Metamath Proof Explorer


Theorem pm2mpval

Description: Value of the transformation of a polynomial matrix into a polynomial over matrices. (Contributed 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‘… )
Assertion pm2mpval ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ ๐‘‰ ) 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‘‹ ) ) ) ) ) )

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 df-pm2mp โŠข pMatToMatPoly = ( ๐‘› โˆˆ Fin , ๐‘Ÿ โˆˆ V โ†ฆ ( ๐‘š โˆˆ ( Base โ€˜ ( ๐‘› Mat ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ÿ ) ) ) โ†ฆ โฆ‹ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) / ๐‘Ž โฆŒ โฆ‹ ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ž ) / ๐‘ž โฆŒ ( ๐‘ž ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ž ) ( ๐‘˜ ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ž ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘Ž ) ) ) ) ) ) )
11 10 a1i โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ ๐‘‰ ) โ†’ pMatToMatPoly = ( ๐‘› โˆˆ Fin , ๐‘Ÿ โˆˆ V โ†ฆ ( ๐‘š โˆˆ ( Base โ€˜ ( ๐‘› Mat ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ÿ ) ) ) โ†ฆ โฆ‹ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) / ๐‘Ž โฆŒ โฆ‹ ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ž ) / ๐‘ž โฆŒ ( ๐‘ž ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ž ) ( ๐‘˜ ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ž ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘Ž ) ) ) ) ) ) ) )
12 simpl โŠข ( ( ๐‘› = ๐‘ โˆง ๐‘Ÿ = ๐‘… ) โ†’ ๐‘› = ๐‘ )
13 fveq2 โŠข ( ๐‘Ÿ = ๐‘… โ†’ ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ÿ ) = ( Poly1 โ€˜ ๐‘… ) )
14 13 adantl โŠข ( ( ๐‘› = ๐‘ โˆง ๐‘Ÿ = ๐‘… ) โ†’ ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ÿ ) = ( Poly1 โ€˜ ๐‘… ) )
15 12 14 oveq12d โŠข ( ( ๐‘› = ๐‘ โˆง ๐‘Ÿ = ๐‘… ) โ†’ ( ๐‘› Mat ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ÿ ) ) = ( ๐‘ Mat ( Poly1 โ€˜ ๐‘… ) ) )
16 15 fveq2d โŠข ( ( ๐‘› = ๐‘ โˆง ๐‘Ÿ = ๐‘… ) โ†’ ( Base โ€˜ ( ๐‘› Mat ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ÿ ) ) ) = ( Base โ€˜ ( ๐‘ Mat ( Poly1 โ€˜ ๐‘… ) ) ) )
17 1 oveq2i โŠข ( ๐‘ Mat ๐‘ƒ ) = ( ๐‘ Mat ( Poly1 โ€˜ ๐‘… ) )
18 2 17 eqtri โŠข ๐ถ = ( ๐‘ Mat ( Poly1 โ€˜ ๐‘… ) )
19 18 fveq2i โŠข ( Base โ€˜ ๐ถ ) = ( Base โ€˜ ( ๐‘ Mat ( Poly1 โ€˜ ๐‘… ) ) )
20 3 19 eqtri โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ( ๐‘ Mat ( Poly1 โ€˜ ๐‘… ) ) )
21 16 20 eqtr4di โŠข ( ( ๐‘› = ๐‘ โˆง ๐‘Ÿ = ๐‘… ) โ†’ ( Base โ€˜ ( ๐‘› Mat ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ÿ ) ) ) = ๐ต )
22 21 adantl โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ ๐‘‰ ) โˆง ( ๐‘› = ๐‘ โˆง ๐‘Ÿ = ๐‘… ) ) โ†’ ( Base โ€˜ ( ๐‘› Mat ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ÿ ) ) ) = ๐ต )
23 ovex โŠข ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) โˆˆ V
24 fvexd โŠข ( ๐‘Ž = ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) โ†’ ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ž ) โˆˆ V )
25 simpr โŠข ( ( ๐‘Ž = ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) โˆง ๐‘ž = ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ž ) ) โ†’ ๐‘ž = ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ž ) )
26 fveq2 โŠข ( ๐‘Ž = ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) โ†’ ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ž ) = ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) )
27 26 adantr โŠข ( ( ๐‘Ž = ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) โˆง ๐‘ž = ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ž ) ) โ†’ ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ž ) = ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) )
28 25 27 eqtrd โŠข ( ( ๐‘Ž = ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) โˆง ๐‘ž = ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ž ) ) โ†’ ๐‘ž = ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) )
