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Theorem mnringmulrd

Description: The ring product of a monoid ring. (Contributed by Rohan Ridenour, 14-May-2024)

Ref Expression
Hypotheses mnringmulrd.1 𝐹 = ( 𝑅 MndRing 𝑀 )
mnringmulrd.2 𝐵 = ( Base ‘ 𝐹 )
mnringmulrd.3 · = ( .r𝑅 )
mnringmulrd.4 0 = ( 0g𝑅 )
mnringmulrd.5 𝐴 = ( Base ‘ 𝑀 )
mnringmulrd.6 + = ( +g𝑀 )
mnringmulrd.7 ( 𝜑𝑅𝑈 )
mnringmulrd.8 ( 𝜑𝑀𝑊 )
Assertion mnringmulrd ( 𝜑 → ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐵 ↦ ( 𝐹 Σg ( 𝑎𝐴 , 𝑏𝐴 ↦ ( 𝑖𝐴 ↦ if ( 𝑖 = ( 𝑎 + 𝑏 ) , ( ( 𝑥𝑎 ) · ( 𝑦𝑏 ) ) , 0 ) ) ) ) ) = ( .r𝐹 ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mnringmulrd.1 𝐹 = ( 𝑅 MndRing 𝑀 )
2 mnringmulrd.2 𝐵 = ( Base ‘ 𝐹 )
3 mnringmulrd.3 · = ( .r𝑅 )
4 mnringmulrd.4 0 = ( 0g𝑅 )
5 mnringmulrd.5 𝐴 = ( Base ‘ 𝑀 )
6 mnringmulrd.6 + = ( +g𝑀 )
7 mnringmulrd.7 ( 𝜑𝑅𝑈 )
8 mnringmulrd.8 ( 𝜑𝑀𝑊 )
9 eqid ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) = ( 𝑅 freeLMod 𝐴 )
10 1 2 5 9 7 8 mnringbaserd ( 𝜑𝐵 = ( Base ‘ ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) ) )
11 5 fvexi 𝐴 ∈ V
12 11 11 mpoex ( 𝑎𝐴 , 𝑏𝐴 ↦ ( 𝑖𝐴 ↦ if ( 𝑖 = ( 𝑎 + 𝑏 ) , ( ( 𝑥𝑎 ) · ( 𝑦𝑏 ) ) , 0 ) ) ) ∈ V
13 12 a1i ( 𝜑 → ( 𝑎𝐴 , 𝑏𝐴 ↦ ( 𝑖𝐴 ↦ if ( 𝑖 = ( 𝑎 + 𝑏 ) , ( ( 𝑥𝑎 ) · ( 𝑦𝑏 ) ) , 0 ) ) ) ∈ V )
14 1 ovexi 𝐹 ∈ V
15 14 a1i ( 𝜑𝐹 ∈ V )
16 ovex ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) ∈ V
17 16 a1i ( 𝜑 → ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) ∈ V )
18 2 10 eqtr3id ( 𝜑 → ( Base ‘ 𝐹 ) = ( Base ‘ ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) ) )
19 1 5 9 7 8 mnringaddgd ( 𝜑 → ( +g ‘ ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) ) = ( +g𝐹 ) )
20 19 eqcomd ( 𝜑 → ( +g𝐹 ) = ( +g ‘ ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) ) )
21 13 15 17 18 20 gsumpropd ( 𝜑 → ( 𝐹 Σg ( 𝑎𝐴 , 𝑏𝐴 ↦ ( 𝑖𝐴 ↦ if ( 𝑖 = ( 𝑎 + 𝑏 ) , ( ( 𝑥𝑎 ) · ( 𝑦𝑏 ) ) , 0 ) ) ) ) = ( ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) Σg ( 𝑎𝐴 , 𝑏𝐴 ↦ ( 𝑖𝐴 ↦ if ( 𝑖 = ( 𝑎 + 𝑏 ) , ( ( 𝑥𝑎 ) · ( 𝑦𝑏 ) ) , 0 ) ) ) ) )
22 10 10 21 mpoeq123dv ( 𝜑 → ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐵 ↦ ( 𝐹 Σg ( 𝑎𝐴 , 𝑏𝐴 ↦ ( 𝑖𝐴 ↦ if ( 𝑖 = ( 𝑎 + 𝑏 ) , ( ( 𝑥𝑎 ) · ( 𝑦𝑏 ) ) , 0 ) ) ) ) ) = ( 𝑥 ∈ ( Base ‘ ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) ) , 𝑦 ∈ ( Base ‘ ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) ) ↦ ( ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) Σg ( 𝑎𝐴 , 𝑏𝐴 ↦ ( 𝑖𝐴 ↦ if ( 𝑖 = ( 𝑎 + 𝑏 ) , ( ( 𝑥𝑎 ) · ( 𝑦𝑏 ) ) , 0 ) ) ) ) ) )
23 fvex ( Base ‘ ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) ) ∈ V
24 23 23 mpoex ( 𝑥 ∈ ( Base ‘ ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) ) , 𝑦 ∈ ( Base ‘ ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) ) ↦ ( ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) Σg ( 𝑎𝐴 , 𝑏𝐴 ↦ ( 𝑖𝐴 ↦ if ( 𝑖 = ( 𝑎 + 𝑏 ) , ( ( 𝑥𝑎 ) · ( 𝑦𝑏 ) ) , 0 ) ) ) ) ) ∈ V
25 mulrid .r = Slot ( .r ‘ ndx )
