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Theorem scmatscmiddistr 20521
Description: Distributive law for scalar and ring multiplication for scalar matrices expressed as multiplications of a scalar with the identity matrix. (Contributed by AV, 19-Dec-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
scmatscmide.a 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
scmatscmide.b 𝐵 = (Base‘𝑅)
scmatscmide.0 0 = (0g𝑅)
scmatscmide.1 1 = (1r𝐴)
scmatscmide.m = ( ·𝑠𝐴)
scmatscmiddistr.t · = (.r𝑅)
scmatscmiddistr.m × = (.r𝐴)
Assertion
Ref Expression
scmatscmiddistr (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) → ((𝑆 1 ) × (𝑇 1 )) = ((𝑆 · 𝑇) 1 ))

Proof of Theorem scmatscmiddistr
Dummy variables 𝑖 𝑗 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simprl 778 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) → 𝑆𝐵)
2 scmatscmide.1 . . . . . . . 8 1 = (1r𝐴)
3 scmatscmide.a . . . . . . . . 9 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
4 eqid 2805 . . . . . . . . 9 (Base‘𝐴) = (Base‘𝐴)
5 scmatscmide.0 . . . . . . . . 9 0 = (0g𝑅)
6 eqid 2805 . . . . . . . . 9 (𝑁 DMat 𝑅) = (𝑁 DMat 𝑅)
73, 4, 5, 6dmatid 20508 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → (1r𝐴) ∈ (𝑁 DMat 𝑅))
82, 7syl5eqel 2888 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 1 ∈ (𝑁 DMat 𝑅))
98adantr 468 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) → 1 ∈ (𝑁 DMat 𝑅))
101, 9jca 503 . . . . 5 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) → (𝑆𝐵1 ∈ (𝑁 DMat 𝑅)))
11 scmatscmide.b . . . . . 6 𝐵 = (Base‘𝑅)
12 scmatscmide.m . . . . . 6 = ( ·𝑠𝐴)
1311, 3, 4, 12, 6dmatscmcl 20516 . . . . 5 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵1 ∈ (𝑁 DMat 𝑅))) → (𝑆 1 ) ∈ (𝑁 DMat 𝑅))
1410, 13syldan 581 . . . 4 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) → (𝑆 1 ) ∈ (𝑁 DMat 𝑅))
15 simprr 780 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) → 𝑇𝐵)
1615, 9jca 503 . . . . 5 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) → (𝑇𝐵1 ∈ (𝑁 DMat 𝑅)))
1711, 3, 4, 12, 6dmatscmcl 20516 . . . . 5 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑇𝐵1 ∈ (𝑁 DMat 𝑅))) → (𝑇 1 ) ∈ (𝑁 DMat 𝑅))
1816, 17syldan 581 . . . 4 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) → (𝑇 1 ) ∈ (𝑁 DMat 𝑅))
1914, 18jca 503 . . 3 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) → ((𝑆 1 ) ∈ (𝑁 DMat 𝑅) ∧ (𝑇 1 ) ∈ (𝑁 DMat 𝑅)))
20 scmatscmiddistr.m . . . . 5 × = (.r𝐴)
