Theorem pm2mpghmlem2 22800

Description: Lemma 2 for pm2mpghm 22804. (Contributed by AV, 15-Oct-2019.) (Revised by AV, 4-Dec-2019.)

Hypotheses

Ref	Expression
pm2mpfo.p	⊢ 𝑃 = (Poly1‘𝑅)
pm2mpfo.c	⊢ 𝐶 = (𝑁 Mat 𝑃)
pm2mpfo.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝐶)
pm2mpfo.m	⊢ ∗ = ( ·𝑠 ‘𝑄)
pm2mpfo.e	⊢ ↑ = (.g‘(mulGrp‘𝑄))
pm2mpfo.x	⊢ 𝑋 = (var1‘𝐴)
pm2mpfo.a	⊢ 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
pm2mpfo.q	⊢ 𝑄 = (Poly1‘𝐴)

Assertion

Ref	Expression
pm2mpghmlem2	⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑀 decompPMat 𝑘) ∗ (𝑘 ↑ 𝑋))) finSupp (0g‘𝑄))

Distinct variable groups:   𝐴,𝑘   𝐵,𝑘   𝑘,𝑀   𝑘,𝑁   𝑄,𝑘   𝑅,𝑘   ∗ ,𝑘

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

Proof of Theorem pm2mpghmlem2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		nn0ex 12522	. . 3 ⊢ ℕ0 ∈ V
2	1	a1i 11	. 2 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ℕ0 ∈ V)
3		pm2mpfo.a	. . . . 5 ⊢ 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
4	3	matring 22431	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 𝐴 ∈ Ring)
5	4	3adant3 1129	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → 𝐴 ∈ Ring)
6		pm2mpfo.q	. . . 4 ⊢ 𝑄 = (Poly1‘𝐴)
7	6	ply1lmod 22235	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ Ring → 𝑄 ∈ LMod)
8	5, 7	syl 17	. 2 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → 𝑄 ∈ LMod)
9	6	ply1sca 22236	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ Ring → 𝐴 = (Scalar‘𝑄))
10	5, 9	syl 17	. 2 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → 𝐴 = (Scalar‘𝑄))
11		eqid 2726	. 2 ⊢ (Base‘𝑄) = (Base‘𝑄)
12		simpl2 1189	. . 3 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑅 ∈ Ring)
13		simpl3 1190	. . 3 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑀 ∈ 𝐵)
14		simpr 483	. . 3 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑘 ∈ ℕ0)
15		pm2mpfo.p	. . . 4 ⊢ 𝑃 = (Poly1‘𝑅)
16		pm2mpfo.c	. . . 4 ⊢ 𝐶 = (𝑁 Mat 𝑃)
17		pm2mpfo.b	. . . 4 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐶)
18		eqid 2726	. . . 4 ⊢ (Base‘𝐴) = (Base‘𝐴)
19	15, 16, 17, 3, 18	decpmatcl 22755	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑀 decompPMat 𝑘) ∈ (Base‘𝐴))
20	12, 13, 14, 19	syl3anc 1368	. 2 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑀 decompPMat 𝑘) ∈ (Base‘𝐴))
21		pm2mpfo.x	. . . 4 ⊢ 𝑋 = (var1‘𝐴)
22		eqid 2726	. . . 4 ⊢ (mulGrp‘𝑄) = (mulGrp‘𝑄)
23		pm2mpfo.e	. . . 4 ⊢ ↑ = (.g‘(mulGrp‘𝑄))
24	6, 21, 22, 23, 11	ply1moncl 22256	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ Ring ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑘 ↑ 𝑋) ∈ (Base‘𝑄))
25	5, 24	sylan 578	. 2 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑘 ↑ 𝑋) ∈ (Base‘𝑄))
26		eqid 2726	. 2 ⊢ (0g‘𝑄) = (0g‘𝑄)
27		eqid 2726	. 2 ⊢ (0g‘𝐴) = (0g‘𝐴)
28		pm2mpfo.m	. 2 ⊢ ∗ = ( ·𝑠 ‘𝑄)
29	15, 16, 17, 3, 27	decpmatfsupp 22757	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ (𝑀 decompPMat 𝑘)) finSupp (0g‘𝐴))
30	29	3adant1 1127	. 2 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ (𝑀 decompPMat 𝑘)) finSupp (0g‘𝐴))
31	2, 8, 10, 11, 20, 25, 26, 27, 28, 30	mptscmfsupp0 20897	1 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑀 decompPMat 𝑘) ∗ (𝑘 ↑ 𝑋))) finSupp (0g‘𝑄))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 394   ∧ w3a 1084   = wceq 1534   ∈ wcel 2099  Vcvv 3463   class class class wbr 5144   ↦ cmpt 5227  ‘cfv 6544  (class class class)co 7414  Fincfn 8964   finSupp cfsupp 9396  ℕ₀cn0 12516  Basecbs 17206  Scalarcsca 17262   ·_𝑠 cvsca 17263  0_gc0g 17447  ._gcmg 19055  mulGrpcmgp 20111  Ringcrg 20210  LModclmod 20830  var₁cv1 22159  Poly₁cpl1 22160   Mat cmat 22393   decompPMat cdecpmat 22750

