Metamath Proof Explorer


Theorem pmatcollpwscmatlem2

Description: Lemma 2 for pmatcollpwscmat . (Contributed by AV, 2-Nov-2019) (Revised by AV, 4-Dec-2019)

Ref Expression
Hypotheses pmatcollpwscmat.p โŠข ๐‘ƒ = ( Poly1 โ€˜ ๐‘… )
pmatcollpwscmat.c โŠข ๐ถ = ( ๐‘ Mat ๐‘ƒ )
pmatcollpwscmat.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐ถ )
pmatcollpwscmat.m1 โŠข โˆ— = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐ถ )
pmatcollpwscmat.e1 โŠข โ†‘ = ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ƒ ) )
pmatcollpwscmat.x โŠข ๐‘‹ = ( var1 โ€˜ ๐‘… )
pmatcollpwscmat.t โŠข ๐‘‡ = ( ๐‘ matToPolyMat ๐‘… )
pmatcollpwscmat.a โŠข ๐ด = ( ๐‘ Mat ๐‘… )
pmatcollpwscmat.d โŠข ๐ท = ( Base โ€˜ ๐ด )
pmatcollpwscmat.u โŠข ๐‘ˆ = ( algSc โ€˜ ๐‘ƒ )
pmatcollpwscmat.k โŠข ๐พ = ( Base โ€˜ ๐‘… )
pmatcollpwscmat.e2 โŠข ๐ธ = ( Base โ€˜ ๐‘ƒ )
pmatcollpwscmat.s โŠข ๐‘† = ( algSc โ€˜ ๐‘ƒ )
pmatcollpwscmat.1 โŠข 1 = ( 1r โ€˜ ๐ถ )
pmatcollpwscmat.m2 โŠข ๐‘€ = ( ๐‘„ โˆ— 1 )
Assertion pmatcollpwscmatlem2 ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โ†’ ( ๐‘‡ โ€˜ ( ๐‘€ decompPMat ๐ฟ ) ) = ( ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ( coe1 โ€˜ ๐‘„ ) โ€˜ ๐ฟ ) ) โˆ— 1 ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 pmatcollpwscmat.p โŠข ๐‘ƒ = ( Poly1 โ€˜ ๐‘… )
2 pmatcollpwscmat.c โŠข ๐ถ = ( ๐‘ Mat ๐‘ƒ )
3 pmatcollpwscmat.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐ถ )
4 pmatcollpwscmat.m1 โŠข โˆ— = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐ถ )
5 pmatcollpwscmat.e1 โŠข โ†‘ = ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ƒ ) )
6 pmatcollpwscmat.x โŠข ๐‘‹ = ( var1 โ€˜ ๐‘… )
7 pmatcollpwscmat.t โŠข ๐‘‡ = ( ๐‘ matToPolyMat ๐‘… )
8 pmatcollpwscmat.a โŠข ๐ด = ( ๐‘ Mat ๐‘… )
9 pmatcollpwscmat.d โŠข ๐ท = ( Base โ€˜ ๐ด )
10 pmatcollpwscmat.u โŠข ๐‘ˆ = ( algSc โ€˜ ๐‘ƒ )
11 pmatcollpwscmat.k โŠข ๐พ = ( Base โ€˜ ๐‘… )
12 pmatcollpwscmat.e2 โŠข ๐ธ = ( Base โ€˜ ๐‘ƒ )
13 pmatcollpwscmat.s โŠข ๐‘† = ( algSc โ€˜ ๐‘ƒ )
14 pmatcollpwscmat.1 โŠข 1 = ( 1r โ€˜ ๐ถ )
15 pmatcollpwscmat.m2 โŠข ๐‘€ = ( ๐‘„ โˆ— 1 )
16 simpl โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โ†’ ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) )
17 simpr โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ๐‘… โˆˆ Ring )
18 17 adantr โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โ†’ ๐‘… โˆˆ Ring )
19 simpr โŠข ( ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) โ†’ ๐‘„ โˆˆ ๐ธ )
20 19 anim2i โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โ†’ ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) )
21 df-3an โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) โ†” ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) )
22 20 21 sylibr โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โ†’ ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) )
23 1 2 3 12 4 14 1pmatscmul โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) โ†’ ( ๐‘„ โˆ— 1 ) โˆˆ ๐ต )
24 15 23 eqeltrid โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) โ†’ ๐‘€ โˆˆ ๐ต )
25 22 24 syl โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โ†’ ๐‘€ โˆˆ ๐ต )
26 simprl โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โ†’ ๐ฟ โˆˆ โ„•0 )
27 1 2 3 8 9 decpmatcl โŠข ( ( ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต โˆง ๐ฟ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐‘€ decompPMat ๐ฟ ) โˆˆ ๐ท )
28 18 25 26 27 syl3anc โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โ†’ ( ๐‘€ decompPMat ๐ฟ ) โˆˆ ๐ท )
29 df-3an โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ( ๐‘€ decompPMat ๐ฟ ) โˆˆ ๐ท ) โ†” ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐‘€ decompPMat ๐ฟ ) โˆˆ ๐ท ) )
30 16 28 29 sylanbrc โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โ†’ ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ( ๐‘€ decompPMat ๐ฟ ) โˆˆ ๐ท ) )
31 eqid โŠข ( algSc โ€˜ ๐‘ƒ ) = ( algSc โ€˜ ๐‘ƒ )
