Metamath Proof Explorer


Theorem mp2pm2mplem3

Description: Lemma 3 for mp2pm2mp . (Contributed by AV, 10-Oct-2019) (Revised by AV, 5-Dec-2019)

Ref Expression
Hypotheses mp2pm2mp.a โŠข ๐ด = ( ๐‘ Mat ๐‘… )
mp2pm2mp.q โŠข ๐‘„ = ( Poly1 โ€˜ ๐ด )
mp2pm2mp.l โŠข ๐ฟ = ( Base โ€˜ ๐‘„ )
mp2pm2mp.m โŠข ยท = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ƒ )
mp2pm2mp.e โŠข ๐ธ = ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ƒ ) )
mp2pm2mp.y โŠข ๐‘Œ = ( var1 โ€˜ ๐‘… )
mp2pm2mp.i โŠข ๐ผ = ( ๐‘ โˆˆ ๐ฟ โ†ฆ ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘— ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) ) )
mp2pm2mplem2.p โŠข ๐‘ƒ = ( Poly1 โ€˜ ๐‘… )
Assertion mp2pm2mplem3 ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘‚ โˆˆ ๐ฟ ) โˆง ๐พ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐ผ โ€˜ ๐‘‚ ) decompPMat ๐พ ) = ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘— ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) ) โ€˜ ๐พ ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mp2pm2mp.a โŠข ๐ด = ( ๐‘ Mat ๐‘… )
2 mp2pm2mp.q โŠข ๐‘„ = ( Poly1 โ€˜ ๐ด )
3 mp2pm2mp.l โŠข ๐ฟ = ( Base โ€˜ ๐‘„ )
4 mp2pm2mp.m โŠข ยท = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ƒ )
5 mp2pm2mp.e โŠข ๐ธ = ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ƒ ) )
6 mp2pm2mp.y โŠข ๐‘Œ = ( var1 โ€˜ ๐‘… )
7 mp2pm2mp.i โŠข ๐ผ = ( ๐‘ โˆˆ ๐ฟ โ†ฆ ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘— ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) ) )
8 mp2pm2mplem2.p โŠข ๐‘ƒ = ( Poly1 โ€˜ ๐‘… )
9 1 2 3 4 5 6 7 mp2pm2mplem1 โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘‚ โˆˆ ๐ฟ ) โ†’ ( ๐ผ โ€˜ ๐‘‚ ) = ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘— ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) ) )
10 9 oveq1d โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘‚ โˆˆ ๐ฟ ) โ†’ ( ( ๐ผ โ€˜ ๐‘‚ ) decompPMat ๐พ ) = ( ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘— ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) ) decompPMat ๐พ ) )
11 10 adantr โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘‚ โˆˆ ๐ฟ ) โˆง ๐พ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐ผ โ€˜ ๐‘‚ ) decompPMat ๐พ ) = ( ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘— ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) ) decompPMat ๐พ ) )
12 eqid โŠข ( ๐‘ Mat ๐‘ƒ ) = ( ๐‘ Mat ๐‘ƒ )
13 eqid โŠข ( Base โ€˜ ( ๐‘ Mat ๐‘ƒ ) ) = ( Base โ€˜ ( ๐‘ Mat ๐‘ƒ ) )
14 1 2 3 4 5 6 7 8 12 13 mp2pm2mplem2 โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘‚ โˆˆ ๐ฟ ) โ†’ ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘— ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) ) โˆˆ ( Base โ€˜ ( ๐‘ Mat ๐‘ƒ ) ) )
15 12 13 decpmatval โŠข ( ( ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘— ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) ) โˆˆ ( Base โ€˜ ( ๐‘ Mat ๐‘ƒ ) ) โˆง ๐พ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘— ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) ) decompPMat ๐พ ) = ( ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ , ๐‘ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘Ž ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘— ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) ) ๐‘ ) ) โ€˜ ๐พ ) ) )
16 14 15 sylan โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘‚ โˆˆ ๐ฟ ) โˆง ๐พ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘— ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) ) decompPMat ๐พ ) = ( ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ , ๐‘ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘Ž ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘— ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) ) ๐‘ ) ) โ€˜ ๐พ ) ) )
17 eqidd โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘‚ โˆˆ ๐ฟ ) โˆง ๐พ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘ โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘— ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) ) = ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘— ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) ) )
18 oveq12 โŠข ( ( ๐‘– = ๐‘Ž โˆง ๐‘— = ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘— ) = ( ๐‘Ž ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘ ) )
19 18 oveq1d โŠข ( ( ๐‘– = ๐‘Ž โˆง ๐‘— = ๐‘ ) โ†’ ( ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘— ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) = ( ( ๐‘Ž ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘ ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) )
20 19 mpteq2dv โŠข ( ( ๐‘– = ๐‘Ž โˆง ๐‘— = ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘— ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) = ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘Ž ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘ ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) )
21 20 oveq2d โŠข ( ( ๐‘– = ๐‘Ž โˆง ๐‘— = ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘— ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) = ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘Ž ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘ ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) )
22 21 adantl โŠข ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘‚ โˆˆ ๐ฟ ) โˆง ๐พ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘ โˆˆ ๐‘ ) โˆง ( ๐‘– = ๐‘Ž โˆง ๐‘— = ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘— ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) = ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘Ž ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘ ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) )
23 simp2 โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘‚ โˆˆ ๐ฟ ) โˆง ๐พ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘ โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ )
24 simp3 โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘‚ โˆˆ ๐ฟ ) โˆง ๐พ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘ โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ๐‘ โˆˆ ๐‘ )
25 ovexd โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘‚ โˆˆ ๐ฟ ) โˆง ๐พ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘ โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘Ž ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘ ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) โˆˆ V )
26 17 22 23 24 25 ovmpod โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘‚ โˆˆ ๐ฟ ) โˆง ๐พ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘ โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘Ž ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘— ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) ) ๐‘ ) = ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘Ž ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘ ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) )
27 26 fveq2d โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘‚ โˆˆ ๐ฟ ) โˆง ๐พ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘ โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( coe1 โ€˜ ( ๐‘Ž ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘— ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) ) ๐‘ ) ) = ( coe1 โ€˜ ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘Ž ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘ ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) ) )
28 27 fveq1d โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘‚ โˆˆ ๐ฟ ) โˆง ๐พ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘ โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘Ž ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘— ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) ) ๐‘ ) ) โ€˜ ๐พ ) = ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘Ž ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘ ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) ) โ€˜ ๐พ ) )
29 28 mpoeq3dva โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘‚ โˆˆ ๐ฟ ) โˆง ๐พ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ , ๐‘ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘Ž ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘— ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) ) ๐‘ ) ) โ€˜ ๐พ ) ) = ( ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ , ๐‘ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘Ž ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘ ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) ) โ€˜ ๐พ ) ) )
30 oveq1 โŠข ( ๐‘Ž = ๐‘– โ†’ ( ๐‘Ž ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘ ) = ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘ ) )
31 30 oveq1d โŠข ( ๐‘Ž = ๐‘– โ†’ ( ( ๐‘Ž ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘ ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) = ( ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘ ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) )
32 31 mpteq2dv โŠข ( ๐‘Ž = ๐‘– โ†’ ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘Ž ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘ ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) = ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘ ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) )
33 32 oveq2d โŠข ( ๐‘Ž = ๐‘– โ†’ ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘Ž ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘ ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) = ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘ ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) )
34 33 fveq2d โŠข ( ๐‘Ž = ๐‘– โ†’ ( coe1 โ€˜ ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘Ž ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘ ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) ) = ( coe1 โ€˜ ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘ ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) ) )
35 34 fveq1d โŠข ( ๐‘Ž = ๐‘– โ†’ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘Ž ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘ ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) ) โ€˜ ๐พ ) = ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘ ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) ) โ€˜ ๐พ ) )
36 simpl โŠข ( ( ๐‘ = ๐‘— โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ๐‘ = ๐‘— )
37 36 oveq2d โŠข ( ( ๐‘ = ๐‘— โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘ ) = ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘— ) )
38 37 oveq1d โŠข ( ( ๐‘ = ๐‘— โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘ ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) = ( ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘— ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) )
39 38 mpteq2dva โŠข ( ๐‘ = ๐‘— โ†’ ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘ ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) = ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘— ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) )
40 39 oveq2d โŠข ( ๐‘ = ๐‘— โ†’ ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘ ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) = ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘— ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) )
41 40 fveq2d โŠข ( ๐‘ = ๐‘— โ†’ ( coe1 โ€˜ ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘ ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) ) = ( coe1 โ€˜ ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘— ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) ) )
42 41 fveq1d โŠข ( ๐‘ = ๐‘— โ†’ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘ ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) ) โ€˜ ๐พ ) = ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘— ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) ) โ€˜ ๐พ ) )
43 35 42 cbvmpov โŠข ( ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ , ๐‘ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘Ž ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘ ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) ) โ€˜ ๐พ ) ) = ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘— ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) ) โ€˜ ๐พ ) )
44 29 43 eqtrdi โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘‚ โˆˆ ๐ฟ ) โˆง ๐พ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ , ๐‘ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘Ž ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘— ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) ) ๐‘ ) ) โ€˜ ๐พ ) ) = ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘— ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) ) โ€˜ ๐พ ) ) )
45 11 16 44 3eqtrd โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘‚ โˆˆ ๐ฟ ) โˆง ๐พ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐ผ โ€˜ ๐‘‚ ) decompPMat ๐พ ) = ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘ƒ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ( coe1 โ€˜ ๐‘‚ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ๐‘— ) ยท ( ๐‘˜ ๐ธ ๐‘Œ ) ) ) ) ) โ€˜ ๐พ ) ) )