MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  pm2mpcoe1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem pm2mpcoe1 21949
Description: A coefficient of the polynomial over matrices which is the result of the transformation of a polynomial matrix is the matrix consisting of the coefficients in the polynomial entries of the polynomial matrix. (Contributed by AV, 20-Oct-2019.) (Revised by AV, 5-Dec-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
pm2mpval.p 𝑃 = (Poly1𝑅)
pm2mpval.c 𝐶 = (𝑁 Mat 𝑃)
pm2mpval.b 𝐵 = (Base‘𝐶)
pm2mpval.m = ( ·𝑠𝑄)
pm2mpval.e = (.g‘(mulGrp‘𝑄))
pm2mpval.x 𝑋 = (var1𝐴)
pm2mpval.a 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
pm2mpval.q 𝑄 = (Poly1𝐴)
pm2mpval.t 𝑇 = (𝑁 pMatToMatPoly 𝑅)
Assertion
Ref Expression
pm2mpcoe1 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀𝐵𝐾 ∈ ℕ0)) → ((coe1‘(𝑇𝑀))‘𝐾) = (𝑀 decompPMat 𝐾))

Proof of Theorem pm2mpcoe1
Dummy variable 𝑘 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simpll 764 . . . . 5 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀𝐵𝐾 ∈ ℕ0)) → 𝑁 ∈ Fin)
2 simplr 766 . . . . 5 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀𝐵𝐾 ∈ ℕ0)) → 𝑅 ∈ Ring)
3 simprl 768 . . . . 5 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀𝐵𝐾 ∈ ℕ0)) → 𝑀𝐵)
4 pm2mpval.p . . . . . 6 𝑃 = (Poly1𝑅)
5 pm2mpval.c . . . . . 6 𝐶 = (𝑁 Mat 𝑃)
6 pm2mpval.b . . . . . 6 𝐵 = (Base‘𝐶)
7 pm2mpval.m . . . . . 6 = ( ·𝑠𝑄)
8 pm2mpval.e . . . . . 6 = (.g‘(mulGrp‘𝑄))
9 pm2mpval.x . . . . . 6 𝑋 = (var1𝐴)
10 pm2mpval.a . . . . . 6 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
11 pm2mpval.q . . . . . 6 𝑄 = (Poly1𝐴)
12 pm2mpval.t . . . . . 6 𝑇 = (𝑁 pMatToMatPoly 𝑅)
134, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12pm2mpfval 21945 . . . . 5 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀𝐵) → (𝑇𝑀) = (𝑄 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑀 decompPMat 𝑘) (𝑘 𝑋)))))
141, 2, 3, 13syl3anc 1370 . . . 4 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀𝐵𝐾 ∈ ℕ0)) → (𝑇𝑀) = (𝑄 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑀 decompPMat 𝑘) (𝑘 𝑋)))))
1514fveq2d 6778 . . 3 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀𝐵𝐾 ∈ ℕ0)) → (coe1‘(𝑇𝑀)) = (coe1‘(𝑄 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑀 decompPMat 𝑘) (𝑘 𝑋))))))
1615fveq1d 6776 . 2 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀𝐵𝐾 ∈ ℕ0)) → ((coe1‘(𝑇𝑀))‘𝐾) = ((coe1‘(𝑄 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑀 decompPMat 𝑘) (𝑘 𝑋)))))‘𝐾))
17 eqid 2738 . . 3 (Base‘𝑄) = (Base‘𝑄)
1810matring 21592 . . . 4 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 𝐴 ∈ Ring)
1918adantr 481 . . 3 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀𝐵𝐾 ∈ ℕ0)) → 𝐴 ∈ Ring)
20 eqid 2738 . . 3 (Base‘𝐴) = (Base‘𝐴)
21 eqid 2738 . . 3 (0g𝐴) = (0g𝐴)
222adantr 481 . . . . 5 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀𝐵𝐾 ∈ ℕ0)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑅 ∈ Ring)
233adantr 481 . . . . 5 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀𝐵𝐾 ∈ ℕ0)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑀𝐵)
24 simpr 485 . . . . 5 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀𝐵𝐾 ∈ ℕ0)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑘 ∈ ℕ0)
254, 5, 6, 10, 20decpmatcl 21916 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀𝐵𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑀 decompPMat 𝑘) ∈ (Base‘𝐴))
2622, 23, 24, 25syl3anc 1370 . . . 4 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀𝐵𝐾 ∈ ℕ0)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑀 decompPMat 𝑘) ∈ (Base‘𝐴))
2726ralrimiva 3103 . . 3 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀𝐵𝐾 ∈ ℕ0)) → ∀𝑘 ∈ ℕ0 (𝑀 decompPMat 𝑘) ∈ (Base‘𝐴))
284, 5, 6, 10, 21decpmatfsupp 21918 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀𝐵) → (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ (𝑀 decompPMat 𝑘)) finSupp (0g𝐴))
2928ad2ant2lr 745 . . 3 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀𝐵𝐾 ∈ ℕ0)) → (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ (𝑀 decompPMat 𝑘)) finSupp (0g𝐴))
30 simpr 485 . . . 4 ((𝑀𝐵𝐾 ∈ ℕ0) → 𝐾 ∈ ℕ0)
3130adantl 482 . . 3 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀𝐵𝐾 ∈ ℕ0)) → 𝐾 ∈ ℕ0)
3211, 17, 9, 8, 19, 20, 7, 21, 27, 29, 31gsummoncoe1 21475 . 2 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀𝐵𝐾 ∈ ℕ0)) → ((coe1‘(𝑄 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑀 decompPMat 𝑘) (𝑘 𝑋)))))‘𝐾) = 𝐾 / 𝑘(𝑀 decompPMat 𝑘))
33 csbov2g 7321 . . . . 5 (𝐾 ∈ ℕ0𝐾 / 𝑘(𝑀 decompPMat 𝑘) = (𝑀 decompPMat 𝐾 / 𝑘𝑘))
34 csbvarg 4365 . . . . . 6 (𝐾 ∈ ℕ0𝐾 / 𝑘𝑘 = 𝐾)
3534oveq2d 7291 . . . . 5 (𝐾 ∈ ℕ0 → (𝑀 decompPMat 𝐾 / 𝑘𝑘) = (𝑀 decompPMat 𝐾))
3633, 35eqtrd 2778 . . . 4 (𝐾 ∈ ℕ0𝐾 / 𝑘(𝑀 decompPMat 𝑘) = (𝑀 decompPMat 𝐾))
3736adantl 482 . . 3 ((𝑀𝐵𝐾 ∈ ℕ0) → 𝐾 / 𝑘(𝑀 decompPMat 𝑘) = (𝑀 decompPMat 𝐾))
3837adantl 482 . 2 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀𝐵𝐾 ∈ ℕ0)) → 𝐾 / 𝑘(𝑀 decompPMat 𝑘) = (𝑀 decompPMat 𝐾))
3916, 32, 383eqtrd 2782 1 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀𝐵𝐾 ∈ ℕ0)) → ((coe1‘(𝑇𝑀))‘𝐾) = (𝑀 decompPMat 𝐾))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 396   = wceq 1539  wcel 2106  csb 3832   class class class wbr 5074  cmpt 5157  cfv 6433  (class class class)co 7275  Fincfn 8733   finSupp cfsupp 9128  0cn0 12233  Basecbs 16912   ·𝑠 cvsca 16966  0gc0g 17150   Σg cgsu 17151  .gcmg 18700  mulGrpcmgp 19720  Ringcrg 19783  var1cv1 21347  Poly1cpl1 21348  coe1cco1 21349   Mat cmat 21554   decompPMat cdecpmat 21911   pMatToMatPoly cpm2mp 21941
