Metamath Proof Explorer


Theorem scmatscm

Description: The multiplication of a matrix with a scalar matrix corresponds to a scalar multiplication. (Contributed by AV, 28-Dec-2019)

Ref Expression
Hypotheses scmatscm.k โŠข ๐พ = ( Base โ€˜ ๐‘… )
scmatscm.a โŠข ๐ด = ( ๐‘ Mat ๐‘… )
scmatscm.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐ด )
scmatscm.t โŠข โˆ— = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐ด )
scmatscm.m โŠข ร— = ( .r โ€˜ ๐ด )
scmatscm.c โŠข ๐‘† = ( ๐‘ ScMat ๐‘… )
Assertion scmatscm ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โ†’ โˆƒ ๐‘ โˆˆ ๐พ โˆ€ ๐‘š โˆˆ ๐ต ( ๐ถ ร— ๐‘š ) = ( ๐‘ โˆ— ๐‘š ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 scmatscm.k โŠข ๐พ = ( Base โ€˜ ๐‘… )
2 scmatscm.a โŠข ๐ด = ( ๐‘ Mat ๐‘… )
3 scmatscm.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐ด )
4 scmatscm.t โŠข โˆ— = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐ด )
5 scmatscm.m โŠข ร— = ( .r โ€˜ ๐ด )
6 scmatscm.c โŠข ๐‘† = ( ๐‘ ScMat ๐‘… )
7 eqid โŠข ( 1r โ€˜ ๐ด ) = ( 1r โ€˜ ๐ด )
8 1 2 3 7 4 6 scmatscmid โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โ†’ โˆƒ ๐‘ โˆˆ ๐พ ๐ถ = ( ๐‘ โˆ— ( 1r โ€˜ ๐ด ) ) )
9 8 3expa โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โ†’ โˆƒ ๐‘ โˆˆ ๐พ ๐ถ = ( ๐‘ โˆ— ( 1r โ€˜ ๐ด ) ) )
10 oveq1 โŠข ( ๐ถ = ( ๐‘ โˆ— ( 1r โ€˜ ๐ด ) ) โ†’ ( ๐ถ ร— ๐‘š ) = ( ( ๐‘ โˆ— ( 1r โ€˜ ๐ด ) ) ร— ๐‘š ) )
11 simpr โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ๐‘… โˆˆ Ring )
12 11 ad4antr โŠข ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ ๐‘… โˆˆ Ring )
13 simpl โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โ†’ ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) )
14 13 adantr โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โ†’ ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) )
15 2 matring โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ๐ด โˆˆ Ring )
16 3 7 ringidcl โŠข ( ๐ด โˆˆ Ring โ†’ ( 1r โ€˜ ๐ด ) โˆˆ ๐ต )
17 15 16 syl โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ( 1r โ€˜ ๐ด ) โˆˆ ๐ต )
18 17 adantr โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โ†’ ( 1r โ€˜ ๐ด ) โˆˆ ๐ต )
19 18 anim1ci โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โ†’ ( ๐‘ โˆˆ ๐พ โˆง ( 1r โ€˜ ๐ด ) โˆˆ ๐ต ) )
20 1 2 3 4 matvscl โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐‘ โˆˆ ๐พ โˆง ( 1r โ€˜ ๐ด ) โˆˆ ๐ต ) ) โ†’ ( ๐‘ โˆ— ( 1r โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ ๐ต )
21 14 19 20 syl2anc โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โ†’ ( ๐‘ โˆ— ( 1r โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ ๐ต )
22 21 anim1i โŠข ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ( ๐‘ โˆ— ( 1r โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) )
23 22 adantr โŠข ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ ( ( ๐‘ โˆ— ( 1r โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) )
24 simpr โŠข ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) )
25 2 3 5 matmulcell โŠข ( ( ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ( ( ๐‘ โˆ— ( 1r โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐‘– ( ( ๐‘ โˆ— ( 1r โ€˜ ๐ด ) ) ร— ๐‘š ) ๐‘— ) = ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ๐‘ โˆ— ( 1r โ€˜ ๐ด ) ) ๐‘˜ ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) ) ) ) )
26 12 23 24 25 syl3anc โŠข ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐‘– ( ( ๐‘ โˆ— ( 1r โ€˜ ๐ด ) ) ร— ๐‘š ) ๐‘— ) = ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ๐‘ โˆ— ( 1r โ€˜ ๐ด ) ) ๐‘˜ ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) ) ) ) )