2120oveqi 6884 . . . 4 ((𝑆 1 ) × (𝑇 1 )) = ((𝑆 1 )(.r𝐴)(𝑇 1 ))
223, 4, 5, 6dmatmul 20510 . . . 4 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ ((𝑆 1 ) ∈ (𝑁 DMat 𝑅) ∧ (𝑇 1 ) ∈ (𝑁 DMat 𝑅))) → ((𝑆 1 )(.r𝐴)(𝑇 1 )) = (𝑖𝑁, 𝑗𝑁 ↦ if(𝑖 = 𝑗, ((𝑖(𝑆 1 )𝑗)(.r𝑅)(𝑖(𝑇 1 )𝑗)), 0 )))
2321, 22syl5eq 2851 . . 3 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ ((𝑆 1 ) ∈ (𝑁 DMat 𝑅) ∧ (𝑇 1 ) ∈ (𝑁 DMat 𝑅))) → ((𝑆 1 ) × (𝑇 1 )) = (𝑖𝑁, 𝑗𝑁 ↦ if(𝑖 = 𝑗, ((𝑖(𝑆 1 )𝑗)(.r𝑅)(𝑖(𝑇 1 )𝑗)), 0 )))
2419, 23syldan 581 . 2 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) → ((𝑆 1 ) × (𝑇 1 )) = (𝑖𝑁, 𝑗𝑁 ↦ if(𝑖 = 𝑗, ((𝑖(𝑆 1 )𝑗)(.r𝑅)(𝑖(𝑇 1 )𝑗)), 0 )))
25 simpll 774 . . . . . . . . 9 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) → 𝑁 ∈ Fin)
26 simplr 776 . . . . . . . . 9 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) → 𝑅 ∈ Ring)
2725, 26, 13jca 1151 . . . . . . . 8 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) → (𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑆𝐵))
28273ad2ant1 1156 . . . . . . 7 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) ∧ 𝑖𝑁𝑗𝑁) → (𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑆𝐵))
29 3simpc 1175 . . . . . . 7 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) ∧ 𝑖𝑁𝑗𝑁) → (𝑖𝑁𝑗𝑁))
303, 11, 5, 2, 12scmatscmide 20520 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑆𝐵) ∧ (𝑖𝑁𝑗𝑁)) → (𝑖(𝑆 1 )𝑗) = if(𝑖 = 𝑗, 𝑆, 0 ))
3128, 29, 30syl2anc 575 . . . . . 6 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) ∧ 𝑖𝑁𝑗𝑁) → (𝑖(𝑆 1 )𝑗) = if(𝑖 = 𝑗, 𝑆, 0 ))
3225, 26, 153jca 1151 . . . . . . . 8 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) → (𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇𝐵))
33323ad2ant1 1156 . . . . . . 7 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) ∧ 𝑖𝑁𝑗𝑁) → (𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇𝐵))
343, 11, 5, 2, 12scmatscmide 20520 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑇𝐵) ∧ (𝑖𝑁𝑗𝑁)) → (𝑖(𝑇 1 )𝑗) = if(𝑖 = 𝑗, 𝑇, 0 ))
3533, 29, 34syl2anc 575 . . . . . 6 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) ∧ 𝑖𝑁𝑗𝑁) → (𝑖(𝑇 1 )𝑗) = if(𝑖 = 𝑗, 𝑇, 0 ))
3631, 35oveq12d 6889 . . . . 5 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) ∧ 𝑖𝑁𝑗𝑁) → ((𝑖(𝑆 1 )𝑗)(.r𝑅)(𝑖(𝑇 1 )𝑗)) = (if(𝑖 = 𝑗, 𝑆, 0 )(.r𝑅)if(𝑖 = 𝑗, 𝑇, 0 )))
3736ifeq1d 4294 . . . 4 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) ∧ 𝑖𝑁𝑗𝑁) → if(𝑖 = 𝑗, ((𝑖(𝑆 1 )𝑗)(.r𝑅)(𝑖(𝑇 1 )𝑗)), 0 ) = if(𝑖 = 𝑗, (if(𝑖 = 𝑗, 𝑆, 0 )(.r𝑅)if(𝑖 = 𝑗, 𝑇, 0 )), 0 ))
