Metamath Proof Explorer


Theorem chpdmatlem0

Description: Lemma 0 for chpdmat . (Contributed by AV, 18-Aug-2019)

Ref Expression
Hypotheses chpdmat.c โŠข ๐ถ = ( ๐‘ CharPlyMat ๐‘… )
chpdmat.p โŠข ๐‘ƒ = ( Poly1 โ€˜ ๐‘… )
chpdmat.a โŠข ๐ด = ( ๐‘ Mat ๐‘… )
chpdmat.s โŠข ๐‘† = ( algSc โ€˜ ๐‘ƒ )
chpdmat.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐ด )
chpdmat.x โŠข ๐‘‹ = ( var1 โ€˜ ๐‘… )
chpdmat.0 โŠข 0 = ( 0g โ€˜ ๐‘… )
chpdmat.g โŠข ๐บ = ( mulGrp โ€˜ ๐‘ƒ )
chpdmat.m โŠข โˆ’ = ( -g โ€˜ ๐‘ƒ )
chpdmatlem.q โŠข ๐‘„ = ( ๐‘ Mat ๐‘ƒ )
chpdmatlem.1 โŠข 1 = ( 1r โ€˜ ๐‘„ )
chpdmatlem.m โŠข ยท = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘„ )
Assertion chpdmatlem0 ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ( ๐‘‹ ยท 1 ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘„ ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 chpdmat.c โŠข ๐ถ = ( ๐‘ CharPlyMat ๐‘… )
2 chpdmat.p โŠข ๐‘ƒ = ( Poly1 โ€˜ ๐‘… )
3 chpdmat.a โŠข ๐ด = ( ๐‘ Mat ๐‘… )
4 chpdmat.s โŠข ๐‘† = ( algSc โ€˜ ๐‘ƒ )
5 chpdmat.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐ด )
6 chpdmat.x โŠข ๐‘‹ = ( var1 โ€˜ ๐‘… )
7 chpdmat.0 โŠข 0 = ( 0g โ€˜ ๐‘… )
8 chpdmat.g โŠข ๐บ = ( mulGrp โ€˜ ๐‘ƒ )
9 chpdmat.m โŠข โˆ’ = ( -g โ€˜ ๐‘ƒ )
10 chpdmatlem.q โŠข ๐‘„ = ( ๐‘ Mat ๐‘ƒ )
11 chpdmatlem.1 โŠข 1 = ( 1r โ€˜ ๐‘„ )
12 chpdmatlem.m โŠข ยท = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘„ )
13 2 10 pmatlmod โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ๐‘„ โˆˆ LMod )
14 eqid โŠข ( Base โ€˜ ๐‘ƒ ) = ( Base โ€˜ ๐‘ƒ )
15 6 2 14 vr1cl โŠข ( ๐‘… โˆˆ Ring โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ƒ ) )
16 15 adantl โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ƒ ) )
17 2 ply1ring โŠข ( ๐‘… โˆˆ Ring โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ Ring )
18 10 matsca2 โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘ƒ โˆˆ Ring ) โ†’ ๐‘ƒ = ( Scalar โ€˜ ๐‘„ ) )
19 17 18 sylan2 โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ๐‘ƒ = ( Scalar โ€˜ ๐‘„ ) )
20 19 eqcomd โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ( Scalar โ€˜ ๐‘„ ) = ๐‘ƒ )
21 20 fveq2d โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘„ ) ) = ( Base โ€˜ ๐‘ƒ ) )
22 16 21 eleqtrrd โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘„ ) ) )
23 2 10 pmatring โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ๐‘„ โˆˆ Ring )
24 eqid โŠข ( Base โ€˜ ๐‘„ ) = ( Base โ€˜ ๐‘„ )
25 24 11 ringidcl โŠข ( ๐‘„ โˆˆ Ring โ†’ 1 โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘„ ) )
26 23 25 syl โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ 1 โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘„ ) )
27 eqid โŠข ( Scalar โ€˜ ๐‘„ ) = ( Scalar โ€˜ ๐‘„ )
28 eqid โŠข ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘„ ) ) = ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘„ ) )
29 24 27 12 28 lmodvscl โŠข ( ( ๐‘„ โˆˆ LMod โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( Base โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘„ ) ) โˆง 1 โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘„ ) ) โ†’ ( ๐‘‹ ยท 1 ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘„ ) )
30 13 22 26 29 syl3anc โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ( ๐‘‹ ยท 1 ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘„ ) )