Metamath Proof Explorer


Theorem mnringmulrvald

Description: Value of multiplication in a monoid ring. (Contributed by Rohan Ridenour, 14-May-2024)

Ref Expression
Hypotheses mnringmulrvald.1 โŠข ๐น = ( ๐‘… MndRing ๐‘€ )
mnringmulrvald.2 โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐น )
mnringmulrvald.3 โŠข โˆ™ = ( .r โ€˜ ๐‘… )
mnringmulrvald.4 โŠข ๐ŸŽ = ( 0g โ€˜ ๐‘… )
mnringmulrvald.5 โŠข ๐ด = ( Base โ€˜ ๐‘€ )
mnringmulrvald.6 โŠข + = ( +g โ€˜ ๐‘€ )
mnringmulrvald.7 โŠข ยท = ( .r โ€˜ ๐น )
mnringmulrvald.8 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘… โˆˆ ๐‘ˆ )
mnringmulrvald.9 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โˆˆ ๐‘Š )
mnringmulrvald.10 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ๐ต )
mnringmulrvald.11 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Œ โˆˆ ๐ต )
Assertion mnringmulrvald ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘‹ ยท ๐‘Œ ) = ( ๐น ฮฃg ( ๐‘Ž โˆˆ ๐ด , ๐‘ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐‘– โˆˆ ๐ด โ†ฆ if ( ๐‘– = ( ๐‘Ž + ๐‘ ) , ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘Ž ) โˆ™ ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘ ) ) , ๐ŸŽ ) ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mnringmulrvald.1 โŠข ๐น = ( ๐‘… MndRing ๐‘€ )
2 mnringmulrvald.2 โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐น )
3 mnringmulrvald.3 โŠข โˆ™ = ( .r โ€˜ ๐‘… )
4 mnringmulrvald.4 โŠข ๐ŸŽ = ( 0g โ€˜ ๐‘… )
5 mnringmulrvald.5 โŠข ๐ด = ( Base โ€˜ ๐‘€ )
6 mnringmulrvald.6 โŠข + = ( +g โ€˜ ๐‘€ )
7 mnringmulrvald.7 โŠข ยท = ( .r โ€˜ ๐น )
8 mnringmulrvald.8 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘… โˆˆ ๐‘ˆ )
9 mnringmulrvald.9 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โˆˆ ๐‘Š )
10 mnringmulrvald.10 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ๐ต )
11 mnringmulrvald.11 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Œ โˆˆ ๐ต )
12 1 2 3 4 5 6 8 9 mnringmulrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต , ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต โ†ฆ ( ๐น ฮฃg ( ๐‘Ž โˆˆ ๐ด , ๐‘ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐‘– โˆˆ ๐ด โ†ฆ if ( ๐‘– = ( ๐‘Ž + ๐‘ ) , ( ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘Ž ) โˆ™ ( ๐‘ฆ โ€˜ ๐‘ ) ) , ๐ŸŽ ) ) ) ) ) = ( .r โ€˜ ๐น ) )
13 12 7 eqtr4di โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต , ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต โ†ฆ ( ๐น ฮฃg ( ๐‘Ž โˆˆ ๐ด , ๐‘ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐‘– โˆˆ ๐ด โ†ฆ if ( ๐‘– = ( ๐‘Ž + ๐‘ ) , ( ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘Ž ) โˆ™ ( ๐‘ฆ โ€˜ ๐‘ ) ) , ๐ŸŽ ) ) ) ) ) = ยท )
14 13 eqcomd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ยท = ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต , ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต โ†ฆ ( ๐น ฮฃg ( ๐‘Ž โˆˆ ๐ด , ๐‘ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐‘– โˆˆ ๐ด โ†ฆ if ( ๐‘– = ( ๐‘Ž + ๐‘ ) , ( ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘Ž ) โˆ™ ( ๐‘ฆ โ€˜ ๐‘ ) ) , ๐ŸŽ ) ) ) ) ) )
15 fveq1 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘‹ โ†’ ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘Ž ) = ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘Ž ) )
16 fveq1 โŠข ( ๐‘ฆ = ๐‘Œ โ†’ ( ๐‘ฆ โ€˜ ๐‘ ) = ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘ ) )
17 15 16 oveqan12d โŠข ( ( ๐‘ฅ = ๐‘‹ โˆง ๐‘ฆ = ๐‘Œ ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘Ž ) โˆ™ ( ๐‘ฆ โ€˜ ๐‘ ) ) = ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘Ž ) โˆ™ ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘ ) ) )
18 17 ifeq1d โŠข ( ( ๐‘ฅ = ๐‘‹ โˆง ๐‘ฆ = ๐‘Œ ) โ†’ if ( ๐‘– = ( ๐‘Ž + ๐‘ ) , ( ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘Ž ) โˆ™ ( ๐‘ฆ โ€˜ ๐‘ ) ) , ๐ŸŽ ) = if ( ๐‘– = ( ๐‘Ž + ๐‘ ) , ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘Ž ) โˆ™ ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘ ) ) , ๐ŸŽ ) )
19 18 mpteq2dv โŠข ( ( ๐‘ฅ = ๐‘‹ โˆง ๐‘ฆ = ๐‘Œ ) โ†’ ( ๐‘– โˆˆ ๐ด โ†ฆ if ( ๐‘– = ( ๐‘Ž + ๐‘ ) , ( ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘Ž ) โˆ™ ( ๐‘ฆ โ€˜ ๐‘ ) ) , ๐ŸŽ ) ) = ( ๐‘– โˆˆ ๐ด โ†ฆ if ( ๐‘– = ( ๐‘Ž + ๐‘ ) , ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘Ž ) โˆ™ ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘ ) ) , ๐ŸŽ ) ) )
20 19 mpoeq3dv โŠข ( ( ๐‘ฅ = ๐‘‹ โˆง ๐‘ฆ = ๐‘Œ ) โ†’ ( ๐‘Ž โˆˆ ๐ด , ๐‘ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐‘– โˆˆ ๐ด โ†ฆ if ( ๐‘– = ( ๐‘Ž + ๐‘ ) , ( ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘Ž ) โˆ™ ( ๐‘ฆ โ€˜ ๐‘ ) ) , ๐ŸŽ ) ) ) = ( ๐‘Ž โˆˆ ๐ด , ๐‘ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐‘– โˆˆ ๐ด โ†ฆ if ( ๐‘– = ( ๐‘Ž + ๐‘ ) , ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘Ž ) โˆ™ ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘ ) ) , ๐ŸŽ ) ) ) )
21 20 oveq2d โŠข ( ( ๐‘ฅ = ๐‘‹ โˆง ๐‘ฆ = ๐‘Œ ) โ†’ ( ๐น ฮฃg ( ๐‘Ž โˆˆ ๐ด , ๐‘ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐‘– โˆˆ ๐ด โ†ฆ if ( ๐‘– = ( ๐‘Ž + ๐‘ ) , ( ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘Ž ) โˆ™ ( ๐‘ฆ โ€˜ ๐‘ ) ) , ๐ŸŽ ) ) ) ) = ( ๐น ฮฃg ( ๐‘Ž โˆˆ ๐ด , ๐‘ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐‘– โˆˆ ๐ด โ†ฆ if ( ๐‘– = ( ๐‘Ž + ๐‘ ) , ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘Ž ) โˆ™ ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘ ) ) , ๐ŸŽ ) ) ) ) )
22 21 adantl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ = ๐‘‹ โˆง ๐‘ฆ = ๐‘Œ ) ) โ†’ ( ๐น ฮฃg ( ๐‘Ž โˆˆ ๐ด , ๐‘ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐‘– โˆˆ ๐ด โ†ฆ if ( ๐‘– = ( ๐‘Ž + ๐‘ ) , ( ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘Ž ) โˆ™ ( ๐‘ฆ โ€˜ ๐‘ ) ) , ๐ŸŽ ) ) ) ) = ( ๐น ฮฃg ( ๐‘Ž โˆˆ ๐ด , ๐‘ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐‘– โˆˆ ๐ด โ†ฆ if ( ๐‘– = ( ๐‘Ž + ๐‘ ) , ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘Ž ) โˆ™ ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘ ) ) , ๐ŸŽ ) ) ) ) )
23 ovexd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐น ฮฃg ( ๐‘Ž โˆˆ ๐ด , ๐‘ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐‘– โˆˆ ๐ด โ†ฆ if ( ๐‘– = ( ๐‘Ž + ๐‘ ) , ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘Ž ) โˆ™ ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘ ) ) , ๐ŸŽ ) ) ) ) โˆˆ V )
24 14 22 10 11 23 ovmpod โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘‹ ยท ๐‘Œ ) = ( ๐น ฮฃg ( ๐‘Ž โˆˆ ๐ด , ๐‘ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐‘– โˆˆ ๐ด โ†ฆ if ( ๐‘– = ( ๐‘Ž + ๐‘ ) , ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘Ž ) โˆ™ ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘ ) ) , ๐ŸŽ ) ) ) ) )