27 13 anim1i โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โ†’ ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) )
28 df-3an โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โ†” ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) )
29 27 28 sylibr โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โ†’ ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) )
30 29 ad3antrrr โŠข ( ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) )
31 eqid โŠข ( 0g โ€˜ ๐‘… ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… )
32 2 1 4 31 matsc โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โ†’ ( ๐‘ โˆ— ( 1r โ€˜ ๐ด ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘ , ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ if ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ , ๐‘ , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) ) )
33 30 32 syl โŠข ( ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘ โˆ— ( 1r โ€˜ ๐ด ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘ , ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ if ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ , ๐‘ , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) ) )
34 eqeq12 โŠข ( ( ๐‘ฅ = ๐‘– โˆง ๐‘ฆ = ๐‘˜ ) โ†’ ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†” ๐‘– = ๐‘˜ ) )
35 34 ifbid โŠข ( ( ๐‘ฅ = ๐‘– โˆง ๐‘ฆ = ๐‘˜ ) โ†’ if ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ , ๐‘ , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) = if ( ๐‘– = ๐‘˜ , ๐‘ , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) )
36 35 adantl โŠข ( ( ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ ) โˆง ( ๐‘ฅ = ๐‘– โˆง ๐‘ฆ = ๐‘˜ ) ) โ†’ if ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ , ๐‘ , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) = if ( ๐‘– = ๐‘˜ , ๐‘ , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) )
37 simpl โŠข ( ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ๐‘– โˆˆ ๐‘ )
38 37 adantl โŠข ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ ๐‘– โˆˆ ๐‘ )
39 38 adantr โŠข ( ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ๐‘– โˆˆ ๐‘ )
40 simpr โŠข ( ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ )
41 vex โŠข ๐‘ โˆˆ V
42 fvex โŠข ( 0g โ€˜ ๐‘… ) โˆˆ V
43 41 42 ifex โŠข if ( ๐‘– = ๐‘˜ , ๐‘ , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) โˆˆ V
44 43 a1i โŠข ( ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ ) โ†’ if ( ๐‘– = ๐‘˜ , ๐‘ , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) โˆˆ V )
45 33 36 39 40 44 ovmpod โŠข ( ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘– ( ๐‘ โˆ— ( 1r โ€˜ ๐ด ) ) ๐‘˜ ) = if ( ๐‘– = ๐‘˜ , ๐‘ , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) )
46 45 oveq1d โŠข ( ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ( ๐‘– ( ๐‘ โˆ— ( 1r โ€˜ ๐ด ) ) ๐‘˜ ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) ) = ( if ( ๐‘– = ๐‘˜ , ๐‘ , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) ) )
47 46 mpteq2dva โŠข ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ๐‘ โˆ— ( 1r โ€˜ ๐ด ) ) ๐‘˜ ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) ) ) = ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( if ( ๐‘– = ๐‘˜ , ๐‘ , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) ) ) )
48 47 oveq2d โŠข ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ๐‘ โˆ— ( 1r โ€˜ ๐ด ) ) ๐‘˜ ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) ) ) ) = ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( if ( ๐‘– = ๐‘˜ , ๐‘ , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) ) ) ) )