3837mpt2eq3dva 6946 . . 3 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) → (𝑖𝑁, 𝑗𝑁 ↦ if(𝑖 = 𝑗, ((𝑖(𝑆 1 )𝑗)(.r𝑅)(𝑖(𝑇 1 )𝑗)), 0 )) = (𝑖𝑁, 𝑗𝑁 ↦ if(𝑖 = 𝑗, (if(𝑖 = 𝑗, 𝑆, 0 )(.r𝑅)if(𝑖 = 𝑗, 𝑇, 0 )), 0 )))
39 iftrue 4282 . . . . . . . 8 (𝑖 = 𝑗 → if(𝑖 = 𝑗, 𝑆, 0 ) = 𝑆)
40 iftrue 4282 . . . . . . . 8 (𝑖 = 𝑗 → if(𝑖 = 𝑗, 𝑇, 0 ) = 𝑇)
4139, 40oveq12d 6889 . . . . . . 7 (𝑖 = 𝑗 → (if(𝑖 = 𝑗, 𝑆, 0 )(.r𝑅)if(𝑖 = 𝑗, 𝑇, 0 )) = (𝑆(.r𝑅)𝑇))
4241adantl 469 . . . . . 6 (((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) ∧ 𝑖𝑁𝑗𝑁) ∧ 𝑖 = 𝑗) → (if(𝑖 = 𝑗, 𝑆, 0 )(.r𝑅)if(𝑖 = 𝑗, 𝑇, 0 )) = (𝑆(.r𝑅)𝑇))
4342ifeq1da 4306 . . . . 5 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) ∧ 𝑖𝑁𝑗𝑁) → if(𝑖 = 𝑗, (if(𝑖 = 𝑗, 𝑆, 0 )(.r𝑅)if(𝑖 = 𝑗, 𝑇, 0 )), 0 ) = if(𝑖 = 𝑗, (𝑆(.r𝑅)𝑇), 0 ))
4443mpt2eq3dva 6946 . . . 4 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) → (𝑖𝑁, 𝑗𝑁 ↦ if(𝑖 = 𝑗, (if(𝑖 = 𝑗, 𝑆, 0 )(.r𝑅)if(𝑖 = 𝑗, 𝑇, 0 )), 0 )) = (𝑖𝑁, 𝑗𝑁 ↦ if(𝑖 = 𝑗, (𝑆(.r𝑅)𝑇), 0 )))
45 eqidd 2806 . . . . . . . 8 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) ∧ (𝑥𝑁𝑦𝑁)) → (𝑖𝑁, 𝑗𝑁 ↦ if(𝑖 = 𝑗, (𝑆(.r𝑅)𝑇), 0 )) = (𝑖𝑁, 𝑗𝑁 ↦ if(𝑖 = 𝑗, (𝑆(.r𝑅)𝑇), 0 )))
46 eqeq12 2818 . . . . . . . . . 10 ((𝑖 = 𝑥𝑗 = 𝑦) → (𝑖 = 𝑗𝑥 = 𝑦))
47 scmatscmiddistr.t . . . . . . . . . . . . 13 · = (.r𝑅)
4847eqcomi 2814 . . . . . . . . . . . 12 (.r𝑅) = ·
4948oveqi 6884 . . . . . . . . . . 11 (𝑆(.r𝑅)𝑇) = (𝑆 · 𝑇)
5049a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝑖 = 𝑥𝑗 = 𝑦) → (𝑆(.r𝑅)𝑇) = (𝑆 · 𝑇))
5146, 50ifbieq1d 4299 . . . . . . . . 9 ((𝑖 = 𝑥𝑗 = 𝑦) → if(𝑖 = 𝑗, (𝑆(.r𝑅)𝑇), 0 ) = if(𝑥 = 𝑦, (𝑆 · 𝑇), 0 ))
5251adantl 469 . . . . . . . 8 (((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) ∧ (𝑥𝑁𝑦𝑁)) ∧ (𝑖 = 𝑥𝑗 = 𝑦)) → if(𝑖 = 𝑗, (𝑆(.r𝑅)𝑇), 0 ) = if(𝑥 = 𝑦, (𝑆 · 𝑇), 0 ))
53 simprl 778 . . . . . . . 8 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) ∧ (𝑥𝑁𝑦𝑁)) → 𝑥𝑁)
54 simprr 780 . . . . . . . 8 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) ∧ (𝑥𝑁𝑦𝑁)) → 𝑦𝑁)
55 ovex 6903 . . . . . . . . . 10 (𝑆 · 𝑇) ∈ V
565fvexi 6419 . . . . . . . . . 10 0 ∈ V
5755, 56ifex 4324 . . . . . . . . 9 if(𝑥 = 𝑦, (𝑆 · 𝑇), 0 ) ∈ V
5857a1i 11 . . . . . . . 8 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) ∧ (𝑥𝑁𝑦𝑁)) → if(𝑥 = 𝑦, (𝑆 · 𝑇), 0 ) ∈ V)
5945, 52, 53, 54, 58ovmpt2d 7015 . . . . . . 7 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) ∧ (𝑥𝑁𝑦𝑁)) → (𝑥(𝑖𝑁, 𝑗𝑁 ↦ if(𝑖 = 𝑗, (𝑆(.r𝑅)𝑇), 0 ))𝑦) = if(𝑥 = 𝑦, (𝑆 · 𝑇), 0 ))
