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Theorem mhmvlin

Description: Tuple extension of monoid homomorphisms. (Contributed by Stefan O'Rear, 5-Sep-2015)

Ref Expression
Hypotheses mhmvlin.b ⊢ B = Base M
mhmvlin.p ⊢ + ˙ = + M
mhmvlin.q ⊢ ⨣ ˙ = + N
Assertion mhmvlin ⊢ F ∈ M MndHom N ∧ X ∈ B I ∧ Y ∈ B I → F ∘ X + ˙ f Y = F ∘ X ⨣ ˙ f F ∘ Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mhmvlin.b ⊢ B = Base M
2 mhmvlin.p ⊢ + ˙ = + M
3 mhmvlin.q ⊢ ⨣ ˙ = + N
4 simpl1 ⊢ F ∈ M MndHom N ∧ X ∈ B I ∧ Y ∈ B I ∧ y ∈ I → F ∈ M MndHom N
5 elmapi ⊢ X ∈ B I → X : I ⟶ B
6 5 3ad2ant2 ⊢ F ∈ M MndHom N ∧ X ∈ B I ∧ Y ∈ B I → X : I ⟶ B
7 6 ffvelcdmda ⊢ F ∈ M MndHom N ∧ X ∈ B I ∧ Y ∈ B I ∧ y ∈ I → X ⁡ y ∈ B
8 elmapi ⊢ Y ∈ B I → Y : I ⟶ B
9 8 3ad2ant3 ⊢ F ∈ M MndHom N ∧ X ∈ B I ∧ Y ∈ B I → Y : I ⟶ B
10 9 ffvelcdmda ⊢ F ∈ M MndHom N ∧ X ∈ B I ∧ Y ∈ B I ∧ y ∈ I → Y ⁡ y ∈ B
11 1 2 3 mhmlin ⊢ F ∈ M MndHom N ∧ X ⁡ y ∈ B ∧ Y ⁡ y ∈ B → F ⁡ X ⁡ y + ˙ Y ⁡ y = F ⁡ X ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ Y ⁡ y
12 4 7 10 11 syl3anc ⊢ F ∈ M MndHom N ∧ X ∈ B I ∧ Y ∈ B I ∧ y ∈ I → F ⁡ X ⁡ y + ˙ Y ⁡ y = F ⁡ X ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ Y ⁡ y
13 12 mpteq2dva ⊢ F ∈ M MndHom N ∧ X ∈ B I ∧ Y ∈ B I → y ∈ I ⟼ F ⁡ X ⁡ y + ˙ Y ⁡ y = y ∈ I ⟼ F ⁡ X ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ Y ⁡ y
14 mhmrcl1 ⊢ F ∈ M MndHom N → M ∈ Mnd
15 14 adantr ⊢ F ∈ M MndHom N ∧ y ∈ I → M ∈ Mnd
16 15 3ad2antl1 ⊢ F ∈ M MndHom N ∧ X ∈ B I ∧ Y ∈ B I ∧ y ∈ I → M ∈ Mnd
17 1 2 mndcl ⊢ M ∈ Mnd ∧ X ⁡ y ∈ B ∧ Y ⁡ y ∈ B → X ⁡ y + ˙ Y ⁡ y ∈ B
18 16 7 10 17 syl3anc ⊢ F ∈ M MndHom N ∧ X ∈ B I ∧ Y ∈ B I ∧ y ∈ I → X ⁡ y + ˙ Y ⁡ y ∈ B
19 elmapex ⊢ Y ∈ B I → B ∈ V ∧ I ∈ V
20 19 simprd ⊢ Y ∈ B I → I ∈ V
21 20 3ad2ant3 ⊢ F ∈ M MndHom N ∧ X ∈ B I ∧ Y ∈ B I → I ∈ V
22 6 feqmptd ⊢ F ∈ M MndHom N ∧ X ∈ B I ∧ Y ∈ B I → X = y ∈ I ⟼ X ⁡ y
23 9 feqmptd ⊢ F ∈ M MndHom N ∧ X ∈ B I ∧ Y ∈ B I → Y = y ∈ I ⟼ Y ⁡ y
24 21 7 10 22 23 offval2 ⊢ F ∈ M MndHom N ∧ X ∈ B I ∧ Y ∈ B I → X + ˙ f Y = y ∈ I ⟼ X ⁡ y + ˙ Y ⁡ y
25 eqid ⊢ Base N = Base N
26 1 25 mhmf ⊢ F ∈ M MndHom N → F : B ⟶ Base N
27 26 3ad2ant1 ⊢ F ∈ M MndHom N ∧ X ∈ B I ∧ Y ∈ B I → F : B ⟶ Base N
28 27 feqmptd ⊢ F ∈ M MndHom N ∧ X ∈ B I ∧ Y ∈ B I → F = z ∈ B ⟼ F ⁡ z
29 fveq2 ⊢ z = X ⁡ y + ˙ Y ⁡ y → F ⁡ z = F ⁡ X ⁡ y + ˙ Y ⁡ y
30 18 24 28 29 fmptco ⊢ F ∈ M MndHom N ∧ X ∈ B I ∧ Y ∈ B I → F ∘ X + ˙ f Y = y ∈ I ⟼ F ⁡ X ⁡ y + ˙ Y ⁡ y
31 fvexd ⊢ F ∈ M MndHom N ∧ X ∈ B I ∧ Y ∈ B I ∧ y ∈ I → F ⁡ X ⁡ y ∈ V
32 fvexd ⊢ F ∈ M MndHom N ∧ X ∈ B I ∧ Y ∈ B I ∧ y ∈ I → F ⁡ Y ⁡ y ∈ V
33 fcompt ⊢ F : B ⟶ Base N ∧ X : I ⟶ B → F ∘ X = y ∈ I ⟼ F ⁡ X ⁡ y
34 27 6 33 syl2anc ⊢ F ∈ M MndHom N ∧ X ∈ B I ∧ Y ∈ B I → F ∘ X = y ∈ I ⟼ F ⁡ X ⁡ y
35 fcompt ⊢ F : B ⟶ Base N ∧ Y : I ⟶ B → F ∘ Y = y ∈ I ⟼ F ⁡ Y ⁡ y
36 27 9 35 syl2anc ⊢ F ∈ M MndHom N ∧ X ∈ B I ∧ Y ∈ B I → F ∘ Y = y ∈ I ⟼ F ⁡ Y ⁡ y
37 21 31 32 34 36 offval2 ⊢ F ∈ M MndHom N ∧ X ∈ B I ∧ Y ∈ B I → F ∘ X ⨣ ˙ f F ∘ Y = y ∈ I ⟼ F ⁡ X ⁡ y ⨣ ˙ F ⁡ Y ⁡ y
38 13 30 37 3eqtr4d ⊢ F ∈ M MndHom N ∧ X ∈ B I ∧ Y ∈ B I → F ∘ X + ˙ f Y = F ∘ X ⨣ ˙ f F ∘ Y