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

Theorem pm2mpcoe1 22860
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 776 . . . . 5 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀𝐵𝐾 ∈ ℕ0)) → 𝑁 ∈ Fin)
2 simplr 778 . . . . 5 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀𝐵𝐾 ∈ ℕ0)) → 𝑅 ∈ Ring)
3 simprl 780 . . . . 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 22856 . . . . 5 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀𝐵) → (𝑇𝑀) = (𝑄 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑀 decompPMat 𝑘) (𝑘 𝑋)))))
141, 2, 3, 13syl3anc 1390 . . . 4 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀𝐵𝐾 ∈ ℕ0)) → (𝑇𝑀) = (𝑄 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑀 decompPMat 𝑘) (𝑘 𝑋)))))
1514fveq2d 6871 . . 3 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀𝐵𝐾 ∈ ℕ0)) → (coe1‘(𝑇𝑀)) = (coe1‘(𝑄 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑀 decompPMat 𝑘) (𝑘 𝑋))))))
1615fveq1d 6869 . 2 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀𝐵𝐾 ∈ ℕ0)) → ((coe1‘(𝑇𝑀))‘𝐾) = ((coe1‘(𝑄 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑀 decompPMat 𝑘) (𝑘 𝑋)))))‘𝐾))
17 eqid 2762 . . 3 (Base‘𝑄) = (Base‘𝑄)
1810matring 22503 . . . 4 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 𝐴 ∈ Ring)
1918adantr 484 . . 3 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀𝐵𝐾 ∈ ℕ0)) → 𝐴 ∈ Ring)
20 eqid 2762 . . 3 (Base‘𝐴) = (Base‘𝐴)
21 eqid 2762 . . 3 (0g𝐴) = (0g𝐴)
222adantr 484 . . . . 5 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀𝐵𝐾 ∈ ℕ0)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑅 ∈ Ring)
233adantr 484 . . . . 5 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀𝐵𝐾 ∈ ℕ0)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑀𝐵)
24 simpr 488 . . . . 5 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀𝐵𝐾 ∈ ℕ0)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑘 ∈ ℕ0)
254, 5, 6, 10, 20decpmatcl 22827 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀𝐵𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑀 decompPMat 𝑘) ∈ (Base‘𝐴))
2622, 23, 24, 25syl3anc 1390 . . . 4 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀𝐵𝐾 ∈ ℕ0)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑀 decompPMat 𝑘) ∈ (Base‘𝐴))
2726ralrimiva 3154 . . 3 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀𝐵𝐾 ∈ ℕ0)) → ∀𝑘 ∈ ℕ0 (𝑀 decompPMat 𝑘) ∈ (Base‘𝐴))
284, 5, 6, 10, 21decpmatfsupp 22829 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀𝐵) → (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ (𝑀 decompPMat 𝑘)) finSupp (0g𝐴))
2928ad2ant2lr 758 . . 3 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀𝐵𝐾 ∈ ℕ0)) → (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ (𝑀 decompPMat 𝑘)) finSupp (0g𝐴))
30 simpr 488 . . . 4 ((𝑀𝐵𝐾 ∈ ℕ0) → 𝐾 ∈ ℕ0)
3130adantl 485 . . 3 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀𝐵𝐾 ∈ ℕ0)) → 𝐾 ∈ ℕ0)
3211, 17, 9, 8, 19, 20, 7, 21, 27, 29, 31gsummoncoe1 22371 . 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 7444 . . . . 5 (𝐾 ∈ ℕ0𝐾 / 𝑘(𝑀 decompPMat 𝑘) = (𝑀 decompPMat 𝐾 / 𝑘𝑘))
34 csbvarg 4388 . . . . . 6 (𝐾 ∈ ℕ0𝐾 / 𝑘𝑘 = 𝐾)
3534oveq2d 7412 . . . . 5 (𝐾 ∈ ℕ0 → (𝑀 decompPMat 𝐾 / 𝑘𝑘) = (𝑀 decompPMat 𝐾))
3633, 35eqtrd 2797 . . . 4 (𝐾 ∈ ℕ0𝐾 / 𝑘(𝑀 decompPMat 𝑘) = (𝑀 decompPMat 𝐾))
3736adantl 485 . . 3 ((𝑀𝐵𝐾 ∈ ℕ0) → 𝐾 / 𝑘(𝑀 decompPMat 𝑘) = (𝑀 decompPMat 𝐾))
3837adantl 485 . 2 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀𝐵𝐾 ∈ ℕ0)) → 𝐾 / 𝑘(𝑀 decompPMat 𝑘) = (𝑀 decompPMat 𝐾))