6026, 1, 153jca 1151 . . . . . . . . . 10 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) → (𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑆𝐵𝑇𝐵))
6111, 47ringcl 18759 . . . . . . . . . 10 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑆𝐵𝑇𝐵) → (𝑆 · 𝑇) ∈ 𝐵)
6260, 61syl 17 . . . . . . . . 9 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) → (𝑆 · 𝑇) ∈ 𝐵)
6325, 26, 623jca 1151 . . . . . . . 8 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) → (𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑆 · 𝑇) ∈ 𝐵))
643, 11, 5, 2, 12scmatscmide 20520 . . . . . . . 8 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑆 · 𝑇) ∈ 𝐵) ∧ (𝑥𝑁𝑦𝑁)) → (𝑥((𝑆 · 𝑇) 1 )𝑦) = if(𝑥 = 𝑦, (𝑆 · 𝑇), 0 ))
6563, 64sylan 571 . . . . . . 7 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) ∧ (𝑥𝑁𝑦𝑁)) → (𝑥((𝑆 · 𝑇) 1 )𝑦) = if(𝑥 = 𝑦, (𝑆 · 𝑇), 0 ))
6659, 65eqtr4d 2842 . . . . . 6 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) ∧ (𝑥𝑁𝑦𝑁)) → (𝑥(𝑖𝑁, 𝑗𝑁 ↦ if(𝑖 = 𝑗, (𝑆(.r𝑅)𝑇), 0 ))𝑦) = (𝑥((𝑆 · 𝑇) 1 )𝑦))
6766ralrimivva 3158 . . . . 5 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) → ∀𝑥𝑁𝑦𝑁 (𝑥(𝑖𝑁, 𝑗𝑁 ↦ if(𝑖 = 𝑗, (𝑆(.r𝑅)𝑇), 0 ))𝑦) = (𝑥((𝑆 · 𝑇) 1 )𝑦))
68 eqid 2805 . . . . . . . . . . 11 (.r𝑅) = (.r𝑅)
6911, 68ringcl 18759 . . . . . . . . . 10 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑆𝐵𝑇𝐵) → (𝑆(.r𝑅)𝑇) ∈ 𝐵)
7060, 69syl 17 . . . . . . . . 9 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) → (𝑆(.r𝑅)𝑇) ∈ 𝐵)
7111, 5ring0cl 18767 . . . . . . . . . . 11 (𝑅 ∈ Ring → 0𝐵)
7271adantl 469 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 0𝐵)
7372adantr 468 . . . . . . . . 9 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) → 0𝐵)
7470, 73ifcld 4321 . . . . . . . 8 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) → if(𝑖 = 𝑗, (𝑆(.r𝑅)𝑇), 0 ) ∈ 𝐵)
75743ad2ant1 1156 . . . . . . 7 ((((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) ∧ 𝑖𝑁𝑗𝑁) → if(𝑖 = 𝑗, (𝑆(.r𝑅)𝑇), 0 ) ∈ 𝐵)
763, 11, 4, 25, 26, 75matbas2d 20435 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) → (𝑖𝑁, 𝑗𝑁 ↦ if(𝑖 = 𝑗, (𝑆(.r𝑅)𝑇), 0 )) ∈ (Base‘𝐴))
773matring 20455 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 𝐴 ∈ Ring)
784, 2ringidcl 18766 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ Ring → 1 ∈ (Base‘𝐴))
7977, 78syl 17 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 1 ∈ (Base‘𝐴))
8079adantr 468 . . . . . . . 8 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) → 1 ∈ (Base‘𝐴))
