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Theorem ply1mulgsum

Description: The product of two polynomials expressed as group sum of scaled monomials. (Contributed by AV, 20-Oct-2019)

Ref Expression
Hypotheses ply1mulgsum.p 𝑃 = ( Poly1𝑅 )
ply1mulgsum.b 𝐵 = ( Base ‘ 𝑃 )
ply1mulgsum.a 𝐴 = ( coe1𝐾 )
ply1mulgsum.c 𝐶 = ( coe1𝐿 )
ply1mulgsum.x 𝑋 = ( var1𝑅 )
ply1mulgsum.pm × = ( .r𝑃 )
ply1mulgsum.sm · = ( ·𝑠𝑃 )
ply1mulgsum.rm = ( .r𝑅 )
ply1mulgsum.m 𝑀 = ( mulGrp ‘ 𝑃 )
ply1mulgsum.e = ( .g𝑀 )
Assertion ply1mulgsum ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) → ( 𝐾 × 𝐿 ) = ( 𝑃 Σg ( 𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑅 Σg ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ) ) ) · ( 𝑘 𝑋 ) ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ply1mulgsum.p 𝑃 = ( Poly1𝑅 )
2 ply1mulgsum.b 𝐵 = ( Base ‘ 𝑃 )
3 ply1mulgsum.a 𝐴 = ( coe1𝐾 )
4 ply1mulgsum.c 𝐶 = ( coe1𝐿 )
5 ply1mulgsum.x 𝑋 = ( var1𝑅 )
6 ply1mulgsum.pm × = ( .r𝑃 )
7 ply1mulgsum.sm · = ( ·𝑠𝑃 )
8 ply1mulgsum.rm = ( .r𝑅 )
9 ply1mulgsum.m 𝑀 = ( mulGrp ‘ 𝑃 )
10 ply1mulgsum.e = ( .g𝑀 )
11 1 6 8 2 coe1mul ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) → ( coe1 ‘ ( 𝐾 × 𝐿 ) ) = ( 𝑚 ∈ ℕ0 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑖 ∈ ( 0 ... 𝑚 ) ↦ ( ( ( coe1𝐾 ) ‘ 𝑖 ) ( ( coe1𝐿 ) ‘ ( 𝑚𝑖 ) ) ) ) ) ) )
12 11 adantr ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → ( coe1 ‘ ( 𝐾 × 𝐿 ) ) = ( 𝑚 ∈ ℕ0 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑖 ∈ ( 0 ... 𝑚 ) ↦ ( ( ( coe1𝐾 ) ‘ 𝑖 ) ( ( coe1𝐿 ) ‘ ( 𝑚𝑖 ) ) ) ) ) ) )
13 12 fveq1d ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → ( ( coe1 ‘ ( 𝐾 × 𝐿 ) ) ‘ 𝑛 ) = ( ( 𝑚 ∈ ℕ0 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑖 ∈ ( 0 ... 𝑚 ) ↦ ( ( ( coe1𝐾 ) ‘ 𝑖 ) ( ( coe1𝐿 ) ‘ ( 𝑚𝑖 ) ) ) ) ) ) ‘ 𝑛 ) )
14 eqidd ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → ( 𝑚 ∈ ℕ0 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑖 ∈ ( 0 ... 𝑚 ) ↦ ( ( ( coe1𝐾 ) ‘ 𝑖 ) ( ( coe1𝐿 ) ‘ ( 𝑚𝑖 ) ) ) ) ) ) = ( 𝑚 ∈ ℕ0 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑖 ∈ ( 0 ... 𝑚 ) ↦ ( ( ( coe1𝐾 ) ‘ 𝑖 ) ( ( coe1𝐿 ) ‘ ( 𝑚𝑖 ) ) ) ) ) ) )
15 oveq2 ( 𝑚 = 𝑛 → ( 0 ... 𝑚 ) = ( 0 ... 𝑛 ) )
16 fvoveq1 ( 𝑚 = 𝑛 → ( ( coe1𝐿 ) ‘ ( 𝑚𝑖 ) ) = ( ( coe1𝐿 ) ‘ ( 𝑛𝑖 ) ) )
17 16 oveq2d ( 𝑚 = 𝑛 → ( ( ( coe1𝐾 ) ‘ 𝑖 ) ( ( coe1𝐿 ) ‘ ( 𝑚𝑖 ) ) ) = ( ( ( coe1𝐾 ) ‘ 𝑖 ) ( ( coe1𝐿 ) ‘ ( 𝑛𝑖 ) ) ) )
18 15 17 mpteq12dv ( 𝑚 = 𝑛 → ( 𝑖 ∈ ( 0 ... 𝑚 ) ↦ ( ( ( coe1𝐾 ) ‘ 𝑖 ) ( ( coe1𝐿 ) ‘ ( 𝑚𝑖 ) ) ) ) = ( 𝑖 ∈ ( 0 ... 𝑛 ) ↦ ( ( ( coe1𝐾 ) ‘ 𝑖 ) ( ( coe1𝐿 ) ‘ ( 𝑛𝑖 ) ) ) ) )
19 18 oveq2d ( 𝑚 = 𝑛 → ( 𝑅 Σg ( 𝑖 ∈ ( 0 ... 𝑚 ) ↦ ( ( ( coe1𝐾 ) ‘ 𝑖 ) ( ( coe1𝐿 ) ‘ ( 𝑚𝑖 ) ) ) ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑖 ∈ ( 0 ... 𝑛 ) ↦ ( ( ( coe1𝐾 ) ‘ 𝑖 ) ( ( coe1𝐿 ) ‘ ( 𝑛𝑖 ) ) ) ) ) )
20 19 adantl ( ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) ∧ 𝑚 = 𝑛 ) → ( 𝑅 Σg ( 𝑖 ∈ ( 0 ... 𝑚 ) ↦ ( ( ( coe1𝐾 ) ‘ 𝑖 ) ( ( coe1𝐿 ) ‘ ( 𝑚𝑖 ) ) ) ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑖 ∈ ( 0 ... 𝑛 ) ↦ ( ( ( coe1𝐾 ) ‘ 𝑖 ) ( ( coe1𝐿 ) ‘ ( 𝑛𝑖 ) ) ) ) ) )
21 simpr ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → 𝑛 ∈ ℕ0 )
22 ovexd ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → ( 𝑅 Σg ( 𝑖 ∈ ( 0 ... 𝑛 ) ↦ ( ( ( coe1𝐾 ) ‘ 𝑖 ) ( ( coe1𝐿 ) ‘ ( 𝑛𝑖 ) ) ) ) ) ∈ V )
23 14 20 21 22 fvmptd ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → ( ( 𝑚 ∈ ℕ0 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑖 ∈ ( 0 ... 𝑚 ) ↦ ( ( ( coe1𝐾 ) ‘ 𝑖 ) ( ( coe1𝐿 ) ‘ ( 𝑚𝑖 ) ) ) ) ) ) ‘ 𝑛 ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑖 ∈ ( 0 ... 𝑛 ) ↦ ( ( ( coe1𝐾 ) ‘ 𝑖 ) ( ( coe1𝐿 ) ‘ ( 𝑛𝑖 ) ) ) ) ) )
24 9 fveq2i ( .g𝑀 ) = ( .g ‘ ( mulGrp ‘ 𝑃 ) )
25 10 24 eqtri = ( .g ‘ ( mulGrp ‘ 𝑃 ) )
26 simp1 ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) → 𝑅 ∈ Ring )
27 26 adantr ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → 𝑅 ∈ Ring )
28 eqid ( Base ‘ 𝑅 ) = ( Base ‘ 𝑅 )
29 eqid ( 0g𝑅 ) = ( 0g𝑅 )
30 ringcmn ( 𝑅 ∈ Ring → 𝑅 ∈ CMnd )
31 30 3ad2ant1 ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) → 𝑅 ∈ CMnd )
32 31 ad2antrr ( ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ) → 𝑅 ∈ CMnd )
33 fzfid ( ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ) → ( 0 ... 𝑘 ) ∈ Fin )
34 simpll1 ( ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ) → 𝑅 ∈ Ring )
35 34 adantr ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ) ∧ 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ) → 𝑅 ∈ Ring )
36 simp2 ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) → 𝐾𝐵 )
37 36 ad2antrr ( ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ) → 𝐾𝐵 )
38 elfznn0 ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) → 𝑙 ∈ ℕ0 )
39 3 2 1 28 coe1fvalcl ( ( 𝐾𝐵𝑙 ∈ ℕ0 ) → ( 𝐴𝑙 ) ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) )
40 37 38 39 syl2an ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ) ∧ 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ) → ( 𝐴𝑙 ) ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) )
41 simp3 ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) → 𝐿𝐵 )
42 41 ad2antrr ( ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ) → 𝐿𝐵 )
43 fznn0sub ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) → ( 𝑘𝑙 ) ∈ ℕ0 )
44 4 2 1 28 coe1fvalcl ( ( 𝐿𝐵 ∧ ( 𝑘𝑙 ) ∈ ℕ0 ) → ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) )
45 42 43 44 syl2an ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ) ∧ 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ) → ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) )
46 28 8 ringcl ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ ( 𝐴𝑙 ) ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) ∧ ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) ) → ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ) ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) )