29 28 fveq2d โŠข ( ( ๐‘Ž = ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) โˆง ๐‘ž = ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ž ) ) โ†’ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ž ) = ( ยท๐‘  โ€˜ ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ) )
30 eqidd โŠข ( ( ๐‘Ž = ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) โˆง ๐‘ž = ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ž ) ) โ†’ ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) = ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) )
31 28 fveq2d โŠข ( ( ๐‘Ž = ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) โˆง ๐‘ž = ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ž ) ) โ†’ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ž ) = ( mulGrp โ€˜ ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ) )
32 31 fveq2d โŠข ( ( ๐‘Ž = ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) โˆง ๐‘ž = ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ž ) ) โ†’ ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ž ) ) = ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ) ) )
33 eqidd โŠข ( ( ๐‘Ž = ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) โˆง ๐‘ž = ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ž ) ) โ†’ ๐‘˜ = ๐‘˜ )
34 fveq2 โŠข ( ๐‘Ž = ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) โ†’ ( var1 โ€˜ ๐‘Ž ) = ( var1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) )
35 34 adantr โŠข ( ( ๐‘Ž = ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) โˆง ๐‘ž = ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ž ) ) โ†’ ( var1 โ€˜ ๐‘Ž ) = ( var1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) )
36 32 33 35 oveq123d โŠข ( ( ๐‘Ž = ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) โˆง ๐‘ž = ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ž ) ) โ†’ ( ๐‘˜ ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ž ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘Ž ) ) = ( ๐‘˜ ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ) ) ( var1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ) )
37 29 30 36 oveq123d โŠข ( ( ๐‘Ž = ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) โˆง ๐‘ž = ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ž ) ) โ†’ ( ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ž ) ( ๐‘˜ ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ž ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘Ž ) ) ) = ( ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ) ( ๐‘˜ ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ) ) ( var1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ) ) )
38 37 mpteq2dv โŠข ( ( ๐‘Ž = ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) โˆง ๐‘ž = ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ž ) ) โ†’ ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ž ) ( ๐‘˜ ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ž ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘Ž ) ) ) ) = ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ) ( ๐‘˜ ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ) ) ( var1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ) ) ) )
39 28 38 oveq12d โŠข ( ( ๐‘Ž = ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) โˆง ๐‘ž = ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ž ) ) โ†’ ( ๐‘ž ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ž ) ( ๐‘˜ ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ž ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘Ž ) ) ) ) ) = ( ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ) ( ๐‘˜ ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ) ) ( var1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ) ) ) ) )
40 24 39 csbied โŠข ( ๐‘Ž = ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) โ†’ โฆ‹ ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ž ) / ๐‘ž โฆŒ ( ๐‘ž ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ž ) ( ๐‘˜ ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ž ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘Ž ) ) ) ) ) = ( ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ) ( ๐‘˜ ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ) ) ( var1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ) ) ) ) )
41 23 40 csbie โŠข โฆ‹ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) / ๐‘Ž โฆŒ โฆ‹ ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ž ) / ๐‘ž โฆŒ ( ๐‘ž ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ž ) ( ๐‘˜ ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ž ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘Ž ) ) ) ) ) = ( ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ) ( ๐‘˜ ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ) ) ( var1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ) ) ) )
42 oveq12 โŠข ( ( ๐‘› = ๐‘ โˆง ๐‘Ÿ = ๐‘… ) โ†’ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) = ( ๐‘ Mat ๐‘… ) )
43 42 fveq2d โŠข ( ( ๐‘› = ๐‘ โˆง ๐‘Ÿ = ๐‘… ) โ†’ ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) = ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘ Mat ๐‘… ) ) )
44 7 fveq2i โŠข ( Poly1 โ€˜ ๐ด ) = ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘ Mat ๐‘… ) )
45 8 44 eqtri โŠข ๐‘„ = ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘ Mat ๐‘… ) )
46 43 45 eqtr4di โŠข ( ( ๐‘› = ๐‘ โˆง ๐‘Ÿ = ๐‘… ) โ†’ ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) = ๐‘„ )
47 43 fveq2d โŠข ( ( ๐‘› = ๐‘ โˆง ๐‘Ÿ = ๐‘… ) โ†’ ( ยท๐‘  โ€˜ ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ) = ( ยท๐‘  โ€˜ ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘ Mat ๐‘… ) ) ) )
48 45 fveq2i โŠข ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘„ ) = ( ยท๐‘  โ€˜ ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘ Mat ๐‘… ) ) )
49 4 48 eqtri โŠข โˆ— = ( ยท๐‘  โ€˜ ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘ Mat ๐‘… ) ) )
50 47 49 eqtr4di โŠข ( ( ๐‘› = ๐‘ โˆง ๐‘Ÿ = ๐‘… ) โ†’ ( ยท๐‘  โ€˜ ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ) = โˆ— )
51 eqidd โŠข ( ( ๐‘› = ๐‘ โˆง ๐‘Ÿ = ๐‘… ) โ†’ ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) = ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) )
52 43 fveq2d โŠข ( ( ๐‘› = ๐‘ โˆง ๐‘Ÿ = ๐‘… ) โ†’ ( mulGrp โ€˜ ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ) = ( mulGrp โ€˜ ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘ Mat ๐‘… ) ) ) )
53 52 fveq2d โŠข ( ( ๐‘› = ๐‘ โˆง ๐‘Ÿ = ๐‘… ) โ†’ ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ) ) = ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘ Mat ๐‘… ) ) ) ) )
54 45 fveq2i โŠข ( mulGrp โ€˜ ๐‘„ ) = ( mulGrp โ€˜ ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘ Mat ๐‘… ) ) )
55 54 fveq2i โŠข ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘„ ) ) = ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘ Mat ๐‘… ) ) ) )
56 5 55 eqtri โŠข โ†‘ = ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘ Mat ๐‘… ) ) ) )
57 53 56 eqtr4di โŠข ( ( ๐‘› = ๐‘ โˆง ๐‘Ÿ = ๐‘… ) โ†’ ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ) ) = โ†‘ )
58 eqidd โŠข ( ( ๐‘› = ๐‘ โˆง ๐‘Ÿ = ๐‘… ) โ†’ ๐‘˜ = ๐‘˜ )
59 42 fveq2d โŠข ( ( ๐‘› = ๐‘ โˆง ๐‘Ÿ = ๐‘… ) โ†’ ( var1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) = ( var1 โ€˜ ( ๐‘ Mat ๐‘… ) ) )
60 7 fveq2i โŠข ( var1 โ€˜ ๐ด ) = ( var1 โ€˜ ( ๐‘ Mat ๐‘… ) )
61 6 60 eqtri โŠข ๐‘‹ = ( var1 โ€˜ ( ๐‘ Mat ๐‘… ) )
62 59 61 eqtr4di โŠข ( ( ๐‘› = ๐‘ โˆง ๐‘Ÿ = ๐‘… ) โ†’ ( var1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) = ๐‘‹ )
63 57 58 62 oveq123d โŠข ( ( ๐‘› = ๐‘ โˆง ๐‘Ÿ = ๐‘… ) โ†’ ( ๐‘˜ ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ) ) ( var1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ) = ( ๐‘˜ โ†‘ ๐‘‹ ) )
64 50 51 63 oveq123d โŠข ( ( ๐‘› = ๐‘ โˆง ๐‘Ÿ = ๐‘… ) โ†’ ( ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ) ( ๐‘˜ ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ) ) ( var1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ) ) = ( ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) โˆ— ( ๐‘˜ โ†‘ ๐‘‹ ) ) )
65 64 mpteq2dv โŠข ( ( ๐‘› = ๐‘ โˆง ๐‘Ÿ = ๐‘… ) โ†’ ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ) ( ๐‘˜ ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ) ) ( var1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ) ) ) = ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) โˆ— ( ๐‘˜ โ†‘ ๐‘‹ ) ) ) )
66 46 65 oveq12d โŠข ( ( ๐‘› = ๐‘ โˆง ๐‘Ÿ = ๐‘… ) โ†’ ( ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ) ( ๐‘˜ ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ) ) ( var1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ) ) ) ) = ( ๐‘„ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) โˆ— ( ๐‘˜ โ†‘ ๐‘‹ ) ) ) ) )
67 66 adantl โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ ๐‘‰ ) โˆง ( ๐‘› = ๐‘ โˆง ๐‘Ÿ = ๐‘… ) ) โ†’ ( ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ) ( ๐‘˜ ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ( Poly1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ) ) ( var1 โ€˜ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) ) ) ) ) ) = ( ๐‘„ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) โˆ— ( ๐‘˜ โ†‘ ๐‘‹ ) ) ) ) )
68 41 67 eqtrid โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ ๐‘‰ ) โˆง ( ๐‘› = ๐‘ โˆง ๐‘Ÿ = ๐‘… ) ) โ†’ โฆ‹ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) / ๐‘Ž โฆŒ โฆ‹ ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ž ) / ๐‘ž โฆŒ ( ๐‘ž ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ž ) ( ๐‘˜ ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ž ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘Ž ) ) ) ) ) = ( ๐‘„ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) โˆ— ( ๐‘˜ โ†‘ ๐‘‹ ) ) ) ) )
69 22 68 mpteq12dv โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ ๐‘‰ ) โˆง ( ๐‘› = ๐‘ โˆง ๐‘Ÿ = ๐‘… ) ) โ†’ ( ๐‘š โˆˆ ( Base โ€˜ ( ๐‘› Mat ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ÿ ) ) ) โ†ฆ โฆ‹ ( ๐‘› Mat ๐‘Ÿ ) / ๐‘Ž โฆŒ โฆ‹ ( Poly1 โ€˜ ๐‘Ž ) / ๐‘ž โฆŒ ( ๐‘ž ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ž ) ( ๐‘˜ ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ž ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘Ž ) ) ) ) ) ) = ( ๐‘š โˆˆ ๐ต โ†ฆ ( ๐‘„ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) โˆ— ( ๐‘˜ โ†‘ ๐‘‹ ) ) ) ) ) )
70 simpl โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ ๐‘‰ ) โ†’ ๐‘ โˆˆ Fin )
71 elex โŠข ( ๐‘… โˆˆ ๐‘‰ โ†’ ๐‘… โˆˆ V )
72 71 adantl โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ ๐‘‰ ) โ†’ ๐‘… โˆˆ V )
73 3 fvexi โŠข ๐ต โˆˆ V
74 73 mptex โŠข ( ๐‘š โˆˆ ๐ต โ†ฆ ( ๐‘„ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) โˆ— ( ๐‘˜ โ†‘ ๐‘‹ ) ) ) ) ) โˆˆ V
75 74 a1i โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ ๐‘‰ ) โ†’ ( ๐‘š โˆˆ ๐ต โ†ฆ ( ๐‘„ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) โˆ— ( ๐‘˜ โ†‘ ๐‘‹ ) ) ) ) ) โˆˆ V )
76 11 69 70 72 75 ovmpod โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ ๐‘‰ ) โ†’ ( ๐‘ pMatToMatPoly ๐‘… ) = ( ๐‘š โˆˆ ๐ต โ†ฆ ( ๐‘„ ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐‘š decompPMat ๐‘˜ ) โˆ— ( ๐‘˜ โ†‘ ๐‘‹ ) ) ) ) ) )
77 9 76 eqtrid โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ ๐‘‰ ) 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‘‹ ) ) ) ) ) )