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2167  ax-ext 2697  ax-rep 5281  ax-sep 5295  ax-nul 5302  ax-pow 5360  ax-pr 5424  ax-un 7736  ax-cnex 11203  ax-resscn 11204  ax-1cn 11205  ax-icn 11206  ax-addcl 11207  ax-addrcl 11208  ax-mulcl 11209  ax-mulrcl 11210  ax-mulcom 11211  ax-addass 11212  ax-mulass 11213  ax-distr 11214  ax-i2m1 11215  ax-1ne0 11216  ax-1rid 11217  ax-rnegex 11218  ax-rrecex 11219  ax-cnre 11220  ax-pre-lttri 11221  ax-pre-lttrn 11222  ax-pre-ltadd 11223  ax-pre-mulgt0 11224

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2704  df-cleq 2718  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2931  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3421  df-v 3465  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3967  df-nul 4324  df-if 4525  df-pw 4600  df-sn 4625  df-pr 4627  df-tp 4629  df-op 4631  df-ot 4633  df-uni 4907  df-int 4948  df-iun 4996  df-iin 4997  df-br 5145  df-opab 5207  df-mpt 5228  df-tr 5262  df-id 5571  df-eprel 5577  df-po 5585  df-so 5586  df-fr 5628  df-se 5629  df-we 5630  df-xp 5679  df-rel 5680  df-cnv 5681  df-co 5682  df-dm 5683  df-rn 5684  df-res 5685  df-ima 5686  df-pred 6303  df-ord 6369  df-on 6370  df-lim 6371  df-suc 6372  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 7370  df-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-of 7680  df-ofr 7681  df-om 7867  df-1st 7993  df-2nd 7994  df-supp 8165  df-frecs 8286  df-wrecs 8317  df-recs 8391  df-rdg 8430  df-1o 8486  df-2o 8487  df-er 8724  df-map 8847  df-pm 8848  df-ixp 8917  df-en 8965  df-dom 8966  df-sdom 8967  df-fin 8968  df-fsupp 9397  df-sup 9476  df-oi 9544  df-card 9973  df-pnf 11289  df-mnf 11290  df-xr 11291  df-ltxr 11292  df-le 11293  df-sub 11485  df-neg 11486  df-nn 12257  df-2 12319  df-3 12320  df-4 12321  df-5 12322  df-6 12323  df-7 12324  df-8 12325  df-9 12326  df-n0 12517  df-z 12603  df-dec 12722  df-uz 12867  df-fz 13531  df-fzo 13674  df-seq 14014  df-hash 14341  df-struct 17142  df-sets 17159  df-slot 17177  df-ndx 17189  df-base 17207  df-ress 17236  df-plusg 17272  df-mulr 17273  df-sca 17275  df-vsca 17276  df-ip 17277  df-tset 17278  df-ple 17279  df-ds 17281  df-hom 17283  df-cco 17284  df-0g 17449  df-gsum 17450  df-prds 17455  df-pws 17457  df-mre 17592  df-mrc 17593  df-acs 17595  df-mgm 18626  df-sgrp 18705  df-mnd 18721  df-mhm 18766  df-submnd 18767  df-grp 18924  df-minusg 18925  df-sbg 18926  df-mulg 19056  df-subg 19111  df-ghm 19201  df-cntz 19305  df-cmn 19774  df-abl 19775  df-mgp 20112  df-rng 20130  df-ur 20159  df-ring 20212  df-subrng 20522  df-subrg 20547  df-lmod 20832  df-lss 20903  df-sra 21145  df-rgmod 21146  df-dsmm 21724  df-frlm 21739  df-psr 21900  df-mvr 21901  df-mpl 21902  df-opsr 21904  df-psr1 22163  df-vr1 22164  df-ply1 22165  df-coe1 22166  df-mamu 22377  df-mat 22394  df-decpmat 22751

This theorem is referenced by:  pm2mpghm  22804  pm2mpmhmlem2  22807