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Theorem mat1ghm

Description: There is a group homomorphism from the additive group of a ring to the additive group of the ring of matrices with dimension 1 over this ring. (Contributed by AV, 22-Dec-2019)

Ref Expression
Hypotheses mat1rhmval.k K = Base R
mat1rhmval.a A = E Mat R
mat1rhmval.b B = Base A
mat1rhmval.o O = E E
mat1rhmval.f F = x K O x
Assertion mat1ghm R Ring E V F R GrpHom A

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mat1rhmval.k K = Base R
2 mat1rhmval.a A = E Mat R
3 mat1rhmval.b B = Base A
4 mat1rhmval.o O = E E
5 mat1rhmval.f F = x K O x
6 eqid + R = + R
7 eqid + A = + A
8 ringgrp R Ring R Grp
9 8 adantr R Ring E V R Grp
10 snfi E Fin
11 simpl R Ring E V R Ring
12 2 matgrp E Fin R Ring A Grp
13 10 11 12 sylancr R Ring E V A Grp
14 1 2 3 4 5 mat1f R Ring E V F : K B
15 11 adantr R Ring E V w K y K R Ring
16 simpr R Ring E V E V
17 16 adantr R Ring E V w K y K E V
18 simpl w K y K w K
19 18 adantl R Ring E V w K y K w K
20 1 2 3 4 5 mat1rhmelval R Ring E V w K E F w E = w
21 15 17 19 20 syl3anc R Ring E V w K y K E F w E = w
22 simpr w K y K y K
23 22 adantl R Ring E V w K y K y K
24 1 2 3 4 5 mat1rhmelval R Ring E V y K E F y E = y
25 15 17 23 24 syl3anc R Ring E V w K y K E F y E = y
26 21 25 oveq12d R Ring E V w K y K E F w E + R E F y E = w + R y
27 1 2 3 4 5 mat1rhmcl R Ring E V w K F w B
28 15 17 19 27 syl3anc R Ring E V w K y K F w B
29 1 2 3 4 5 mat1rhmcl R Ring E V y K F y B
30 15 17 23 29 syl3anc R Ring E V w K y K F y B
31 snidg E V E E
32 31 31 jca E V E E E E
33 32 adantl R Ring E V E E E E
34 33 adantr R Ring E V w K y K E E E E
35 2 3 7 6 matplusgcell F w B F y B E E E E E F w + A F y E = E F w E + R E F y E
36 28 30 34 35 syl21anc R Ring E V w K y K E F w + A F y E = E F w E + R E F y E
37 1 6 ringacl R Ring w K y K w + R y K
38 15 19 23 37 syl3anc R Ring E V w K y K w + R y K
39 1 2 3 4 5 mat1rhmelval R Ring E V w + R y K E F w + R y E = w + R y
40 15 17 38 39 syl3anc R Ring E V w K y K E F w + R y E = w + R y
41 26 36 40 3eqtr4rd R Ring E V w K y K E F w + R y E = E F w + A F y E
42 oveq1 i = E i F w + R y j = E F w + R y j
43 oveq1 i = E i F w + A F y j = E F w + A F y j
44 42 43 eqeq12d i = E i F w + R y j = i F w + A F y j E F w + R y j = E F w + A F y j
45 oveq2 j = E E F w + R y j = E F w + R y E
46 oveq2 j = E E F w + A F y j = E F w + A F y E
47 45 46 eqeq12d j = E E F w + R y j = E F w + A F y j E F w + R y E = E F w + A F y E
48 44 47 2ralsng E V E V i E j E i F w + R y j = i F w + A F y j E F w + R y E = E F w + A F y E
49 16 16 48 syl2anc R Ring E V i E j E i F w + R y j = i F w + A F y j E F w + R y E = E F w + A F y E
50 49 adantr R Ring E V w K y K i E j E i F w + R y j = i F w + A F y j E F w + R y E = E F w + A F y E
51 41 50 mpbird R Ring E V w K y K i E j E i F w + R y j = i F w + A F y j
52 1 2 3 4 5 mat1rhmcl R Ring E V w + R y K F w + R y B
53 15 17 38 52 syl3anc R Ring E V w K y K F w + R y B
54 2 matring E Fin R Ring A Ring
55 10 11 54 sylancr R Ring E V A Ring
56 55 adantr R Ring E V w K y K A Ring
57 3 7 ringacl A Ring F w B F y B F w + A F y B
58 56 28 30 57 syl3anc R Ring E V w K y K F w + A F y B
59 2 3 eqmat F w + R y B F w + A F y B F w + R y = F w + A F y i E j E i F w + R y j = i F w + A F y j
60 53 58 59 syl2anc R Ring E V w K y K F w + R y = F w + A F y i E j E i F w + R y j = i F w + A F y j
61 51 60 mpbird R Ring E V w K y K F w + R y = F w + A F y
62 1 3 6 7 9 13 14 61 isghmd R Ring E V F R GrpHom A