐿 = (Base‘𝑄)
13 simpl2 1211 . . 3 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑅 ∈ Ring)
14 mp2pm2mplem2.p . . . . 5 𝑃 = (Poly1‘𝑅)
15 mp2pm2mp.m . . . . 5 · = ( ·𝑠 ‘𝑃)
16 mp2pm2mp.e . . . . 5 𝐸 = (.g‘(mulGrp‘𝑃))
17 mp2pm2mp.y . . . . 5 𝑌 = (var1‘𝑅)
18 mp2pm2mp.i . . . . 5 𝐼 = (𝑝 ∈ 𝐿 ↦ (𝑖 ∈ 𝑁, 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ (𝑃 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑖((coe1‘𝑝)‘𝑘)𝑗) · (𝑘𝐸𝑌))))))
19 eqid 2760 . . . . 5 (𝑁 Mat 𝑃) = (𝑁 Mat 𝑃)
20 eqid 2760 . . . . 5 (Base‘(𝑁 Mat 𝑃)) = (Base‘(𝑁 Mat 𝑃))
213, 5, 12, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20mply1topmatcl 23129 . . . 4 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) → (𝐼‘𝑂) ∈ (Base‘(𝑁 Mat 𝑃)))
2221adantr 486 . . 3 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐼‘𝑂) ∈ (Base‘(𝑁 Mat 𝑃)))
23 simpr 490 . . 3 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑘 ∈ ℕ0)
24 eqid 2760 . . . 4 (Base‘𝐴) = (Base‘𝐴)
2514, 19, 20, 3, 24decpmatcl 23091 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝐼‘𝑂) ∈ (Base‘(𝑁 Mat 𝑃)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → ((𝐼‘𝑂) decompPMat 𝑘) ∈ (Base‘𝐴))
2613, 22, 23, 25syl3anc 1398 . 2 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → ((𝐼‘𝑂) decompPMat 𝑘) ∈ (Base‘𝐴))
27 mp2pm2mplem5.x . . . 4 𝑋 = (var1‘𝐴)
28 eqid 2760 . . . 4 (mulGrp‘𝑄) = (mulGrp‘𝑄)
29 mp2pm2mplem5.e . . . 4 ↑ = (.g‘(mulGrp‘𝑄))
305, 27, 28, 29, 12ply1moncl 22596 . . 3 ((𝐴 ∈ Ring ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑘 ↑ 𝑋) ∈ 𝐿)
319, 30sylan 592 . 2 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑘 ↑ 𝑋) ∈ 𝐿)
32 eqid 2760 . 2 (0g‘𝑄) = (0g‘𝑄)
33 eqid 2760 . 2 (0g‘𝐴) = (0g‘𝐴)
34 mp2pm2mplem5.m . 2 ∗ = ( ·𝑠 ‘𝑄)
35 fveq2 6886 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 = 𝑙 → ((coe1‘𝑝)‘𝑘) = ((coe1‘𝑝)‘𝑙))
3635oveqd 7438 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 = 𝑙 → (𝑖((coe1‘𝑝)‘𝑘)𝑗) = (𝑖((coe1‘𝑝)‘𝑙)𝑗))
37 oveq1 7428 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 = 𝑙 → (𝑘𝐸𝑌) = (𝑙𝐸𝑌))
3836, 37oveq12d 7439 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 = 𝑙 → ((𝑖((coe1‘𝑝)‘𝑘)𝑗) · (𝑘𝐸𝑌)) = ((𝑖((coe1‘𝑝)‘𝑙)𝑗) · (𝑙𝐸𝑌)))
3938cbvmptv 5208 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑖((coe1‘𝑝)‘𝑘)𝑗) · (𝑘𝐸𝑌))) = (𝑙 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑖((coe1‘𝑝)‘𝑙)𝑗) · (𝑙𝐸𝑌)))
4039oveq2i 7432 . . . . . . . . 9 (𝑃 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑖((coe1‘𝑝)‘𝑘)𝑗) · (𝑘𝐸𝑌)))) = (𝑃 Σg (𝑙 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑖((coe1‘𝑝)‘𝑙)𝑗) · (𝑙𝐸𝑌))))
4140a1i 11 . . . . . . . 8 ((𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → (𝑃 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑖((coe1‘𝑝)‘𝑘)𝑗) · (𝑘𝐸𝑌)))) = (𝑃 Σg (𝑙 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑖((coe1‘𝑝)‘𝑙)𝑗) · (𝑙𝐸𝑌)))))
4241mpoeq3ia 7499 . . . . . . 7 (𝑖 ∈ 𝑁, 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ (𝑃 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑖((coe1‘𝑝)‘𝑘)𝑗) · (𝑘𝐸𝑌))))) = (𝑖 ∈ 𝑁, 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ (𝑃 Σg (𝑙 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑖((coe1‘𝑝)‘𝑙)𝑗) · (𝑙𝐸𝑌)))))
4342mpteq2i 5200 . . . . . 6 (𝑝 ∈ 𝐿 ↦ (𝑖 ∈ 𝑁, 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ (𝑃 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑖((coe1‘𝑝)‘𝑘)𝑗) · (𝑘𝐸𝑌)))))) = (𝑝 ∈ 𝐿 ↦ (𝑖 ∈ 𝑁, 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ (𝑃 Σg (𝑙 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑖((coe1‘𝑝)‘𝑙)𝑗) · (𝑙𝐸𝑌))))))
4418, 43eqtri 2783 . . . . 5 𝐼 = (𝑝 ∈ 𝐿 ↦ (𝑖 ∈ 𝑁, 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ (𝑃 Σg (𝑙 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑖((coe1‘𝑝)‘𝑙)𝑗) · (𝑙𝐸𝑌))))))
453, 5, 12, 15, 16, 17, 44, 14mp2pm2mplem4 23133 . . . 4 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → ((𝐼‘𝑂) decompPMat 𝑘) = ((coe1‘𝑂)‘𝑘))
