Metamath Proof Explorer


Definition df-pm2mp

Description: Transformation of a polynomial matrix (over a ring) into a polynomial over matrices (over the same ring). (Contributed by AV, 5-Dec-2019)

Ref Expression
Assertion df-pm2mp pMatToMatPoly = ( ๐‘› โˆˆ Fin , ๐‘Ÿ โˆˆ V โ†ฆ ( ๐‘š โˆˆ ( Base โ€˜ ( ๐‘› Mat ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ÿ ) ) ) โ†ฆ โฆ‹ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) / ๐‘Ž โฆŒ โฆ‹ ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ž ) / ๐‘ž โฆŒ ( ๐‘ž ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ž ) ( ๐‘˜ ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ž ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘Ž ) ) ) ) ) ) )

Detailed syntax breakdown

Step Hyp Ref Expression
0 cpm2mp โŠข pMatToMatPoly
1 vn โŠข ๐‘›
2 cfn โŠข Fin
3 vr โŠข ๐‘Ÿ
4 cvv โŠข V
5 vm โŠข ๐‘š
6 cbs โŠข Base
7 1 cv โŠข ๐‘›
8 cmat โŠข Mat
9 cpl1 โŠข Poly1
10 3 cv โŠข ๐‘Ÿ
11 10 9 cfv โŠข ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ÿ )
12 7 11 8 co โŠข ( ๐‘› Mat ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ÿ ) )
13 12 6 cfv โŠข ( Base โ€˜ ( ๐‘› Mat ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ÿ ) ) )
14 7 10 8 co โŠข ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ )
15 va โŠข ๐‘Ž
16 15 cv โŠข ๐‘Ž
17 16 9 cfv โŠข ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ž )
18 vq โŠข ๐‘ž
19 18 cv โŠข ๐‘ž
20 cgsu โŠข ฮฃg
21 vk โŠข ๐‘˜
22 cn0 โŠข โ„•0
23 5 cv โŠข ๐‘š
24 cdecpmat โŠข decompPMat
25 21 cv โŠข ๐‘˜
26 23 25 24 co โŠข ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ )
27 cvsca โŠข ยท๐‘ 
28 19 27 cfv โŠข ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ž )
29 cmg โŠข .g
30 cmgp โŠข mulGrp
31 19 30 cfv โŠข ( mulGrp โ€˜ ๐‘ž )
32 31 29 cfv โŠข ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ž ) )
33 cv1 โŠข var1
34 16 33 cfv โŠข ( var1 โ€˜ ๐‘Ž )
35 25 34 32 co โŠข ( ๐‘˜ ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ž ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘Ž ) )
36 26 35 28 co โŠข ( ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ž ) ( ๐‘˜ ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ž ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘Ž ) ) )
37 21 22 36 cmpt โŠข ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ž ) ( ๐‘˜ ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ž ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘Ž ) ) ) )
38 19 37 20 co โŠข ( ๐‘ž ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ž ) ( ๐‘˜ ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ž ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘Ž ) ) ) ) )
39 18 17 38 csb โŠข โฆ‹ ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ž ) / ๐‘ž โฆŒ ( ๐‘ž ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ž ) ( ๐‘˜ ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ž ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘Ž ) ) ) ) )
40 15 14 39 csb โŠข โฆ‹ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) / ๐‘Ž โฆŒ โฆ‹ ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ž ) / ๐‘ž โฆŒ ( ๐‘ž ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ž ) ( ๐‘˜ ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ž ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘Ž ) ) ) ) )
41 5 13 40 cmpt โŠข ( ๐‘š โˆˆ ( Base โ€˜ ( ๐‘› Mat ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ÿ ) ) ) โ†ฆ โฆ‹ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) / ๐‘Ž โฆŒ โฆ‹ ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ž ) / ๐‘ž โฆŒ ( ๐‘ž ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ž ) ( ๐‘˜ ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ž ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘Ž ) ) ) ) ) )
42 1 3 2 4 41 cmpo โŠข ( ๐‘› โˆˆ Fin , ๐‘Ÿ โˆˆ V โ†ฆ ( ๐‘š โˆˆ ( Base โ€˜ ( ๐‘› Mat ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ÿ ) ) ) โ†ฆ โฆ‹ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) / ๐‘Ž โฆŒ โฆ‹ ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ž ) / ๐‘ž โฆŒ ( ๐‘ž ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ž ) ( ๐‘˜ ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ž ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘Ž ) ) ) ) ) ) )
43 0 42 wceq โŠข pMatToMatPoly = ( ๐‘› โˆˆ Fin , ๐‘Ÿ โˆˆ V โ†ฆ ( ๐‘š โˆˆ ( Base โ€˜ ( ๐‘› Mat ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ÿ ) ) ) โ†ฆ โฆ‹ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) / ๐‘Ž โฆŒ โฆ‹ ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ž ) / ๐‘ž โฆŒ ( ๐‘ž ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ž ) ( ๐‘˜ ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ž ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘Ž ) ) ) ) ) ) )