Metamath Proof Explorer


Theorem scmatrhm

Description: There is a ring homomorphism from a ring to the ring of scalar matrices over this ring. (Contributed by AV, 29-Dec-2019)

Ref Expression
Hypotheses scmatrhmval.k โŠข ๐พ = ( Base โ€˜ ๐‘… )
scmatrhmval.a โŠข ๐ด = ( ๐‘ Mat ๐‘… )
scmatrhmval.o โŠข 1 = ( 1r โ€˜ ๐ด )
scmatrhmval.t โŠข โˆ— = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐ด )
scmatrhmval.f โŠข ๐น = ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐พ โ†ฆ ( ๐‘ฅ โˆ— 1 ) )
scmatrhmval.c โŠข ๐ถ = ( ๐‘ ScMat ๐‘… )
scmatghm.s โŠข ๐‘† = ( ๐ด โ†พs ๐ถ )
Assertion scmatrhm ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ๐น โˆˆ ( ๐‘… RingHom ๐‘† ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 scmatrhmval.k โŠข ๐พ = ( Base โ€˜ ๐‘… )
2 scmatrhmval.a โŠข ๐ด = ( ๐‘ Mat ๐‘… )
3 scmatrhmval.o โŠข 1 = ( 1r โ€˜ ๐ด )
4 scmatrhmval.t โŠข โˆ— = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐ด )
5 scmatrhmval.f โŠข ๐น = ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐พ โ†ฆ ( ๐‘ฅ โˆ— 1 ) )
6 scmatrhmval.c โŠข ๐ถ = ( ๐‘ ScMat ๐‘… )
7 scmatghm.s โŠข ๐‘† = ( ๐ด โ†พs ๐ถ )
8 simpr โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ๐‘… โˆˆ Ring )
9 eqid โŠข ( Base โ€˜ ๐ด ) = ( Base โ€˜ ๐ด )
10 eqid โŠข ( 0g โ€˜ ๐‘… ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… )
11 2 9 1 10 6 scmatsrng โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ๐ถ โˆˆ ( SubRing โ€˜ ๐ด ) )
12 7 subrgring โŠข ( ๐ถ โˆˆ ( SubRing โ€˜ ๐ด ) โ†’ ๐‘† โˆˆ Ring )
13 11 12 syl โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ๐‘† โˆˆ Ring )
14 1 2 3 4 5 6 7 scmatghm โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ๐น โˆˆ ( ๐‘… GrpHom ๐‘† ) )
15 eqid โŠข ( mulGrp โ€˜ ๐‘… ) = ( mulGrp โ€˜ ๐‘… )
16 eqid โŠข ( mulGrp โ€˜ ๐‘† ) = ( mulGrp โ€˜ ๐‘† )
17 1 2 3 4 5 6 7 15 16 scmatmhm โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ๐น โˆˆ ( ( mulGrp โ€˜ ๐‘… ) MndHom ( mulGrp โ€˜ ๐‘† ) ) )
18 14 17 jca โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ( ๐น โˆˆ ( ๐‘… GrpHom ๐‘† ) โˆง ๐น โˆˆ ( ( mulGrp โ€˜ ๐‘… ) MndHom ( mulGrp โ€˜ ๐‘† ) ) ) )
19 15 16 isrhm โŠข ( ๐น โˆˆ ( ๐‘… RingHom ๐‘† ) โ†” ( ( ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘† โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐น โˆˆ ( ๐‘… GrpHom ๐‘† ) โˆง ๐น โˆˆ ( ( mulGrp โ€˜ ๐‘… ) MndHom ( mulGrp โ€˜ ๐‘† ) ) ) ) )
20 8 13 18 19 syl21anbrc โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ๐น โˆˆ ( ๐‘… RingHom ๐‘† ) )