47 35 40 45 46 syl3anc ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ) ∧ 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ) → ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ) ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) )
48 47 ralrimiva ( ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ) → ∀ 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ) ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) )
49 28 32 33 48 gsummptcl ( ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ) → ( 𝑅 Σg ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ) ) ) ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) )
50 49 ralrimiva ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → ∀ 𝑘 ∈ ℕ0 ( 𝑅 Σg ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ) ) ) ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) )
51 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ply1mulgsumlem3 ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) → ( 𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ) ) ) ) finSupp ( 0g𝑅 ) )
52 51 adantr ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → ( 𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ) ) ) ) finSupp ( 0g𝑅 ) )
53 1 2 5 25 27 28 7 29 50 52 21 gsummoncoe1 ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → ( ( coe1 ‘ ( 𝑃 Σg ( 𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑅 Σg ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ) ) ) · ( 𝑘 𝑋 ) ) ) ) ) ‘ 𝑛 ) = 𝑛 / 𝑘 ( 𝑅 Σg ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ) ) ) )
54 vex 𝑛 ∈ V
55 csbov2g ( 𝑛 ∈ V → 𝑛 / 𝑘 ( 𝑅 Σg ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ) ) ) = ( 𝑅 Σg 𝑛 / 𝑘 ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ) ) ) )
56 id ( 𝑛 ∈ V → 𝑛 ∈ V )
57 oveq2 ( 𝑘 = 𝑛 → ( 0 ... 𝑘 ) = ( 0 ... 𝑛 ) )
58 fvoveq1 ( 𝑘 = 𝑛 → ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) = ( 𝐶 ‘ ( 𝑛𝑙 ) ) )
59 58 oveq2d ( 𝑘 = 𝑛 → ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ) = ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑛𝑙 ) ) ) )
60 57 59 mpteq12dv ( 𝑘 = 𝑛 → ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ) ) = ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑛 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑛𝑙 ) ) ) ) )
61 60 adantl ( ( 𝑛 ∈ V ∧ 𝑘 = 𝑛 ) → ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ) ) = ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑛 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑛𝑙 ) ) ) ) )
62 56 61 csbied ( 𝑛 ∈ V → 𝑛 / 𝑘 ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ) ) = ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑛 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑛𝑙 ) ) ) ) )
63 62 oveq2d ( 𝑛 ∈ V → ( 𝑅 Σg 𝑛 / 𝑘 ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ) ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑛 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑛𝑙 ) ) ) ) ) )
64 55 63 eqtrd ( 𝑛 ∈ V → 𝑛 / 𝑘 ( 𝑅 Σg ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ) ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑛 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑛𝑙 ) ) ) ) ) )