49 ovif โŠข ( if ( ๐‘– = ๐‘˜ , ๐‘ , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) ) = if ( ๐‘– = ๐‘˜ , ( ๐‘ ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) ) , ( ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) ) )
50 simp-6r โŠข ( ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ๐‘… โˆˆ Ring )
51 simplrr โŠข ( ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ๐‘— โˆˆ ๐‘ )
52 simpr โŠข ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โ†’ ๐‘š โˆˆ ๐ต )
53 52 ad2antrr โŠข ( ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ๐‘š โˆˆ ๐ต )
54 2 1 3 40 51 53 matecld โŠข ( ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) โˆˆ ๐พ )
55 eqid โŠข ( .r โ€˜ ๐‘… ) = ( .r โ€˜ ๐‘… )
56 1 55 31 ringlz โŠข ( ( ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) โˆˆ ๐พ ) โ†’ ( ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) )
57 50 54 56 syl2anc โŠข ( ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) )
58 57 ifeq2d โŠข ( ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ ) โ†’ if ( ๐‘– = ๐‘˜ , ( ๐‘ ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) ) , ( ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) ) ) = if ( ๐‘– = ๐‘˜ , ( ๐‘ ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) )
59 49 58 eqtrid โŠข ( ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( if ( ๐‘– = ๐‘˜ , ๐‘ , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) ) = if ( ๐‘– = ๐‘˜ , ( ๐‘ ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) )
60 59 mpteq2dva โŠข ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( if ( ๐‘– = ๐‘˜ , ๐‘ , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) ) ) = ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ if ( ๐‘– = ๐‘˜ , ( ๐‘ ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) ) )
61 60 oveq2d โŠข ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( if ( ๐‘– = ๐‘˜ , ๐‘ , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) ) ) ) = ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ if ( ๐‘– = ๐‘˜ , ( ๐‘ ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) ) ) )
62 ringmnd โŠข ( ๐‘… โˆˆ Ring โ†’ ๐‘… โˆˆ Mnd )
63 62 adantl โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ๐‘… โˆˆ Mnd )
64 63 ad4antr โŠข ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ ๐‘… โˆˆ Mnd )
65 simpl โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ๐‘ โˆˆ Fin )
66 65 ad4antr โŠข ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ ๐‘ โˆˆ Fin )
67 equcom โŠข ( ๐‘– = ๐‘˜ โ†” ๐‘˜ = ๐‘– )
68 ifbi โŠข ( ( ๐‘– = ๐‘˜ โ†” ๐‘˜ = ๐‘– ) โ†’ if ( ๐‘– = ๐‘˜ , ( ๐‘ ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) = if ( ๐‘˜ = ๐‘– , ( ๐‘ ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) )
69 67 68 ax-mp โŠข if ( ๐‘– = ๐‘˜ , ( ๐‘ ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) = if ( ๐‘˜ = ๐‘– , ( ๐‘ ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) )
70 69 mpteq2i โŠข ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ if ( ๐‘– = ๐‘˜ , ( ๐‘ ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) ) = ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ if ( ๐‘˜ = ๐‘– , ( ๐‘ ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) )
71 1 eleq2i โŠข ( ๐‘ โˆˆ ๐พ โ†” ๐‘ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
72 71 biimpi โŠข ( ๐‘ โˆˆ ๐พ โ†’ ๐‘ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
73 72 adantl โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โ†’ ๐‘ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