8162, 80jca 503 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) → ((𝑆 · 𝑇) ∈ 𝐵1 ∈ (Base‘𝐴)))
8211, 3, 4, 12matvscl 20443 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ ((𝑆 · 𝑇) ∈ 𝐵1 ∈ (Base‘𝐴))) → ((𝑆 · 𝑇) 1 ) ∈ (Base‘𝐴))
8381, 82syldan 581 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) → ((𝑆 · 𝑇) 1 ) ∈ (Base‘𝐴))
843, 4eqmat 20436 . . . . . 6 (((𝑖𝑁, 𝑗𝑁 ↦ if(𝑖 = 𝑗, (𝑆(.r𝑅)𝑇), 0 )) ∈ (Base‘𝐴) ∧ ((𝑆 · 𝑇) 1 ) ∈ (Base‘𝐴)) → ((𝑖𝑁, 𝑗𝑁 ↦ if(𝑖 = 𝑗, (𝑆(.r𝑅)𝑇), 0 )) = ((𝑆 · 𝑇) 1 ) ↔ ∀𝑥𝑁𝑦𝑁 (𝑥(𝑖𝑁, 𝑗𝑁 ↦ if(𝑖 = 𝑗, (𝑆(.r𝑅)𝑇), 0 ))𝑦) = (𝑥((𝑆 · 𝑇) 1 )𝑦)))
8576, 83, 84syl2anc 575 . . . . 5 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) → ((𝑖𝑁, 𝑗𝑁 ↦ if(𝑖 = 𝑗, (𝑆(.r𝑅)𝑇), 0 )) = ((𝑆 · 𝑇) 1 ) ↔ ∀𝑥𝑁𝑦𝑁 (𝑥(𝑖𝑁, 𝑗𝑁 ↦ if(𝑖 = 𝑗, (𝑆(.r𝑅)𝑇), 0 ))𝑦) = (𝑥((𝑆 · 𝑇) 1 )𝑦)))
8667, 85mpbird 248 . . . 4 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) → (𝑖𝑁, 𝑗𝑁 ↦ if(𝑖 = 𝑗, (𝑆(.r𝑅)𝑇), 0 )) = ((𝑆 · 𝑇) 1 ))
8744, 86eqtrd 2839 . . 3 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) → (𝑖𝑁, 𝑗𝑁 ↦ if(𝑖 = 𝑗, (if(𝑖 = 𝑗, 𝑆, 0 )(.r𝑅)if(𝑖 = 𝑗, 𝑇, 0 )), 0 )) = ((𝑆 · 𝑇) 1 ))
8838, 87eqtrd 2839 . 2 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) → (𝑖𝑁, 𝑗𝑁 ↦ if(𝑖 = 𝑗, ((𝑖(𝑆 1 )𝑗)(.r𝑅)(𝑖(𝑇 1 )𝑗)), 0 )) = ((𝑆 · 𝑇) 1 ))
8924, 88eqtrd 2839 1 (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) ∧ (𝑆𝐵𝑇𝐵)) → ((𝑆 1 ) × (𝑇 1 )) = ((𝑆 · 𝑇) 1 ))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 197  wa 384  w3a 1100   = wceq 1637  wcel 2158  wral 3095  Vcvv 3390  ifcif 4276  cfv 6098  (class class class)co 6871  cmpt2 6873  Fincfn 8189  Basecbs 16064  .rcmulr 16150   ·𝑠 cvsca 16153  0gc0g 16301  1rcur 18699  Ringcrg 18745   Mat cmat 20419   DMat cdmat 20501
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1880  ax-4 1897  ax-5 2004  ax-6 2070  ax-7 2106  ax-8 2160  ax-9 2167  ax-10 2187  ax-11 2203  ax-12 2216  ax-13 2422  ax-ext 2784  ax-rep 4960  ax-sep 4971  ax-nul 4980  ax-pow 5032  ax-pr 5093  ax-un 7176  ax-inf2 8782  ax-cnex 10274  ax-resscn 10275  ax-1cn 10276  ax-icn 10277  ax-addcl 10278  ax-addrcl 10279  ax-mulcl 10280  ax-mulrcl 10281  ax-mulcom 10282  ax-addass 10283  ax-mulass 10284  ax-distr 10285  ax-i2m1 10286  ax-1ne0 10287  ax-1rid 10288  ax-rnegex 10289  ax-rrecex 10290  ax-cnre 10291  ax-pre-lttri 10292  ax-pre-lttrn 10293  ax-pre-ltadd 10294  ax-pre-mulgt0 10295
