Metamath Proof Explorer


Theorem chpdmatlem1

Description: Lemma 1 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‘„ )
chpdmatlem.z โŠข ๐‘ = ( -g โ€˜ ๐‘„ )
chpdmatlem.t โŠข ๐‘‡ = ( ๐‘ matToPolyMat ๐‘… )
Assertion chpdmatlem1 ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ( ๐‘‹ ยท 1 ) ๐‘ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘€ ) ) 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 chpdmatlem.z โŠข ๐‘ = ( -g โ€˜ ๐‘„ )
14 chpdmatlem.t โŠข ๐‘‡ = ( ๐‘ matToPolyMat ๐‘… )
15 2 10 pmatring โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ๐‘„ โˆˆ Ring )
16 15 3adant3 โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ๐‘„ โˆˆ Ring )
17 ringgrp โŠข ( ๐‘„ โˆˆ Ring โ†’ ๐‘„ โˆˆ Grp )
18 16 17 syl โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ๐‘„ โˆˆ Grp )
19 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 chpdmatlem0 โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ( ๐‘‹ ยท 1 ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘„ ) )
20 19 3adant3 โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐‘‹ ยท 1 ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘„ ) )
21 14 3 5 2 10 mat2pmatbas โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘€ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘„ ) )
22 eqid โŠข ( Base โ€˜ ๐‘„ ) = ( Base โ€˜ ๐‘„ )
23 22 13 grpsubcl โŠข ( ( ๐‘„ โˆˆ Grp โˆง ( ๐‘‹ ยท 1 ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘„ ) โˆง ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘€ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘„ ) ) โ†’ ( ( ๐‘‹ ยท 1 ) ๐‘ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘„ ) )
24 18 20 21 23 syl3anc โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ( ๐‘‹ ยท 1 ) ๐‘ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘€ ) ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘„ ) )