Proof of Theorem mply1topmatcl
| Step | Hyp | Ref | Expression | 
|---|
| 1 |  | mply1topmat.a | . . . 4
⊢ 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅) | 
| 2 |  | mply1topmat.q | . . . 4
⊢ 𝑄 = (Poly1‘𝐴) | 
| 3 |  | mply1topmat.l | . . . 4
⊢ 𝐿 = (Base‘𝑄) | 
| 4 |  | mply1topmat.p | . . . 4
⊢ 𝑃 = (Poly1‘𝑅) | 
| 5 |  | mply1topmat.m | . . . 4
⊢  · = (
·𝑠 ‘𝑃) | 
| 6 |  | mply1topmat.e | . . . 4
⊢ 𝐸 =
(.g‘(mulGrp‘𝑃)) | 
| 7 |  | mply1topmat.y | . . . 4
⊢ 𝑌 = (var1‘𝑅) | 
| 8 |  | mply1topmat.i | . . . 4
⊢ 𝐼 = (𝑝 ∈ 𝐿 ↦ (𝑖 ∈ 𝑁, 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ (𝑃 Σg (𝑘 ∈ ℕ0
↦ ((𝑖((coe1‘𝑝)‘𝑘)𝑗) · (𝑘𝐸𝑌)))))) | 
| 9 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 | mply1topmatval 22811 | . . 3
⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) → (𝐼‘𝑂) = (𝑖 ∈ 𝑁, 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ (𝑃 Σg (𝑘 ∈ ℕ0
↦ ((𝑖((coe1‘𝑂)‘𝑘)𝑗) · (𝑘𝐸𝑌)))))) | 
| 10 | 9 | 3adant2 1131 | . 2
⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) → (𝐼‘𝑂) = (𝑖 ∈ 𝑁, 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ (𝑃 Σg (𝑘 ∈ ℕ0
↦ ((𝑖((coe1‘𝑂)‘𝑘)𝑗) · (𝑘𝐸𝑌)))))) | 
| 11 |  | mply1topmatcl.c | . . 3
⊢ 𝐶 = (𝑁 Mat 𝑃) | 
| 12 |  | eqid 2736 | . . 3
⊢
(Base‘𝑃) =
(Base‘𝑃) | 
| 13 |  | mply1topmatcl.b | . . 3
⊢ 𝐵 = (Base‘𝐶) | 
| 14 |  | simp1 1136 | . . 3
⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) → 𝑁 ∈ Fin) | 
| 15 | 4 | fvexi 6919 | . . . 4
⊢ 𝑃 ∈ V | 
| 16 | 15 | a1i 11 | . . 3
⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) → 𝑃 ∈ V) | 
| 17 |  | eqid 2736 | . . . 4
⊢
(0g‘𝑃) = (0g‘𝑃) | 
| 18 | 4 | ply1ring 22250 | . . . . . . 7
⊢ (𝑅 ∈ Ring → 𝑃 ∈ Ring) | 
| 19 |  | ringcmn 20280 | . . . . . . 7
⊢ (𝑃 ∈ Ring → 𝑃 ∈ CMnd) | 
| 20 | 18, 19 | syl 17 | . . . . . 6
⊢ (𝑅 ∈ Ring → 𝑃 ∈ CMnd) | 
| 21 | 20 | 3ad2ant2 1134 | . . . . 5
⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) → 𝑃 ∈ CMnd) | 
| 22 | 21 | 3ad2ant1 1133 | . . . 4
⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → 𝑃 ∈ CMnd) | 
| 23 |  | nn0ex 12534 | . . . . 5
⊢
ℕ0 ∈ V | 
| 24 | 23 | a1i 11 | . . . 4
⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → ℕ0 ∈
V) | 
| 25 | 4 | ply1lmod 22254 | . . . . . . . . 9
⊢ (𝑅 ∈ Ring → 𝑃 ∈ LMod) | 
| 26 | 25 | 3ad2ant2 1134 | . . . . . . . 8
⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) → 𝑃 ∈ LMod) | 
| 27 | 26 | 3ad2ant1 1133 | . . . . . . 7
⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → 𝑃 ∈ LMod) | 
| 28 | 27 | adantr 480 | . . . . . 6
⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑃 ∈ LMod) | 
| 29 |  | eqid 2736 | . . . . . . . 8
⊢
(Base‘𝑅) =
(Base‘𝑅) | 
| 30 |  | eqid 2736 | . . . . . . . 8
⊢
(Base‘𝐴) =
(Base‘𝐴) | 
| 31 |  | simpl2 1192 | . . . . . . . 8
⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑖 ∈ 𝑁) | 
| 32 |  | simpl3 1193 | . . . . . . . 8
⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑗 ∈ 𝑁) | 
| 33 |  | simpl13 1250 | . . . . . . . . . 10
⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑂 ∈ 𝐿) | 
| 34 |  | eqid 2736 | . . . . . . . . . . 11
⊢
(coe1‘𝑂) = (coe1‘𝑂) | 
| 35 | 34, 3, 2, 30 | coe1f 22214 | . . . . . . . . . 10
⊢ (𝑂 ∈ 𝐿 → (coe1‘𝑂):ℕ0⟶(Base‘𝐴)) | 
| 36 | 33, 35 | syl 17 | . . . . . . . . 9
⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) →
(coe1‘𝑂):ℕ0⟶(Base‘𝐴)) | 
| 37 |  | simpr 484 | . . . . . . . . 9
⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑘 ∈
ℕ0) | 
| 38 | 36, 37 | ffvelcdmd 7104 | . . . . . . . 8
⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) →
((coe1‘𝑂)‘𝑘) ∈ (Base‘𝐴)) | 
| 39 | 1, 29, 30, 31, 32, 38 | matecld 22433 | . . . . . . 7
⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑖((coe1‘𝑂)‘𝑘)𝑗) ∈ (Base‘𝑅)) | 
| 40 | 4 | ply1sca 22255 | . . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝑅 ∈ Ring → 𝑅 = (Scalar‘𝑃)) | 
| 41 | 40 | eqcomd 2742 | . . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑅 ∈ Ring →
(Scalar‘𝑃) = 𝑅) | 
| 42 | 41 | 3ad2ant2 1134 | . . . . . . . . . 10
⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) → (Scalar‘𝑃) = 𝑅) | 
| 43 | 42 | fveq2d 6909 | . . . . . . . . 9
⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) → (Base‘(Scalar‘𝑃)) = (Base‘𝑅)) | 
| 44 | 43 | 3ad2ant1 1133 | . . . . . . . 8
⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → (Base‘(Scalar‘𝑃)) = (Base‘𝑅)) | 
| 45 | 44 | adantr 480 | . . . . . . 7
⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) →
(Base‘(Scalar‘𝑃)) = (Base‘𝑅)) | 
| 46 | 39, 45 | eleqtrrd 2843 | . . . . . 6
⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑖((coe1‘𝑂)‘𝑘)𝑗) ∈ (Base‘(Scalar‘𝑃))) | 
| 47 |  | eqid 2736 | . . . . . . . 8
⊢
(mulGrp‘𝑃) =
(mulGrp‘𝑃) | 
| 48 | 47, 12 | mgpbas 20143 | . . . . . . 7
⊢
(Base‘𝑃) =
(Base‘(mulGrp‘𝑃)) | 
| 49 | 18 | 3ad2ant2 1134 | . . . . . . . . . 10
⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) → 𝑃 ∈ Ring) | 
| 50 | 47 | ringmgp 20237 | . . . . . . . . . 10
⊢ (𝑃 ∈ Ring →
(mulGrp‘𝑃) ∈
Mnd) | 
| 51 | 49, 50 | syl 17 | . . . . . . . . 9
⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) → (mulGrp‘𝑃) ∈ Mnd) | 
| 52 | 51 | 3ad2ant1 1133 | . . . . . . . 8
⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → (mulGrp‘𝑃) ∈ Mnd) | 
| 53 | 52 | adantr 480 | . . . . . . 7
⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) →
(mulGrp‘𝑃) ∈
Mnd) | 
| 54 | 7, 4, 12 | vr1cl 22220 | . . . . . . . . . 10
⊢ (𝑅 ∈ Ring → 𝑌 ∈ (Base‘𝑃)) | 
| 55 | 54 | 3ad2ant2 1134 | . . . . . . . . 9
⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) → 𝑌 ∈ (Base‘𝑃)) | 
| 56 | 55 | 3ad2ant1 1133 | . . . . . . . 8
⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → 𝑌 ∈ (Base‘𝑃)) | 
| 57 | 56 | adantr 480 | . . . . . . 7
⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑌 ∈ (Base‘𝑃)) | 
| 58 | 48, 6, 53, 37, 57 | mulgnn0cld 19114 | . . . . . 6
⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑘𝐸𝑌) ∈ (Base‘𝑃)) | 
| 59 |  | eqid 2736 | . . . . . . 7
⊢
(Scalar‘𝑃) =
(Scalar‘𝑃) | 
| 60 |  | eqid 2736 | . . . . . . 7
⊢
(Base‘(Scalar‘𝑃)) = (Base‘(Scalar‘𝑃)) | 
| 61 | 12, 59, 5, 60 | lmodvscl 20877 | . . . . . 6
⊢ ((𝑃 ∈ LMod ∧ (𝑖((coe1‘𝑂)‘𝑘)𝑗) ∈ (Base‘(Scalar‘𝑃)) ∧ (𝑘𝐸𝑌) ∈ (Base‘𝑃)) → ((𝑖((coe1‘𝑂)‘𝑘)𝑗) · (𝑘𝐸𝑌)) ∈ (Base‘𝑃)) | 
| 62 | 28, 46, 58, 61 | syl3anc 1372 | . . . . 5
⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → ((𝑖((coe1‘𝑂)‘𝑘)𝑗) · (𝑘𝐸𝑌)) ∈ (Base‘𝑃)) | 
| 63 | 62 | fmpttd 7134 | . . . 4
⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑖((coe1‘𝑂)‘𝑘)𝑗) · (𝑘𝐸𝑌))):ℕ0⟶(Base‘𝑃)) | 
| 64 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 | mply1topmatcllem 22810 | . . . 4
⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑖((coe1‘𝑂)‘𝑘)𝑗) · (𝑘𝐸𝑌))) finSupp (0g‘𝑃)) | 
| 65 | 12, 17, 22, 24, 63, 64 | gsumcl 19934 | . . 3
⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁) → (𝑃 Σg (𝑘 ∈ ℕ0
↦ ((𝑖((coe1‘𝑂)‘𝑘)𝑗) · (𝑘𝐸𝑌)))) ∈ (Base‘𝑃)) | 
| 66 | 11, 12, 13, 14, 16, 65 | matbas2d 22430 | . 2
⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) → (𝑖 ∈ 𝑁, 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ (𝑃 Σg (𝑘 ∈ ℕ0
↦ ((𝑖((coe1‘𝑂)‘𝑘)𝑗) · (𝑘𝐸𝑌))))) ∈ 𝐵) | 
| 67 | 10, 66 | eqeltrd 2840 | 1
⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑂 ∈ 𝐿) → (𝐼‘𝑂) ∈ 𝐵) |