32 7 8 9 1 31 mat2pmatval โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ( ๐‘€ decompPMat ๐ฟ ) โˆˆ ๐ท ) โ†’ ( ๐‘‡ โ€˜ ( ๐‘€ decompPMat ๐ฟ ) ) = ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( algSc โ€˜ ๐‘ƒ ) โ€˜ ( ๐‘– ( ๐‘€ decompPMat ๐ฟ ) ๐‘— ) ) ) )
33 30 32 syl โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โ†’ ( ๐‘‡ โ€˜ ( ๐‘€ decompPMat ๐ฟ ) ) = ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( algSc โ€˜ ๐‘ƒ ) โ€˜ ( ๐‘– ( ๐‘€ decompPMat ๐ฟ ) ๐‘— ) ) ) )
34 18 25 26 3jca โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โ†’ ( ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต โˆง ๐ฟ โˆˆ โ„•0 ) )
35 34 3ad2ant1 โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต โˆง ๐ฟ โˆˆ โ„•0 ) )
36 3simpc โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) )
37 1 2 3 decpmate โŠข ( ( ( ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต โˆง ๐ฟ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐‘– ( ๐‘€ decompPMat ๐ฟ ) ๐‘— ) = ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฟ ) )
38 35 36 37 syl2anc โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘– ( ๐‘€ decompPMat ๐ฟ ) ๐‘— ) = ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฟ ) )
39 38 fveq2d โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ( algSc โ€˜ ๐‘ƒ ) โ€˜ ( ๐‘– ( ๐‘€ decompPMat ๐ฟ ) ๐‘— ) ) = ( ( algSc โ€˜ ๐‘ƒ ) โ€˜ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฟ ) ) )
40 39 mpoeq3dva โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โ†’ ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( algSc โ€˜ ๐‘ƒ ) โ€˜ ( ๐‘– ( ๐‘€ decompPMat ๐ฟ ) ๐‘— ) ) ) = ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( algSc โ€˜ ๐‘ƒ ) โ€˜ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฟ ) ) ) )
41 simp1lr โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ๐‘… โˆˆ Ring )
42 simp2 โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ๐‘– โˆˆ ๐‘ )
43 simp3 โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ๐‘— โˆˆ ๐‘ )
44 25 3ad2ant1 โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ๐‘€ โˆˆ ๐ต )
45 2 12 3 42 43 44 matecld โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) โˆˆ ๐ธ )
46 26 3ad2ant1 โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ๐ฟ โˆˆ โ„•0 )
47 eqid โŠข ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) ) = ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) )
48 47 12 1 11 coe1fvalcl โŠข ( ( ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) โˆˆ ๐ธ โˆง ๐ฟ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฟ ) โˆˆ ๐พ )
49 45 46 48 syl2anc โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฟ ) โˆˆ ๐พ )
50 eqid โŠข ( var1 โ€˜ ๐‘… ) = ( var1 โ€˜ ๐‘… )
51 eqid โŠข ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ƒ ) = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ƒ )
52 eqid โŠข ( mulGrp โ€˜ ๐‘ƒ ) = ( mulGrp โ€˜ ๐‘ƒ )
53 eqid โŠข ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ƒ ) ) = ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ƒ ) )
54 11 1 50 51 52 53 31 ply1scltm โŠข ( ( ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฟ ) โˆˆ ๐พ ) โ†’ ( ( algSc โ€˜ ๐‘ƒ ) โ€˜ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฟ ) ) = ( ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฟ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ƒ ) ( 0 ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ƒ ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘… ) ) ) )
55 41 49 54 syl2anc โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ( algSc โ€˜ ๐‘ƒ ) โ€˜ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฟ ) ) = ( ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฟ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ƒ ) ( 0 ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ƒ ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘… ) ) ) )
56 55 mpoeq3dva โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โ†’ ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( algSc โ€˜ ๐‘ƒ ) โ€˜ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฟ ) ) ) = ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฟ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ƒ ) ( 0 ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ƒ ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘… ) ) ) ) )
57 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 pmatcollpwscmatlem1 โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘ โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ ( ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘Ž ๐‘€ ๐‘ ) ) โ€˜ ๐ฟ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ƒ ) ( 0 ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ƒ ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘… ) ) ) = if ( ๐‘Ž = ๐‘ , ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ( coe1 โ€˜ ๐‘„ ) โ€˜ ๐ฟ ) ) , ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) ) )
58 eqidd โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘ โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฟ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ƒ ) ( 0 ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ƒ ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘… ) ) ) ) = ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฟ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ƒ ) ( 0 ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ƒ ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘… ) ) ) ) )
59 oveq12 โŠข ( ( ๐‘– = ๐‘Ž โˆง ๐‘— = ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) = ( ๐‘Ž ๐‘€ ๐‘ ) )
60 59 fveq2d โŠข ( ( ๐‘– = ๐‘Ž โˆง ๐‘— = ๐‘ ) โ†’ ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) ) = ( coe1 โ€˜ ( ๐‘Ž ๐‘€ ๐‘ ) ) )
61 60 fveq1d โŠข ( ( ๐‘– = ๐‘Ž โˆง ๐‘— = ๐‘ ) โ†’ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฟ ) = ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘Ž ๐‘€ ๐‘ ) ) โ€˜ ๐ฟ ) )
62 61 oveq1d โŠข ( ( ๐‘– = ๐‘Ž โˆง ๐‘— = ๐‘ ) โ†’ ( ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฟ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ƒ ) ( 0 ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ƒ ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘… ) ) ) = ( ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘Ž ๐‘€ ๐‘ ) ) โ€˜ ๐ฟ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ƒ ) ( 0 ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ƒ ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘… ) ) ) )
63 62 adantl โŠข ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘ โˆˆ ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘– = ๐‘Ž โˆง ๐‘— = ๐‘ ) ) โ†’ ( ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฟ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ƒ ) ( 0 ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ƒ ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘… ) ) ) = ( ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘Ž ๐‘€ ๐‘ ) ) โ€˜ ๐ฟ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ƒ ) ( 0 ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ƒ ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘… ) ) ) )
64 simprl โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘ โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ )
65 simprr โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘ โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ ๐‘ โˆˆ ๐‘ )
66 ovexd โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘ โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ ( ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘Ž ๐‘€ ๐‘ ) ) โ€˜ ๐ฟ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ƒ ) ( 0 ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ƒ ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘… ) ) ) โˆˆ V )
67 58 63 64 65 66 ovmpod โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘ โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐‘Ž ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฟ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ƒ ) ( 0 ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ƒ ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘… ) ) ) ) ๐‘ ) = ( ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘Ž ๐‘€ ๐‘ ) ) โ€˜ ๐ฟ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ƒ ) ( 0 ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ƒ ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘… ) ) ) )
68 simpll โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โ†’ ๐‘ โˆˆ Fin )
69 1 ply1ring โŠข ( ๐‘… โˆˆ Ring โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ Ring )
70 69 adantl โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ Ring )
71 70 adantr โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ Ring )
72 pm3.22 โŠข ( ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) โ†’ ( ๐‘„ โˆˆ ๐ธ โˆง ๐ฟ โˆˆ โ„•0 ) )
73 72 adantl โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โ†’ ( ๐‘„ โˆˆ ๐ธ โˆง ๐ฟ โˆˆ โ„•0 ) )
74 eqid โŠข ( coe1 โ€˜ ๐‘„ ) = ( coe1 โ€˜ ๐‘„ )
75 74 12 1 11 coe1fvalcl โŠข ( ( ๐‘„ โˆˆ ๐ธ โˆง ๐ฟ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( coe1 โ€˜ ๐‘„ ) โ€˜ ๐ฟ ) โˆˆ ๐พ )
76 73 75 syl โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โ†’ ( ( coe1 โ€˜ ๐‘„ ) โ€˜ ๐ฟ ) โˆˆ ๐พ )
77 1 10 11 12 ply1sclcl โŠข ( ( ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ( ( coe1 โ€˜ ๐‘„ ) โ€˜ ๐ฟ ) โˆˆ ๐พ ) โ†’ ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ( coe1 โ€˜ ๐‘„ ) โ€˜ ๐ฟ ) ) โˆˆ ๐ธ )
78 18 76 77 syl2anc โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โ†’ ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ( coe1 โ€˜ ๐‘„ ) โ€˜ ๐ฟ ) ) โˆˆ ๐ธ )
79 68 71 78 3jca โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โ†’ ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘ƒ โˆˆ Ring โˆง ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ( coe1 โ€˜ ๐‘„ ) โ€˜ ๐ฟ ) ) โˆˆ ๐ธ ) )
80 eqid โŠข ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) = ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ )
81 2 12 80 14 4 scmatscmide โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘ƒ โˆˆ Ring โˆง ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ( coe1 โ€˜ ๐‘„ ) โ€˜ ๐ฟ ) ) โˆˆ ๐ธ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘ โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐‘Ž ( ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ( coe1 โ€˜ ๐‘„ ) โ€˜ ๐ฟ ) ) โˆ— 1 ) ๐‘ ) = if ( ๐‘Ž = ๐‘ , ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ( coe1 โ€˜ ๐‘„ ) โ€˜ ๐ฟ ) ) , ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) ) )
82 79 81 sylan โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘ โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐‘Ž ( ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ( coe1 โ€˜ ๐‘„ ) โ€˜ ๐ฟ ) ) โˆ— 1 ) ๐‘ ) = if ( ๐‘Ž = ๐‘ , ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ( coe1 โ€˜ ๐‘„ ) โ€˜ ๐ฟ ) ) , ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) ) )
83 57 67 82 3eqtr4d โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘ โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐‘Ž ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฟ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ƒ ) ( 0 ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ƒ ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘… ) ) ) ) ๐‘ ) = ( ๐‘Ž ( ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ( coe1 โ€˜ ๐‘„ ) โ€˜ ๐ฟ ) ) โˆ— 1 ) ๐‘ ) )
84 83 ralrimivva โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ โˆ€ ๐‘ โˆˆ ๐‘ ( ๐‘Ž ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฟ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ƒ ) ( 0 ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ƒ ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘… ) ) ) ) ๐‘ ) = ( ๐‘Ž ( ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ( coe1 โ€˜ ๐‘„ ) โ€˜ ๐ฟ ) ) โˆ— 1 ) ๐‘ ) )
85 0nn0 โŠข 0 โˆˆ โ„•0
86 85 a1i โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ 0 โˆˆ โ„•0 )
87 11 1 50 51 52 53 12 ply1tmcl โŠข ( ( ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฟ ) โˆˆ ๐พ โˆง 0 โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฟ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ƒ ) ( 0 ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ƒ ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘… ) ) ) โˆˆ ๐ธ )
88 41 49 86 87 syl3anc โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฟ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ƒ ) ( 0 ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ƒ ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘… ) ) ) โˆˆ ๐ธ )
89 2 12 3 68 71 88 matbas2d โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โ†’ ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฟ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ƒ ) ( 0 ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ƒ ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘… ) ) ) ) โˆˆ ๐ต )
90 1 2 3 12 4 14 1pmatscmul โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ( coe1 โ€˜ ๐‘„ ) โ€˜ ๐ฟ ) ) โˆˆ ๐ธ ) โ†’ ( ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ( coe1 โ€˜ ๐‘„ ) โ€˜ ๐ฟ ) ) โˆ— 1 ) โˆˆ ๐ต )
91 68 18 78 90 syl3anc โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โ†’ ( ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ( coe1 โ€˜ ๐‘„ ) โ€˜ ๐ฟ ) ) โˆ— 1 ) โˆˆ ๐ต )
92 2 3 eqmat โŠข ( ( ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฟ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ƒ ) ( 0 ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ƒ ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘… ) ) ) ) โˆˆ ๐ต โˆง ( ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ( coe1 โ€˜ ๐‘„ ) โ€˜ ๐ฟ ) ) โˆ— 1 ) โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฟ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ƒ ) ( 0 ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ƒ ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘… ) ) ) ) = ( ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ( coe1 โ€˜ ๐‘„ ) โ€˜ ๐ฟ ) ) โˆ— 1 ) โ†” โˆ€ ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ โˆ€ ๐‘ โˆˆ ๐‘ ( ๐‘Ž ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฟ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ƒ ) ( 0 ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ƒ ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘… ) ) ) ) ๐‘ ) = ( ๐‘Ž ( ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ( coe1 โ€˜ ๐‘„ ) โ€˜ ๐ฟ ) ) โˆ— 1 ) ๐‘ ) ) )
93 89 91 92 syl2anc โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โ†’ ( ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฟ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ƒ ) ( 0 ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ƒ ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘… ) ) ) ) = ( ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ( coe1 โ€˜ ๐‘„ ) โ€˜ ๐ฟ ) ) โˆ— 1 ) โ†” โˆ€ ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ โˆ€ ๐‘ โˆˆ ๐‘ ( ๐‘Ž ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฟ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ƒ ) ( 0 ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ƒ ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘… ) ) ) ) ๐‘ ) = ( ๐‘Ž ( ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ( coe1 โ€˜ ๐‘„ ) โ€˜ ๐ฟ ) ) โˆ— 1 ) ๐‘ ) ) )
94 84 93 mpbird โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โ†’ ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฟ ) ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘ƒ ) ( 0 ( .g โ€˜ ( mulGrp โ€˜ ๐‘ƒ ) ) ( var1 โ€˜ ๐‘… ) ) ) ) = ( ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ( coe1 โ€˜ ๐‘„ ) โ€˜ ๐ฟ ) ) โˆ— 1 ) )
95 56 94 eqtrd โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โ†’ ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( algSc โ€˜ ๐‘ƒ ) โ€˜ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฟ ) ) ) = ( ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ( coe1 โ€˜ ๐‘„ ) โ€˜ ๐ฟ ) ) โˆ— 1 ) )
96 33 40 95 3eqtrd โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐ฟ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) ) โ†’ ( ๐‘‡ โ€˜ ( ๐‘€ decompPMat ๐ฟ ) ) = ( ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ( coe1 โ€˜ ๐‘„ ) โ€˜ ๐ฟ ) ) โˆ— 1 ) )