3916, 32, 383eqtrd 2801 1 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑀𝐵𝐾 ∈ ℕ0)) → ((coe1‘(𝑇𝑀))‘𝐾) = (𝑀 decompPMat 𝐾))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 399   = wceq 1560  wcel 2142  csb 3852   class class class wbr 5100  cmpt 5181  cfv 6521  (class class class)co 7396  Fincfn 8927   finSupp cfsupp 9307  0cn0 12481  Basecbs 17245   ·𝑠 cvsca 17290  0gc0g 17468   Σg cgsu 17469  .gcmg 19109  mulGrpcmgp 20186  Ringcrg 20283  var1cv1 22238  Poly1cpl1 22239  coe1cco1 22240   Mat cmat 22467   decompPMat cdecpmat 22822   pMatToMatPoly cpm2mp 22852
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1815  ax-4 1829  ax-5 1930  ax-6 1987  ax-7 2028  ax-8 2144  ax-9 2152  ax-10 2175  ax-11 2191  ax-12 2212  ax-ext 2734  ax-rep 5227  ax-sep 5246  ax-nul 5256  ax-pow 5322  ax-pr 5390  ax-un 7718  ax-cnex 11129  ax-resscn 11130  ax-1cn 11131  ax-icn 11132  ax-addcl 11133  ax-addrcl 11134  ax-mulcl 11135  ax-mulrcl 11136  ax-mulcom 11137  ax-addass 11138  ax-mulass 11139  ax-distr 11140  ax-i2m1 11141  ax-1ne0 11142  ax-1rid 11143  ax-rnegex 11144  ax-rrecex 11145  ax-cnre 11146  ax-pre-lttri 11147  ax-pre-lttrn 11148  ax-pre-ltadd 11149  ax-pre-mulgt0 11150
This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 400  df-or 859  df-3or 1099  df-3an 1100  df-tru 1563  df-fal 1573  df-ex 1800  df-nf 1804  df-sb 2091  df-mo 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3367  df-reu 3368  df-rab 3415  df-v 3456  df-sbc 3745  df-csb 3853  df-dif 3907  df-un 3909  df-in 3911  df-ss 3921  df-pss 3924  df-nul 4286  df-if 4481  df-pw 4557  df-sn 4583  df-pr 4585  df-tp 4587  df-op 4589  df-ot 4591  df-uni 4866  df-int 4906  df-iun 4951  df-iin 4952  df-br 5101  df-opab 5163  df-mpt 5182  df-tr 5208  df-id 5542  df-eprel 5547  df-po 5555  df-so 5556  df-fr 5600  df-se 5601  df-we 5602  df-xp 5653  df-rel 5654  df-cnv 5655  df-co 5656  df-dm 5657  df-rn 5658  df-res 5659  df-ima 5660  df-pred 6288  df-ord 6349  df-on 6350  df-lim 6351  df-suc 6352  df-iota 6477  df-fun 6523  df-fn 6524  df-f 6525  df-f1 6526  df-fo 6527  df-f1o 6528  df-fv 6529  df-isom 6530  df-riota 7353  df-ov 7399  df-oprab 7400  df-mpo 7401  df-of 7660  df-ofr 7661  df-om 7847  df-1st 7970  df-2nd 7971  df-supp 8141  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8342  df-rdg 8381  df-1o 8437  df-2o 8438  df-er 8678  df-map 8810  df-pm 8811  df-ixp 8880  df-en 8928  df-dom 8929  df-sdom 8930  df-fin 8931  df-fsupp 9308  df-sup 9388  df-oi 9458  df-card 9897  df-pnf 11218  df-mnf 11219  df-xr 11220  df-ltxr 11221  df-le 11222  df-sub 11416  df-neg 11417  df-nn 12211  df-2 12280  df-3 12281  df-4 12282  df-5 12283  df-6 12284  df-7 12285  df-8 12286  df-9 12287  df-n0 12482  df-z 12569  df-dec 12689  df-uz 12840  df-fz 13513  df-fzo 13660  df-seq 14015  df-hash 14344  df-struct 17183  df-sets 17200  df-slot 17218  df-ndx 17230  df-base 17246  df-ress 17267  df-plusg 17299  df-mulr 17300  df-sca 17302  df-vsca 17303  df-ip 17304  df-tset 17305  df-ple 17306  df-ds 17308  df-hom 17310  df-cco 17311  df-0g 17470  df-gsum 17471  df-prds 17476  df-pws 17478  df-mre 17614  df-mrc 17615  df-acs 17617  df-mgm 18674  df-sgrp 18753  df-mnd 18769  df-mhm 18817  df-submnd 18818  df-grp 18978  df-minusg 18979  df-sbg 18980  df-mulg 19110  df-subg 19165  df-ghm 19254  df-cntz 19357  df-cmn 19822  df-abl 19823  df-mgp 20187  df-rng 20199  df-ur 20232  df-ring 20285  df-subrng 20596  df-subrg 20620  df-lmod 20929  df-lss 20999  df-sra 21240  df-rgmod 21241  df-dsmm 21784  df-frlm 21799  df-psr 21961  df-mvr 21962  df-mpl 21963  df-opsr 21965  df-psr1 22242  df-vr1 22243  df-ply1 22244  df-coe1 22245  df-mamu 22451  df-mat 22468  df-decpmat 22823  df-pm2mp 22853
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator