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Theorem mamudm

Description: The domain of the matrix multiplication function. (Contributed by AV, 10-Feb-2019)

Ref Expression
Hypotheses mamudm.e E = R freeLMod M × N
mamudm.b B = Base E
mamudm.f F = R freeLMod N × P
mamudm.c C = Base F
mamudm.m × ˙ = R maMul M N P
Assertion mamudm R V M Fin N Fin P Fin dom × ˙ = B × C

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mamudm.e E = R freeLMod M × N
2 mamudm.b B = Base E
3 mamudm.f F = R freeLMod N × P
4 mamudm.c C = Base F
5 mamudm.m × ˙ = R maMul M N P
6 eqid Base R = Base R
7 eqid R = R
8 simpl R V M Fin N Fin P Fin R V
9 simpr1 R V M Fin N Fin P Fin M Fin
10 simpr2 R V M Fin N Fin P Fin N Fin
11 simpr3 R V M Fin N Fin P Fin P Fin
12 5 6 7 8 9 10 11 mamufval R V M Fin N Fin P Fin × ˙ = x Base R M × N , y Base R N × P i M , k P R j N i x j R j y k
13 12 dmeqd R V M Fin N Fin P Fin dom × ˙ = dom x Base R M × N , y Base R N × P i M , k P R j N i x j R j y k
14 mpoexga M Fin P Fin i M , k P R j N i x j R j y k V
15 14 3adant2 M Fin N Fin P Fin i M , k P R j N i x j R j y k V
16 15 adantl R V M Fin N Fin P Fin i M , k P R j N i x j R j y k V
17 16 a1d R V M Fin N Fin P Fin x Base R M × N y Base R N × P i M , k P R j N i x j R j y k V
18 17 ralrimivv R V M Fin N Fin P Fin x Base R M × N y Base R N × P i M , k P R j N i x j R j y k V
19 eqid x Base R M × N , y Base R N × P i M , k P R j N i x j R j y k = x Base R M × N , y Base R N × P i M , k P R j N i x j R j y k
20 19 dmmpoga x Base R M × N y Base R N × P i M , k P R j N i x j R j y k V dom x Base R M × N , y Base R N × P i M , k P R j N i x j R j y k = Base R M × N × Base R N × P
21 18 20 syl R V M Fin N Fin P Fin dom x Base R M × N , y Base R N × P i M , k P R j N i x j R j y k = Base R M × N × Base R N × P
22 xpfi M Fin N Fin M × N Fin
23 22 3adant3 M Fin N Fin P Fin M × N Fin
24 1 6 frlmfibas R V M × N Fin Base R M × N = Base E
25 23 24 sylan2 R V M Fin N Fin P Fin Base R M × N = Base E
26 25 2 eqtr4di R V M Fin N Fin P Fin Base R M × N = B
27 xpfi N Fin P Fin N × P Fin
28 27 3adant1 M Fin N Fin P Fin N × P Fin
29 3 6 frlmfibas R V N × P Fin Base R N × P = Base F
30 28 29 sylan2 R V M Fin N Fin P Fin Base R N × P = Base F
31 30 4 eqtr4di R V M Fin N Fin P Fin Base R N × P = C
32 26 31 xpeq12d R V M Fin N Fin P Fin Base R M × N × Base R N × P = B × C
33 13 21 32 3eqtrd R V M Fin N Fin P Fin dom × ˙ = B × C