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2709  ax-rep 5209  ax-sep 5223  ax-nul 5230  ax-pow 5288  ax-pr 5352  ax-un 7588  ax-cnex 10927  ax-resscn 10928  ax-1cn 10929  ax-icn 10930  ax-addcl 10931  ax-addrcl 10932  ax-mulcl 10933  ax-mulrcl 10934  ax-mulcom 10935  ax-addass 10936  ax-mulass 10937  ax-distr 10938  ax-i2m1 10939  ax-1ne0 10940  ax-1rid 10941  ax-rnegex 10942  ax-rrecex 10943  ax-cnre 10944  ax-pre-lttri 10945  ax-pre-lttrn 10946  ax-pre-ltadd 10947  ax-pre-mulgt0 10948
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2068  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2816  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3069  df-rex 3070  df-rmo 3071  df-reu 3072  df-rab 3073  df-v 3434  df-sbc 3717  df-csb 3833  df-dif 3890  df-un 3892  df-in 3894  df-ss 3904  df-pss 3906  df-nul 4257  df-if 4460  df-pw 4535  df-sn 4562  df-pr 4564  df-tp 4566  df-op 4568  df-ot 4570  df-uni 4840  df-int 4880  df-iun 4926  df-iin 4927  df-br 5075  df-opab 5137  df-mpt 5158  df-tr 5192  df-id 5489  df-eprel 5495  df-po 5503  df-so 5504  df-fr 5544  df-se 5545  df-we 5546  df-xp 5595  df-rel 5596  df-cnv 5597  df-co 5598  df-dm 5599  df-rn 5600  df-res 5601  df-ima 5602  df-pred 6202  df-ord 6269  df-on 6270  df-lim 6271  df-suc 6272  df-iota 6391  df-fun 6435  df-fn 6436  df-f 6437  df-f1 6438  df-fo 6439  df-f1o 6440  df-fv 6441  df-isom 6442  df-riota 7232  df-ov 7278  df-oprab 7279  df-mpo 7280  df-of 7533  df-ofr 7534  df-om 7713  df-1st 7831  df-2nd 7832  df-supp 7978  df-frecs 8097  df-wrecs 8128  df-recs 8202  df-rdg 8241  df-1o 8297  df-er 8498  df-map 8617  df-pm 8618  df-ixp 8686  df-en 8734  df-dom 8735  df-sdom 8736  df-fin 8737  df-fsupp 9129  df-sup 9201  df-oi 9269  df-card 9697  df-pnf 11011  df-mnf 11012  df-xr 11013  df-ltxr 11014  df-le 11015  df-sub 11207  df-neg 11208  df-nn 11974  df-2 12036  df-3 12037  df-4 12038  df-5 12039  df-6 12040  df-7 12041  df-8 12042  df-9 12043  df-n0 12234  df-z 12320  df-dec 12438  df-uz 12583  df-fz 13240  df-fzo 13383  df-seq 13722  df-hash 14045  df-struct 16848  df-sets 16865  df-slot 16883  df-ndx 16895  df-base 16913  df-ress 16942  df-plusg 16975  df-mulr 16976  df-sca 16978  df-vsca 16979  df-ip 16980  df-tset 16981  df-ple 16982  df-ds 16984  df-hom 16986  df-cco 16987  df-0g 17152  df-gsum 17153  df-prds 17158  df-pws 17160  df-mre 17295  df-mrc 17296  df-acs 17298  df-mgm 18326  df-sgrp 18375  df-mnd 18386  df-mhm 18430  df-submnd 18431  df-grp 18580  df-minusg 18581  df-sbg 18582  df-mulg 18701  df-subg 18752  df-ghm 18832  df-cntz 18923  df-cmn 19388  df-abl 19389  df-mgp 19721  df-ur 19738  df-ring 19785  df-subrg 20022  df-lmod 20125  df-lss 20194  df-sra 20434  df-rgmod 20435  df-dsmm 20939  df-frlm 20954  df-psr 21112  df-mvr 21113  df-mpl 21114  df-opsr 21116  df-psr1 21351  df-vr1 21352  df-ply1 21353  df-coe1 21354  df-mamu 21533  df-mat 21555  df-decpmat 21912  df-pm2mp 21942
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator