Step |
Hyp |
Ref |
Expression |
1 |
|
1mavmul.a |
|- A = ( N Mat R ) |
2 |
|
1mavmul.b |
|- B = ( Base ` R ) |
3 |
|
1mavmul.t |
|- .x. = ( R maVecMul <. N , N >. ) |
4 |
|
1mavmul.r |
|- ( ph -> R e. Ring ) |
5 |
|
1mavmul.n |
|- ( ph -> N e. Fin ) |
6 |
|
1mavmul.y |
|- ( ph -> Y e. ( B ^m N ) ) |
7 |
|
mavmulass.m |
|- .X. = ( R maMul <. N , N , N >. ) |
8 |
|
mavmulass.x |
|- ( ph -> X e. ( Base ` A ) ) |
9 |
|
mavmulass.z |
|- ( ph -> Z e. ( Base ` A ) ) |
10 |
|
eqid |
|- ( .r ` R ) = ( .r ` R ) |
11 |
1 2
|
matbas2 |
|- ( ( N e. Fin /\ R e. Ring ) -> ( B ^m ( N X. N ) ) = ( Base ` A ) ) |
12 |
5 4 11
|
syl2anc |
|- ( ph -> ( B ^m ( N X. N ) ) = ( Base ` A ) ) |
13 |
8 12
|
eleqtrrd |
|- ( ph -> X e. ( B ^m ( N X. N ) ) ) |
14 |
9 12
|
eleqtrrd |
|- ( ph -> Z e. ( B ^m ( N X. N ) ) ) |
15 |
2 4 7 5 5 5 13 14
|
mamucl |
|- ( ph -> ( X .X. Z ) e. ( B ^m ( N X. N ) ) ) |
16 |
15 12
|
eleqtrd |
|- ( ph -> ( X .X. Z ) e. ( Base ` A ) ) |
17 |
1 3 2 10 4 5 16 6
|
mavmulcl |
|- ( ph -> ( ( X .X. Z ) .x. Y ) e. ( B ^m N ) ) |
18 |
|
elmapi |
|- ( ( ( X .X. Z ) .x. Y ) e. ( B ^m N ) -> ( ( X .X. Z ) .x. Y ) : N --> B ) |
19 |
|
ffn |
|- ( ( ( X .X. Z ) .x. Y ) : N --> B -> ( ( X .X. Z ) .x. Y ) Fn N ) |
20 |
17 18 19
|
3syl |
|- ( ph -> ( ( X .X. Z ) .x. Y ) Fn N ) |
21 |
1 3 2 10 4 5 9 6
|
mavmulcl |
|- ( ph -> ( Z .x. Y ) e. ( B ^m N ) ) |
22 |
1 3 2 10 4 5 8 21
|
mavmulcl |
|- ( ph -> ( X .x. ( Z .x. Y ) ) e. ( B ^m N ) ) |
23 |
|
elmapi |
|- ( ( X .x. ( Z .x. Y ) ) e. ( B ^m N ) -> ( X .x. ( Z .x. Y ) ) : N --> B ) |
24 |
|
ffn |
|- ( ( X .x. ( Z .x. Y ) ) : N --> B -> ( X .x. ( Z .x. Y ) ) Fn N ) |
25 |
22 23 24
|
3syl |
|- ( ph -> ( X .x. ( Z .x. Y ) ) Fn N ) |
26 |
4
|
ringcmnd |
|- ( ph -> R e. CMnd ) |
27 |
26
|
adantr |
|- ( ( ph /\ i e. N ) -> R e. CMnd ) |
28 |
5
|
adantr |
|- ( ( ph /\ i e. N ) -> N e. Fin ) |
29 |
4
|
ad2antrr |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ ( j e. N /\ k e. N ) ) -> R e. Ring ) |
30 |
|
elmapi |
|- ( X e. ( B ^m ( N X. N ) ) -> X : ( N X. N ) --> B ) |
31 |
13 30
|
syl |
|- ( ph -> X : ( N X. N ) --> B ) |
32 |
31
|
ad2antrr |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ ( j e. N /\ k e. N ) ) -> X : ( N X. N ) --> B ) |
33 |
|
simplr |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ ( j e. N /\ k e. N ) ) -> i e. N ) |
34 |
|
simprr |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ ( j e. N /\ k e. N ) ) -> k e. N ) |
35 |
32 33 34
|
fovcdmd |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ ( j e. N /\ k e. N ) ) -> ( i X k ) e. B ) |
