Metamath Proof Explorer


Theorem pm2mpf

Description: The transformation of polynomial matrices into polynomials over matrices is a function mapping polynomial matrices to polynomials over matrices. (Contributed by AV, 5-Oct-2019) (Revised by AV, 5-Dec-2019)

Ref Expression
Hypotheses pm2mpval.p โŠข ๐‘ƒ = ( Poly1 โ€˜ ๐‘… )
pm2mpval.c โŠข ๐ถ = ( ๐‘ Mat ๐‘ƒ )
pm2mpval.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐ถ )
pm2mpval.m โŠข โˆ— = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘„ )
pm2mpval.e โŠข โ†‘ = ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘„ ) )
pm2mpval.x โŠข ๐‘‹ = ( var1 โ€˜ ๐ด )
pm2mpval.a โŠข ๐ด = ( ๐‘ Mat ๐‘… )
pm2mpval.q โŠข ๐‘„ = ( Poly1 โ€˜ ๐ด )
pm2mpval.t โŠข ๐‘‡ = ( ๐‘ pMatToMatPoly ๐‘… )
pm2mpcl.l โŠข ๐ฟ = ( Base โ€˜ ๐‘„ )
Assertion pm2mpf ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ๐‘‡ : ๐ต โŸถ ๐ฟ )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 pm2mpval.p โŠข ๐‘ƒ = ( Poly1 โ€˜ ๐‘… )
2 pm2mpval.c โŠข ๐ถ = ( ๐‘ Mat ๐‘ƒ )
3 pm2mpval.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐ถ )
4 pm2mpval.m โŠข โˆ— = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘„ )
5 pm2mpval.e โŠข โ†‘ = ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘„ ) )
6 pm2mpval.x โŠข ๐‘‹ = ( var1 โ€˜ ๐ด )
7 pm2mpval.a โŠข ๐ด = ( ๐‘ Mat ๐‘… )
8 pm2mpval.q โŠข ๐‘„ = ( Poly1 โ€˜ ๐ด )
9 pm2mpval.t โŠข ๐‘‡ = ( ๐‘ pMatToMatPoly ๐‘… )
10 pm2mpcl.l โŠข ๐ฟ = ( Base โ€˜ ๐‘„ )
11 ovexd โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐‘„ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) โˆ— ( ๐‘˜ โ†‘ ๐‘‹ ) ) ) ) โˆˆ V )
12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 pm2mpval โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ๐‘‡ = ( ๐‘š โˆˆ ๐ต โ†ฆ ( ๐‘„ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) โˆ— ( ๐‘˜ โ†‘ ๐‘‹ ) ) ) ) ) )
13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 pm2mpcl โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ ) โˆˆ ๐ฟ )
14 13 3expa โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ ) โˆˆ ๐ฟ )
15 11 12 14 fmpt2d โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ๐‘‡ : ๐ต โŸถ ๐ฟ )