65 54 64 mp1i ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → 𝑛 / 𝑘 ( 𝑅 Σg ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ) ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑛 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑛𝑙 ) ) ) ) ) )
66 fveq2 ( 𝑙 = 𝑖 → ( 𝐴𝑙 ) = ( 𝐴𝑖 ) )
67 3 fveq1i ( 𝐴𝑖 ) = ( ( coe1𝐾 ) ‘ 𝑖 )
68 66 67 eqtrdi ( 𝑙 = 𝑖 → ( 𝐴𝑙 ) = ( ( coe1𝐾 ) ‘ 𝑖 ) )
69 oveq2 ( 𝑙 = 𝑖 → ( 𝑛𝑙 ) = ( 𝑛𝑖 ) )
70 69 fveq2d ( 𝑙 = 𝑖 → ( 𝐶 ‘ ( 𝑛𝑙 ) ) = ( 𝐶 ‘ ( 𝑛𝑖 ) ) )
71 4 fveq1i ( 𝐶 ‘ ( 𝑛𝑖 ) ) = ( ( coe1𝐿 ) ‘ ( 𝑛𝑖 ) )
72 70 71 eqtrdi ( 𝑙 = 𝑖 → ( 𝐶 ‘ ( 𝑛𝑙 ) ) = ( ( coe1𝐿 ) ‘ ( 𝑛𝑖 ) ) )
73 68 72 oveq12d ( 𝑙 = 𝑖 → ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑛𝑙 ) ) ) = ( ( ( coe1𝐾 ) ‘ 𝑖 ) ( ( coe1𝐿 ) ‘ ( 𝑛𝑖 ) ) ) )
74 73 cbvmptv ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑛 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑛𝑙 ) ) ) ) = ( 𝑖 ∈ ( 0 ... 𝑛 ) ↦ ( ( ( coe1𝐾 ) ‘ 𝑖 ) ( ( coe1𝐿 ) ‘ ( 𝑛𝑖 ) ) ) )
75 74 a1i ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑛 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑛𝑙 ) ) ) ) = ( 𝑖 ∈ ( 0 ... 𝑛 ) ↦ ( ( ( coe1𝐾 ) ‘ 𝑖 ) ( ( coe1𝐿 ) ‘ ( 𝑛𝑖 ) ) ) ) )
76 75 oveq2d ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → ( 𝑅 Σg ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑛 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑛𝑙 ) ) ) ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑖 ∈ ( 0 ... 𝑛 ) ↦ ( ( ( coe1𝐾 ) ‘ 𝑖 ) ( ( coe1𝐿 ) ‘ ( 𝑛𝑖 ) ) ) ) ) )
77 53 65 76 3eqtrrd ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → ( 𝑅 Σg ( 𝑖 ∈ ( 0 ... 𝑛 ) ↦ ( ( ( coe1𝐾 ) ‘ 𝑖 ) ( ( coe1𝐿 ) ‘ ( 𝑛𝑖 ) ) ) ) ) = ( ( coe1 ‘ ( 𝑃 Σg ( 𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑅 Σg ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ) ) ) · ( 𝑘 𝑋 ) ) ) ) ) ‘ 𝑛 ) )
78 13 23 77 3eqtrd ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → ( ( coe1 ‘ ( 𝐾 × 𝐿 ) ) ‘ 𝑛 ) = ( ( coe1 ‘ ( 𝑃 Σg ( 𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑅 Σg ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ) ) ) · ( 𝑘 𝑋 ) ) ) ) ) ‘ 𝑛 ) )
79 78 ralrimiva ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) → ∀ 𝑛 ∈ ℕ0 ( ( coe1 ‘ ( 𝐾 × 𝐿 ) ) ‘ 𝑛 ) = ( ( coe1 ‘ ( 𝑃 Σg ( 𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑅 Σg ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ) ) ) · ( 𝑘 𝑋 ) ) ) ) ) ‘ 𝑛 ) )
80 1 ply1ring ( 𝑅 ∈ Ring → 𝑃 ∈ Ring )
81 2 6 ringcl ( ( 𝑃 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) → ( 𝐾 × 𝐿 ) ∈ 𝐵 )
82 80 81 syl3an1 ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) → ( 𝐾 × 𝐿 ) ∈ 𝐵 )
83 eqid ( 0g𝑃 ) = ( 0g𝑃 )
84 ringcmn ( 𝑃 ∈ Ring → 𝑃 ∈ CMnd )
85 80 84 syl ( 𝑅 ∈ Ring → 𝑃 ∈ CMnd )
86 85 3ad2ant1 ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) → 𝑃 ∈ CMnd )
87 nn0ex 0 ∈ V
88 87 a1i ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) → ℕ0 ∈ V )
