Theorem pm2mpf1lem 22296

Description: Lemma for pm2mpf1 22301. (Contributed by AV, 14-Oct-2019.) (Revised by AV, 4-Dec-2019.)

Hypotheses

Ref	Expression
pm2mpf1lem.p	⊢ 𝑃 = (Poly1‘𝑅)
pm2mpf1lem.c	⊢ 𝐶 = (𝑁 Mat 𝑃)
pm2mpf1lem.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝐶)
pm2mpf1lem.m	⊢ ∗ = ( ·𝑠 ‘𝑄)
pm2mpf1lem.e	⊢ ↑ = (.g‘(mulGrp‘𝑄))
pm2mpf1lem.x	⊢ 𝑋 = (var1‘𝐴)
pm2mpf1lem.a	⊢ 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
pm2mpf1lem.q	⊢ 𝑄 = (Poly1‘𝐴)

Assertion

Ref	Expression
pm2mpf1lem	⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) → ((coe1‘(𝑄 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑈 decompPMat 𝑘) ∗ (𝑘 ↑ 𝑋)))))‘𝐾) = (𝑈 decompPMat 𝐾))

Distinct variable groups:   𝐴,𝑘   𝐵,𝑘   𝑘,𝐾   𝑘,𝑁   𝑄,𝑘   𝑅,𝑘   𝑈,𝑘   ∗ ,𝑘   ↑ ,𝑘

Allowed substitution hints:   𝐶(𝑘)   𝑃(𝑘)   𝑋(𝑘)

Proof of Theorem pm2mpf1lem

Step	Hyp	Ref	Expression
1		pm2mpf1lem.q	. . 3 ⊢ 𝑄 = (Poly1‘𝐴)
2		eqid 2733	. . 3 ⊢ (Base‘𝑄) = (Base‘𝑄)
3		pm2mpf1lem.x	. . 3 ⊢ 𝑋 = (var1‘𝐴)
4		pm2mpf1lem.e	. . 3 ⊢ ↑ = (.g‘(mulGrp‘𝑄))
5		pm2mpf1lem.a	. . . . 5 ⊢ 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
6	5	matring 21945	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 𝐴 ∈ Ring)
7	6	adantr 482	. . 3 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) → 𝐴 ∈ Ring)
8		eqid 2733	. . 3 ⊢ (Base‘𝐴) = (Base‘𝐴)
9		pm2mpf1lem.m	. . 3 ⊢ ∗ = ( ·𝑠 ‘𝑄)
10		eqid 2733	. . 3 ⊢ (0g‘𝐴) = (0g‘𝐴)
11		simpllr 775	. . . . 5 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑅 ∈ Ring)
12		simplrl 776	. . . . 5 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑈 ∈ 𝐵)
13		simpr 486	. . . . 5 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑘 ∈ ℕ0)
14		pm2mpf1lem.p	. . . . . 6 ⊢ 𝑃 = (Poly1‘𝑅)
15		pm2mpf1lem.c	. . . . . 6 ⊢ 𝐶 = (𝑁 Mat 𝑃)
16		pm2mpf1lem.b	. . . . . 6 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐶)
17	14, 15, 16, 5, 8	decpmatcl 22269	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑈 decompPMat 𝑘) ∈ (Base‘𝐴))
18	11, 12, 13, 17	syl3anc 1372	. . . 4 ⊢ ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑈 decompPMat 𝑘) ∈ (Base‘𝐴))
19	18	ralrimiva 3147	. . 3 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) → ∀𝑘 ∈ ℕ0 (𝑈 decompPMat 𝑘) ∈ (Base‘𝐴))
20	14, 15, 16, 5, 10	decpmatfsupp 22271	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑈 ∈ 𝐵) → (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ (𝑈 decompPMat 𝑘)) finSupp (0g‘𝐴))
21	20	ad2ant2lr 747	. . 3 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) → (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ (𝑈 decompPMat 𝑘)) finSupp (0g‘𝐴))
22		simprr 772	. . 3 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) → 𝐾 ∈ ℕ0)
23	1, 2, 3, 4, 7, 8, 9, 10, 19, 21, 22	gsummoncoe1 21828	. 2 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) → ((coe1‘(𝑄 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑈 decompPMat 𝑘) ∗ (𝑘 ↑ 𝑋)))))‘𝐾) = ⦋𝐾 / 𝑘⦌(𝑈 decompPMat 𝑘))
24		csbov2g 7455	. . 3 ⊢ (𝐾 ∈ ℕ0 → ⦋𝐾 / 𝑘⦌(𝑈 decompPMat 𝑘) = (𝑈 decompPMat ⦋𝐾 / 𝑘⦌𝑘))
25	24	ad2antll 728	. 2 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) → ⦋𝐾 / 𝑘⦌(𝑈 decompPMat 𝑘) = (𝑈 decompPMat ⦋𝐾 / 𝑘⦌𝑘))
26		csbvarg 4432	. . . 4 ⊢ (𝐾 ∈ ℕ0 → ⦋𝐾 / 𝑘⦌𝑘 = 𝐾)
27	26	ad2antll 728	. . 3 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) → ⦋𝐾 / 𝑘⦌𝑘 = 𝐾)
28	27	oveq2d 7425	. 2 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) → (𝑈 decompPMat ⦋𝐾 / 𝑘⦌𝑘) = (𝑈 decompPMat 𝐾))
29	23, 25, 28	3eqtrd 2777	1 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0)) → ((coe1‘(𝑄 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑈 decompPMat 𝑘) ∗ (𝑘 ↑ 𝑋)))))‘𝐾) = (𝑈 decompPMat 𝐾))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 397   = wceq 1542   ∈ wcel 2107  ⦋csb 3894   class class class wbr 5149   ↦ cmpt 5232  ‘cfv 6544  (class class class)co 7409  Fincfn 8939   finSupp cfsupp 9361  ℕ₀cn0 12472  Basecbs 17144   ·_𝑠 cvsca 17201  0_gc0g 17385   Σ_g cgsu 17386  ._gcmg 18950  mulGrpcmgp 19987  Ringcrg 20056  var₁cv1 21700  Poly₁cpl1 21701  coe₁cco1 21702   Mat cmat 21907   decompPMat cdecpmat 22264