4645mpteq2dva 5197 . . 3 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) → (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝐼‘𝑂) decompPMat 𝑘)) = (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((coe1‘𝑂)‘𝑘)))
475, 12, 33mptcoe1fsupp 22539 . . . 4 ((𝐴 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) → (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((coe1‘𝑂)‘𝑘)) finSupp (0g‘𝐴))
484, 47stoic3 1808 . . 3 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) → (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((coe1‘𝑂)‘𝑘)) finSupp (0g‘𝐴))
4946, 48eqbrtrd 5126 . 2 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) → (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝐼‘𝑂) decompPMat 𝑘)) finSupp (0g‘𝐴))
502, 8, 11, 12, 26, 31, 32, 33, 34, 49mptscmfsupp0 21208 1 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) → (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ (((𝐼‘𝑂) decompPMat 𝑘) ∗ (𝑘 ↑ 𝑋))) finSupp (0g‘𝑄))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1569   ∈ wcel 2144  Vcvv 3450   class class class wbr 5102   ↦ cmpt 5185  ‘cfv 6539  (class class class)co 7421   ∈ cmpo 7423  Fincfn 8977   finSupp cfsupp 9357  ℕ0cn0 12610  Basecbs 17393  Scalarcsca 17437   ·𝑠 cvsca 17438  0gc0g 17616   Σg cgsu 17617  .gcmg 19283  mulGrpcmgp 20366  Ringcrg 20465  LModclmod 21141  var1cv1 22500  Poly1cpl1 22501  coe1cco1 22502   Mat cmat 22728   decompPMat cdecpmat 23086
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7752  ax-cnex 11260  ax-resscn 11261  ax-1cn 11262  ax-icn 11263  ax-addcl 11264  ax-addrcl 11265  ax-mulcl 11266  ax-mulrcl 11267  ax-mulcom 11268  ax-addass 11269  ax-mulass 11270  ax-distr 11271  ax-i2m1 11272  ax-1ne0 11273  ax-1rid 11274  ax-rnegex 11275  ax-rrecex 11276  ax-cnre 11277  ax-pre-lttri 11278  ax-pre-lttrn 11279  ax-pre-ltadd 11280  ax-pre-mulgt0 11281
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4835  df-ot 4858  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-iin 4953  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-se 5604  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6541  df-fn 6542  df-f 6543  df-f1 6544  df-fo 6545  df-f1o 6546  df-fv 6547  df-isom 6548  df-riota 7378  df-ov 7424  df-oprab 7425  df-mpo 7426  df-of 7694  df-ofr 7695  df-om 7879  df-1st 8002  df-2nd 8003  df-supp 8181  df-frecs 8303  df-wrecs 8334  df-recs 8383  df-rdg 8422  df-1o 8480  df-2o 8481  df-er 8721  df-map 8853  df-pm 8854  df-ixp 8930  df-en 8978  df-dom 8979  df-sdom 8980  df-fin 8981  df-fsupp 9358  df-sup 9438  df-oi 9508  df-card 10024  df-pnf 11349  df-mnf 11350  df-xr 11351  df-ltxr 11352  df-le 11353  df-sub 11547  df-neg 11548  df-nn 12340  df-2 12409  df-3 12410  df-4 12411  df-5 12412  df-6 12413  df-7 12414  df-8 12415  df-9 12416  df-n0 12611  df-z 12698  df-dec 12819  df-uz 12970  df-fz 13644  df-fzo 13793  df-seq 14149  df-hash 14479  df-struct 17331  df-sets 17348  df-slot 17366  df-ndx 17378  df-base 17394  df-ress 17415  df-plusg 17447  df-mulr 17448  df-sca 17450  df-vsca 17451  df-ip 17452  df-tset 17453  df-ple 17454  df-ds 17456  df-hom 17458  df-cco 17459  df-0g 17618  df-gsum 17619  df-prds 17624  df-pws 17626  df-mre 17762  df-mrc 17763  df-acs 17765  df-mgm 18822  df-sgrp 18914  df-mnd 18930  df-mhm 18984  df-submnd 18985  df-grp 19153  df-minusg 19154  df-sbg 19155  df-mulg 19284  df-subg 19339  df-ghm 19434  df-cntz 19537  df-cmn 20002  df-abl 20003  df-mgp 20367  df-rng 20381  df-ur 20414  df-ring 20467  df-subrng 20804  df-subrg 20828  df-lmod 21143  df-lss 21213  df-sra 21454  df-rgmod 21455  df-dsmm 22044  df-frlm 22059  df-psr 22223  df-mvr 22224  df-mpl 22225  df-opsr 22227  df-psr1 22504  df-vr1 22505  df-ply1 22506  df-coe1 22507  df-mamu 22712  df-mat 22729  df-decpmat 23087
This theorem is used by:  mp2pm2mp  23135
  Copyright terms: Public domain W3C validator