74 73 ad3antrrr โŠข ( ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ๐‘ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
75 eqid โŠข ( Base โ€˜ ๐‘… ) = ( Base โ€˜ ๐‘… )
76 2 75 3 40 51 53 matecld โŠข ( ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
77 75 55 ringcl โŠข ( ( ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) โˆง ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) ) โ†’ ( ๐‘ ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
78 50 74 76 77 syl3anc โŠข ( ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘ ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
79 78 ralrimiva โŠข ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ ( ๐‘ ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
80 31 64 66 38 70 79 gsummpt1n0 โŠข ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ if ( ๐‘– = ๐‘˜ , ( ๐‘ ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) ) ) = โฆ‹ ๐‘– / ๐‘˜ โฆŒ ( ๐‘ ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) ) )
81 48 61 80 3eqtrd โŠข ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ๐‘ โˆ— ( 1r โ€˜ ๐ด ) ) ๐‘˜ ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) ) ) ) = โฆ‹ ๐‘– / ๐‘˜ โฆŒ ( ๐‘ ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) ) )
82 csbov2g โŠข ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โ†’ โฆ‹ ๐‘– / ๐‘˜ โฆŒ ( ๐‘ ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) ) = ( ๐‘ ( .r โ€˜ ๐‘… ) โฆ‹ ๐‘– / ๐‘˜ โฆŒ ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) ) )
83 csbov1g โŠข ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โ†’ โฆ‹ ๐‘– / ๐‘˜ โฆŒ ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) = ( โฆ‹ ๐‘– / ๐‘˜ โฆŒ ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) )
84 csbvarg โŠข ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โ†’ โฆ‹ ๐‘– / ๐‘˜ โฆŒ ๐‘˜ = ๐‘– )
85 84 oveq1d โŠข ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โ†’ ( โฆ‹ ๐‘– / ๐‘˜ โฆŒ ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) = ( ๐‘– ๐‘š ๐‘— ) )
86 83 85 eqtrd โŠข ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โ†’ โฆ‹ ๐‘– / ๐‘˜ โฆŒ ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) = ( ๐‘– ๐‘š ๐‘— ) )
87 86 oveq2d โŠข ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โ†’ ( ๐‘ ( .r โ€˜ ๐‘… ) โฆ‹ ๐‘– / ๐‘˜ โฆŒ ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) ) = ( ๐‘ ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘– ๐‘š ๐‘— ) ) )
88 82 87 eqtrd โŠข ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โ†’ โฆ‹ ๐‘– / ๐‘˜ โฆŒ ( ๐‘ ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) ) = ( ๐‘ ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘– ๐‘š ๐‘— ) ) )
89 88 adantr โŠข ( ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ โฆ‹ ๐‘– / ๐‘˜ โฆŒ ( ๐‘ ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) ) = ( ๐‘ ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘– ๐‘š ๐‘— ) ) )
90 89 adantl โŠข ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ โฆ‹ ๐‘– / ๐‘˜ โฆŒ ( ๐‘ ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘˜ ๐‘š ๐‘— ) ) = ( ๐‘ ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘– ๐‘š ๐‘— ) ) )
91 26 81 90 3eqtrd โŠข ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐‘– ( ( ๐‘ โˆ— ( 1r โ€˜ ๐ด ) ) ร— ๐‘š ) ๐‘— ) = ( ๐‘ ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘– ๐‘š ๐‘— ) ) )
92 simpr โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โ†’ ๐‘ โˆˆ ๐พ )
93 92 anim1i โŠข ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐‘ โˆˆ ๐พ โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) )
94 93 adantr โŠข ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐‘ โˆˆ ๐พ โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) )
95 2 3 1 4 55 matvscacell โŠข ( ( ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ( ๐‘ โˆˆ ๐พ โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐‘– ( ๐‘ โˆ— ๐‘š ) ๐‘— ) = ( ๐‘ ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘– ๐‘š ๐‘— ) ) )
96 12 94 24 95 syl3anc โŠข ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐‘– ( ๐‘ โˆ— ๐‘š ) ๐‘— ) = ( ๐‘ ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘– ๐‘š ๐‘— ) ) )
97 91 96 eqtr4d โŠข ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐‘– ( ( ๐‘ โˆ— ( 1r โ€˜ ๐ด ) ) ร— ๐‘š ) ๐‘— ) = ( ๐‘– ( ๐‘ โˆ— ๐‘š ) ๐‘— ) )
98 97 ralrimivva โŠข ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โ†’ โˆ€ ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆ€ ๐‘— โˆˆ ๐‘ ( ๐‘– ( ( ๐‘ โˆ— ( 1r โ€˜ ๐ด ) ) ร— ๐‘š ) ๐‘— ) = ( ๐‘– ( ๐‘ โˆ— ๐‘š ) ๐‘— ) )
99 15 ad3antrrr โŠข ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โ†’ ๐ด โˆˆ Ring )
100 21 adantr โŠข ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐‘ โˆ— ( 1r โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ ๐ต )
101 3 5 ringcl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ Ring โˆง ( ๐‘ โˆ— ( 1r โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ( ๐‘ โˆ— ( 1r โ€˜ ๐ด ) ) ร— ๐‘š ) โˆˆ ๐ต )
102 99 100 52 101 syl3anc โŠข ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ( ๐‘ โˆ— ( 1r โ€˜ ๐ด ) ) ร— ๐‘š ) โˆˆ ๐ต )
103 13 ad2antrr โŠข ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) )
104 1 2 3 4 matvscl โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐‘ โˆˆ ๐พ โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) ) โ†’ ( ๐‘ โˆ— ๐‘š ) โˆˆ ๐ต )
105 103 93 104 syl2anc โŠข ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐‘ โˆ— ๐‘š ) โˆˆ ๐ต )
106 2 3 eqmat โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆ— ( 1r โ€˜ ๐ด ) ) ร— ๐‘š ) โˆˆ ๐ต โˆง ( ๐‘ โˆ— ๐‘š ) โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ( ( ๐‘ โˆ— ( 1r โ€˜ ๐ด ) ) ร— ๐‘š ) = ( ๐‘ โˆ— ๐‘š ) โ†” โˆ€ ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆ€ ๐‘— โˆˆ ๐‘ ( ๐‘– ( ( ๐‘ โˆ— ( 1r โ€˜ ๐ด ) ) ร— ๐‘š ) ๐‘— ) = ( ๐‘– ( ๐‘ โˆ— ๐‘š ) ๐‘— ) ) )
107 102 105 106 syl2anc โŠข ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ( ( ๐‘ โˆ— ( 1r โ€˜ ๐ด ) ) ร— ๐‘š ) = ( ๐‘ โˆ— ๐‘š ) โ†” โˆ€ ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆ€ ๐‘— โˆˆ ๐‘ ( ๐‘– ( ( ๐‘ โˆ— ( 1r โ€˜ ๐ด ) ) ร— ๐‘š ) ๐‘— ) = ( ๐‘– ( ๐‘ โˆ— ๐‘š ) ๐‘— ) ) )
108 98 107 mpbird โŠข ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ( ๐‘ โˆ— ( 1r โ€˜ ๐ด ) ) ร— ๐‘š ) = ( ๐‘ โˆ— ๐‘š ) )
109 10 108 sylan9eqr โŠข ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐ถ = ( ๐‘ โˆ— ( 1r โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ๐ถ ร— ๐‘š ) = ( ๐‘ โˆ— ๐‘š ) )
110 109 ex โŠข ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐ถ = ( ๐‘ โˆ— ( 1r โ€˜ ๐ด ) ) โ†’ ( ๐ถ ร— ๐‘š ) = ( ๐‘ โˆ— ๐‘š ) ) )
111 110 ralrimdva โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โˆง ๐‘ โˆˆ ๐พ ) โ†’ ( ๐ถ = ( ๐‘ โˆ— ( 1r โ€˜ ๐ด ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘š โˆˆ ๐ต ( ๐ถ ร— ๐‘š ) = ( ๐‘ โˆ— ๐‘š ) ) )
112 111 reximdva โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โ†’ ( โˆƒ ๐‘ โˆˆ ๐พ ๐ถ = ( ๐‘ โˆ— ( 1r โ€˜ ๐ด ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘ โˆˆ ๐พ โˆ€ ๐‘š โˆˆ ๐ต ( ๐ถ ร— ๐‘š ) = ( ๐‘ โˆ— ๐‘š ) ) )
113 9 112 mpd โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐‘† ) โ†’ โˆƒ ๐‘ โˆˆ ๐พ โˆ€ ๐‘š โˆˆ ๐ต ( ๐ถ ร— ๐‘š ) = ( ๐‘ โˆ— ๐‘š ) )