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 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5286  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7725  ax-cnex 11166  ax-resscn 11167  ax-1cn 11168  ax-icn 11169  ax-addcl 11170  ax-addrcl 11171  ax-mulcl 11172  ax-mulrcl 11173  ax-mulcom 11174  ax-addass 11175  ax-mulass 11176  ax-distr 11177  ax-i2m1 11178  ax-1ne0 11179  ax-1rid 11180  ax-rnegex 11181  ax-rrecex 11182  ax-cnre 11183  ax-pre-lttri 11184  ax-pre-lttrn 11185  ax-pre-ltadd 11186  ax-pre-mulgt0 11187

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-tp 4634  df-op 4636  df-ot 4638  df-uni 4910  df-int 4952  df-iun 5000  df-iin 5001  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-se 5633  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-isom 6553  df-riota 7365  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-of 7670  df-ofr 7671  df-om 7856  df-1st 7975  df-2nd 7976  df-supp 8147  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8371  df-rdg 8410  df-1o 8466  df-er 8703  df-map 8822  df-pm 8823  df-ixp 8892  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-fsupp 9362  df-sup 9437  df-oi 9505  df-card 9934  df-pnf 11250  df-mnf 11251  df-xr 11252  df-ltxr 11253  df-le 11254  df-sub 11446  df-neg 11447  df-nn 12213  df-2 12275  df-3 12276  df-4 12277  df-5 12278  df-6 12279  df-7 12280  df-8 12281  df-9 12282  df-n0 12473  df-z 12559  df-dec 12678  df-uz 12823  df-fz 13485  df-fzo 13628  df-seq 13967  df-hash 14291  df-struct 17080  df-sets 17097  df-slot 17115  df-ndx 17127  df-base 17145  df-ress 17174  df-plusg 17210  df-mulr 17211  df-sca 17213  df-vsca 17214  df-ip 17215  df-tset 17216  df-ple 17217  df-ds 17219  df-hom 17221  df-cco 17222  df-0g 17387  df-gsum 17388  df-prds 17393  df-pws 17395  df-mre 17530  df-mrc 17531  df-acs 17533  df-mgm 18561  df-sgrp 18610  df-mnd 18626  df-mhm 18671  df-submnd 18672  df-grp 18822  df-minusg 18823  df-sbg 18824  df-mulg 18951  df-subg 19003  df-ghm 19090  df-cntz 19181  df-cmn 19650  df-abl 19651  df-mgp 19988  df-ur 20005  df-ring 20058  df-subrg 20317  df-lmod 20473  df-lss 20543  df-sra 20785  df-rgmod 20786  df-dsmm 21287  df-frlm 21302  df-psr 21462  df-mvr 21463  df-mpl 21464  df-opsr 21466  df-psr1 21704  df-vr1 21705  df-ply1 21706  df-coe1 21707  df-mamu 21886  df-mat 21908  df-decpmat 22265

This theorem is referenced by:  pm2mpf1  22301