89 1 ply1lmod ( 𝑅 ∈ Ring → 𝑃 ∈ LMod )
90 89 3ad2ant1 ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) → 𝑃 ∈ LMod )
91 90 adantr ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ) → 𝑃 ∈ LMod )
92 31 adantr ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ) → 𝑅 ∈ CMnd )
93 fzfid ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ) → ( 0 ... 𝑘 ) ∈ Fin )
94 simpll1 ( ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ) ∧ 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ) → 𝑅 ∈ Ring )
95 36 adantr ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ) → 𝐾𝐵 )
96 95 38 39 syl2an ( ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ) ∧ 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ) → ( 𝐴𝑙 ) ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) )
97 41 adantr ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ) → 𝐿𝐵 )
98 97 43 44 syl2an ( ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ) ∧ 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ) → ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) )
99 94 96 98 46 syl3anc ( ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ) ∧ 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ) → ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ) ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) )
100 99 ralrimiva ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ) → ∀ 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ) ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) )
101 28 92 93 100 gsummptcl ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ) → ( 𝑅 Σg ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ) ) ) ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) )
102 26 adantr ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ) → 𝑅 ∈ Ring )
103 1 ply1sca ( 𝑅 ∈ Ring → 𝑅 = ( Scalar ‘ 𝑃 ) )
104 102 103 syl ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ) → 𝑅 = ( Scalar ‘ 𝑃 ) )
105 104 fveq2d ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ) → ( Base ‘ 𝑅 ) = ( Base ‘ ( Scalar ‘ 𝑃 ) ) )
106 101 105 eleqtrd ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ) → ( 𝑅 Σg ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ) ) ) ∈ ( Base ‘ ( Scalar ‘ 𝑃 ) ) )
107 9 ringmgp ( 𝑃 ∈ Ring → 𝑀 ∈ Mnd )
108 80 107 syl ( 𝑅 ∈ Ring → 𝑀 ∈ Mnd )
109 108 3ad2ant1 ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) → 𝑀 ∈ Mnd )
110 109 adantr ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ) → 𝑀 ∈ Mnd )
111 simpr ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ) → 𝑘 ∈ ℕ0 )
112 5 1 2 vr1cl ( 𝑅 ∈ Ring → 𝑋𝐵 )
113 112 3ad2ant1 ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) → 𝑋𝐵 )
114 113 adantr ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ) → 𝑋𝐵 )
115 9 2 mgpbas 𝐵 = ( Base ‘ 𝑀 )
116 115 10 mulgnn0cl ( ( 𝑀 ∈ Mnd ∧ 𝑘 ∈ ℕ0𝑋𝐵 ) → ( 𝑘 𝑋 ) ∈ 𝐵 )
117 110 111 114 116 syl3anc ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ) → ( 𝑘 𝑋 ) ∈ 𝐵 )