26 25 setsid ( ( ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) ∈ V ∧ ( 𝑥 ∈ ( Base ‘ ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) ) , 𝑦 ∈ ( Base ‘ ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) ) ↦ ( ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) Σg ( 𝑎𝐴 , 𝑏𝐴 ↦ ( 𝑖𝐴 ↦ if ( 𝑖 = ( 𝑎 + 𝑏 ) , ( ( 𝑥𝑎 ) · ( 𝑦𝑏 ) ) , 0 ) ) ) ) ) ∈ V ) → ( 𝑥 ∈ ( Base ‘ ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) ) , 𝑦 ∈ ( Base ‘ ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) ) ↦ ( ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) Σg ( 𝑎𝐴 , 𝑏𝐴 ↦ ( 𝑖𝐴 ↦ if ( 𝑖 = ( 𝑎 + 𝑏 ) , ( ( 𝑥𝑎 ) · ( 𝑦𝑏 ) ) , 0 ) ) ) ) ) = ( .r ‘ ( ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) sSet ⟨ ( .r ‘ ndx ) , ( 𝑥 ∈ ( Base ‘ ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) ) , 𝑦 ∈ ( Base ‘ ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) ) ↦ ( ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) Σg ( 𝑎𝐴 , 𝑏𝐴 ↦ ( 𝑖𝐴 ↦ if ( 𝑖 = ( 𝑎 + 𝑏 ) , ( ( 𝑥𝑎 ) · ( 𝑦𝑏 ) ) , 0 ) ) ) ) ) ⟩ ) ) )
27 16 24 26 mp2an ( 𝑥 ∈ ( Base ‘ ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) ) , 𝑦 ∈ ( Base ‘ ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) ) ↦ ( ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) Σg ( 𝑎𝐴 , 𝑏𝐴 ↦ ( 𝑖𝐴 ↦ if ( 𝑖 = ( 𝑎 + 𝑏 ) , ( ( 𝑥𝑎 ) · ( 𝑦𝑏 ) ) , 0 ) ) ) ) ) = ( .r ‘ ( ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) sSet ⟨ ( .r ‘ ndx ) , ( 𝑥 ∈ ( Base ‘ ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) ) , 𝑦 ∈ ( Base ‘ ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) ) ↦ ( ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) Σg ( 𝑎𝐴 , 𝑏𝐴 ↦ ( 𝑖𝐴 ↦ if ( 𝑖 = ( 𝑎 + 𝑏 ) , ( ( 𝑥𝑎 ) · ( 𝑦𝑏 ) ) , 0 ) ) ) ) ) ⟩ ) )
28 eqid ( Base ‘ ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) ) = ( Base ‘ ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) )
29 1 3 4 5 6 9 28 7 8 mnringvald ( 𝜑𝐹 = ( ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) sSet ⟨ ( .r ‘ ndx ) , ( 𝑥 ∈ ( Base ‘ ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) ) , 𝑦 ∈ ( Base ‘ ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) ) ↦ ( ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) Σg ( 𝑎𝐴 , 𝑏𝐴 ↦ ( 𝑖𝐴 ↦ if ( 𝑖 = ( 𝑎 + 𝑏 ) , ( ( 𝑥𝑎 ) · ( 𝑦𝑏 ) ) , 0 ) ) ) ) ) ⟩ ) )
30 29 fveq2d ( 𝜑 → ( .r𝐹 ) = ( .r ‘ ( ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) sSet ⟨ ( .r ‘ ndx ) , ( 𝑥 ∈ ( Base ‘ ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) ) , 𝑦 ∈ ( Base ‘ ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) ) ↦ ( ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) Σg ( 𝑎𝐴 , 𝑏𝐴 ↦ ( 𝑖𝐴 ↦ if ( 𝑖 = ( 𝑎 + 𝑏 ) , ( ( 𝑥𝑎 ) · ( 𝑦𝑏 ) ) , 0 ) ) ) ) ) ⟩ ) ) )
31 27 30 eqtr4id ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ ( Base ‘ ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) ) , 𝑦 ∈ ( Base ‘ ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) ) ↦ ( ( 𝑅 freeLMod 𝐴 ) Σg ( 𝑎𝐴 , 𝑏𝐴 ↦ ( 𝑖𝐴 ↦ if ( 𝑖 = ( 𝑎 + 𝑏 ) , ( ( 𝑥𝑎 ) · ( 𝑦𝑏 ) ) , 0 ) ) ) ) ) = ( .r𝐹 ) )
32 22 31 eqtrd ( 𝜑 → ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐵 ↦ ( 𝐹 Σg ( 𝑎𝐴 , 𝑏𝐴 ↦ ( 𝑖𝐴 ↦ if ( 𝑖 = ( 𝑎 + 𝑏 ) , ( ( 𝑥𝑎 ) · ( 𝑦𝑏 ) ) , 0 ) ) ) ) ) = ( .r𝐹 ) )