This theorem depends on definitions:  df-bi 198  df-an 385  df-or 866  df-3or 1101  df-3an 1102  df-tru 1641  df-ex 1860  df-nf 1865  df-sb 2063  df-eu 2636  df-mo 2637  df-clab 2792  df-cleq 2798  df-clel 2801  df-nfc 2936  df-ne 2978  df-nel 3081  df-ral 3100  df-rex 3101  df-reu 3102  df-rmo 3103  df-rab 3104  df-v 3392  df-sbc 3631  df-csb 3726  df-dif 3769  df-un 3771  df-in 3773  df-ss 3780  df-pss 3782  df-nul 4114  df-if 4277  df-pw 4350  df-sn 4368  df-pr 4370  df-tp 4372  df-op 4374  df-ot 4376  df-uni 4627  df-int 4666  df-iun 4710  df-iin 4711  df-br 4841  df-opab 4903  df-mpt 4920  df-tr 4943  df-id 5216  df-eprel 5221  df-po 5229  df-so 5230  df-fr 5267  df-se 5268  df-we 5269  df-xp 5314  df-rel 5315  df-cnv 5316  df-co 5317  df-dm 5318  df-rn 5319  df-res 5320  df-ima 5321  df-pred 5890  df-ord 5936  df-on 5937  df-lim 5938  df-suc 5939  df-iota 6061  df-fun 6100  df-fn 6101  df-f 6102  df-f1 6103  df-fo 6104  df-f1o 6105  df-fv 6106  df-isom 6107  df-riota 6832  df-ov 6874  df-oprab 6875  df-mpt2 6876  df-of 7124  df-om 7293  df-1st 7395  df-2nd 7396  df-supp 7527  df-wrecs 7639  df-recs 7701  df-rdg 7739  df-1o 7793  df-oadd 7797  df-er 7976  df-map 8091  df-ixp 8143  df-en 8190  df-dom 8191  df-sdom 8192  df-fin 8193  df-fsupp 8512  df-sup 8584  df-oi 8651  df-card 9045  df-pnf 10358  df-mnf 10359  df-xr 10360  df-ltxr 10361  df-le 10362  df-sub 10550  df-neg 10551  df-nn 11303  df-2 11360  df-3 11361  df-4 11362  df-5 11363  df-6 11364  df-7 11365  df-8 11366  df-9 11367  df-n0 11556  df-z 11640  df-dec 11756  df-uz 11901  df-fz 12546  df-fzo 12686  df-seq 13021  df-hash 13334  df-struct 16066  df-ndx 16067  df-slot 16068  df-base 16070  df-sets 16071  df-ress 16072  df-plusg 16162  df-mulr 16163  df-sca 16165  df-vsca 16166  df-ip 16167  df-tset 16168  df-ple 16169  df-ds 16171  df-hom 16173  df-cco 16174  df-0g 16303  df-gsum 16304  df-prds 16309  df-pws 16311  df-mre 16447  df-mrc 16448  df-acs 16450  df-mgm 17443  df-sgrp 17485  df-mnd 17496  df-mhm 17536  df-submnd 17537  df-grp 17626  df-minusg 17627  df-sbg 17628  df-mulg 17742  df-subg 17789  df-ghm 17856  df-cntz 17947  df-cmn 18392  df-abl 18393  df-mgp 18688  df-ur 18700  df-ring 18747  df-subrg 18978  df-lmod 19065  df-lss 19133  df-sra 19377  df-rgmod 19378  df-dsmm 20282  df-frlm 20297  df-mamu 20396  df-mat 20420  df-dmat 20503
This theorem is referenced by:  scmatmulcl  20531  scmatmhm  20547
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