118 eqid ( Scalar ‘ 𝑃 ) = ( Scalar ‘ 𝑃 )
119 eqid ( Base ‘ ( Scalar ‘ 𝑃 ) ) = ( Base ‘ ( Scalar ‘ 𝑃 ) )
120 2 118 7 119 lmodvscl ( ( 𝑃 ∈ LMod ∧ ( 𝑅 Σg ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ) ) ) ∈ ( Base ‘ ( Scalar ‘ 𝑃 ) ) ∧ ( 𝑘 𝑋 ) ∈ 𝐵 ) → ( ( 𝑅 Σg ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ) ) ) · ( 𝑘 𝑋 ) ) ∈ 𝐵 )
121 91 106 117 120 syl3anc ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ) → ( ( 𝑅 Σg ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ) ) ) · ( 𝑘 𝑋 ) ) ∈ 𝐵 )
122 121 fmpttd ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) → ( 𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑅 Σg ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ) ) ) · ( 𝑘 𝑋 ) ) ) : ℕ0𝐵 )
123 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ply1mulgsumlem4 ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) → ( 𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑅 Σg ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ) ) ) · ( 𝑘 𝑋 ) ) ) finSupp ( 0g𝑃 ) )
124 2 83 86 88 122 123 gsumcl ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) → ( 𝑃 Σg ( 𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑅 Σg ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ) ) ) · ( 𝑘 𝑋 ) ) ) ) ∈ 𝐵 )
125 eqid ( coe1 ‘ ( 𝐾 × 𝐿 ) ) = ( coe1 ‘ ( 𝐾 × 𝐿 ) )
126 eqid ( coe1 ‘ ( 𝑃 Σg ( 𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑅 Σg ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ) ) ) · ( 𝑘 𝑋 ) ) ) ) ) = ( coe1 ‘ ( 𝑃 Σg ( 𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑅 Σg ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ) ) ) · ( 𝑘 𝑋 ) ) ) ) )
127 1 2 125 126 ply1coe1eq ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ ( 𝐾 × 𝐿 ) ∈ 𝐵 ∧ ( 𝑃 Σg ( 𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑅 Σg ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ) ) ) · ( 𝑘 𝑋 ) ) ) ) ∈ 𝐵 ) → ( ∀ 𝑛 ∈ ℕ0 ( ( coe1 ‘ ( 𝐾 × 𝐿 ) ) ‘ 𝑛 ) = ( ( coe1 ‘ ( 𝑃 Σg ( 𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑅 Σg ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ) ) ) · ( 𝑘 𝑋 ) ) ) ) ) ‘ 𝑛 ) ↔ ( 𝐾 × 𝐿 ) = ( 𝑃 Σg ( 𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑅 Σg ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ) ) ) · ( 𝑘 𝑋 ) ) ) ) ) )
128 26 82 124 127 syl3anc ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) → ( ∀ 𝑛 ∈ ℕ0 ( ( coe1 ‘ ( 𝐾 × 𝐿 ) ) ‘ 𝑛 ) = ( ( coe1 ‘ ( 𝑃 Σg ( 𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑅 Σg ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ) ) ) · ( 𝑘 𝑋 ) ) ) ) ) ‘ 𝑛 ) ↔ ( 𝐾 × 𝐿 ) = ( 𝑃 Σg ( 𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑅 Σg ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ) ) ) · ( 𝑘 𝑋 ) ) ) ) ) )
129 79 128 mpbid ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵 ) → ( 𝐾 × 𝐿 ) = ( 𝑃 Σg ( 𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ( ( 𝑅 Σg ( 𝑙 ∈ ( 0 ... 𝑘 ) ↦ ( ( 𝐴𝑙 ) ( 𝐶 ‘ ( 𝑘𝑙 ) ) ) ) ) · ( 𝑘 𝑋 ) ) ) ) )