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Theorem mat2pmatf1

Description: The matrix transformation is a 1-1 function from the matrices to the polynomial matrices. (Contributed by AV, 28-Oct-2019) (Proof shortened by AV, 27-Nov-2019)

Ref Expression
Hypotheses mat2pmatbas.t T = N matToPolyMat R
mat2pmatbas.a A = N Mat R
mat2pmatbas.b B = Base A
mat2pmatbas.p P = Poly 1 R
mat2pmatbas.c C = N Mat P
mat2pmatbas0.h H = Base C
Assertion mat2pmatf1 N Fin R Ring T : B 1-1 H

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mat2pmatbas.t T = N matToPolyMat R
2 mat2pmatbas.a A = N Mat R
3 mat2pmatbas.b B = Base A
4 mat2pmatbas.p P = Poly 1 R
5 mat2pmatbas.c C = N Mat P
6 mat2pmatbas0.h H = Base C
7 1 2 3 4 5 6 mat2pmatf N Fin R Ring T : B H
8 simpl x B y B x B
9 8 anim2i N Fin R Ring x B y B N Fin R Ring x B
10 df-3an N Fin R Ring x B N Fin R Ring x B
11 9 10 sylibr N Fin R Ring x B y B N Fin R Ring x B
12 eqid algSc P = algSc P
13 1 2 3 4 12 mat2pmatvalel N Fin R Ring x B i N j N i T x j = algSc P i x j
14 11 13 sylan N Fin R Ring x B y B i N j N i T x j = algSc P i x j
15 simpr x B y B y B
16 15 anim2i N Fin R Ring x B y B N Fin R Ring y B
17 df-3an N Fin R Ring y B N Fin R Ring y B
18 16 17 sylibr N Fin R Ring x B y B N Fin R Ring y B
19 1 2 3 4 12 mat2pmatvalel N Fin R Ring y B i N j N i T y j = algSc P i y j
20 18 19 sylan N Fin R Ring x B y B i N j N i T y j = algSc P i y j
21 14 20 eqeq12d N Fin R Ring x B y B i N j N i T x j = i T y j algSc P i x j = algSc P i y j
22 eqid Base R = Base R
23 eqid Base P = Base P
24 4 12 22 23 ply1sclf1 R Ring algSc P : Base R 1-1 Base P
25 24 ad3antlr N Fin R Ring x B y B i N j N algSc P : Base R 1-1 Base P
26 simprl N Fin R Ring x B y B i N j N i N
27 simprr N Fin R Ring x B y B i N j N j N
28 simplrl N Fin R Ring x B y B i N j N x B
29 2 22 3 26 27 28 matecld N Fin R Ring x B y B i N j N i x j Base R
30 simplrr N Fin R Ring x B y B i N j N y B
31 2 22 3 26 27 30 matecld N Fin R Ring x B y B i N j N i y j Base R
32 f1veqaeq algSc P : Base R 1-1 Base P i x j Base R i y j Base R algSc P i x j = algSc P i y j i x j = i y j
33 25 29 31 32 syl12anc N Fin R Ring x B y B i N j N algSc P i x j = algSc P i y j i x j = i y j
34 21 33 sylbid N Fin R Ring x B y B i N j N i T x j = i T y j i x j = i y j
35 34 ralimdvva N Fin R Ring x B y B i N j N i T x j = i T y j i N j N i x j = i y j
36 1 2 3 4 5 6 mat2pmatbas0 N Fin R Ring x B T x H
37 11 36 syl N Fin R Ring x B y B T x H
38 1 2 3 4 5 6 mat2pmatbas0 N Fin R Ring y B T y H
39 18 38 syl N Fin R Ring x B y B T y H
40 5 6 eqmat T x H T y H T x = T y i N j N i T x j = i T y j
41 37 39 40 syl2anc N Fin R Ring x B y B T x = T y i N j N i T x j = i T y j
42 2 3 eqmat x B y B x = y i N j N i x j = i y j
43 42 adantl N Fin R Ring x B y B x = y i N j N i x j = i y j
44 35 41 43 3imtr4d N Fin R Ring x B y B T x = T y x = y
45 44 ralrimivva N Fin R Ring x B y B T x = T y x = y
46 dff13 T : B 1-1 H T : B H x B y B T x = T y x = y
47 7 45 46 sylanbrc N Fin R Ring T : B 1-1 H