36 |
|
elmapi |
|- ( Z e. ( B ^m ( N X. N ) ) -> Z : ( N X. N ) --> B ) |
37 |
14 36
|
syl |
|- ( ph -> Z : ( N X. N ) --> B ) |
38 |
37
|
ad2antrr |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ ( j e. N /\ k e. N ) ) -> Z : ( N X. N ) --> B ) |
39 |
|
simprl |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ ( j e. N /\ k e. N ) ) -> j e. N ) |
40 |
38 34 39
|
fovcdmd |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ ( j e. N /\ k e. N ) ) -> ( k Z j ) e. B ) |
41 |
|
elmapi |
|- ( Y e. ( B ^m N ) -> Y : N --> B ) |
42 |
|
ffvelcdm |
|- ( ( Y : N --> B /\ j e. N ) -> ( Y ` j ) e. B ) |
43 |
42
|
ex |
|- ( Y : N --> B -> ( j e. N -> ( Y ` j ) e. B ) ) |
44 |
6 41 43
|
3syl |
|- ( ph -> ( j e. N -> ( Y ` j ) e. B ) ) |
45 |
44
|
imp |
|- ( ( ph /\ j e. N ) -> ( Y ` j ) e. B ) |
46 |
45
|
ad2ant2r |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ ( j e. N /\ k e. N ) ) -> ( Y ` j ) e. B ) |
47 |
2 10 29 40 46
|
ringcld |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ ( j e. N /\ k e. N ) ) -> ( ( k Z j ) ( .r ` R ) ( Y ` j ) ) e. B ) |
48 |
2 10 29 35 47
|
ringcld |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ ( j e. N /\ k e. N ) ) -> ( ( i X k ) ( .r ` R ) ( ( k Z j ) ( .r ` R ) ( Y ` j ) ) ) e. B ) |
49 |
2 27 28 28 48
|
gsumcom3fi |
|- ( ( ph /\ i e. N ) -> ( R gsum ( j e. N |-> ( R gsum ( k e. N |-> ( ( i X k ) ( .r ` R ) ( ( k Z j ) ( .r ` R ) ( Y ` j ) ) ) ) ) ) ) = ( R gsum ( k e. N |-> ( R gsum ( j e. N |-> ( ( i X k ) ( .r ` R ) ( ( k Z j ) ( .r ` R ) ( Y ` j ) ) ) ) ) ) ) ) |
50 |
4
|
ad2antrr |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ j e. N ) -> R e. Ring ) |
51 |
5
|
ad2antrr |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ j e. N ) -> N e. Fin ) |
52 |
13
|
ad2antrr |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ j e. N ) -> X e. ( B ^m ( N X. N ) ) ) |
53 |
14
|
ad2antrr |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ j e. N ) -> Z e. ( B ^m ( N X. N ) ) ) |
54 |
|
simplr |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ j e. N ) -> i e. N ) |
55 |
|
simpr |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ j e. N ) -> j e. N ) |
56 |
7 2 10 50 51 51 51 52 53 54 55
|
mamufv |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ j e. N ) -> ( i ( X .X. Z ) j ) = ( R gsum ( k e. N |-> ( ( i X k ) ( .r ` R ) ( k Z j ) ) ) ) ) |
57 |
56
|
oveq1d |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ j e. N ) -> ( ( i ( X .X. Z ) j ) ( .r ` R ) ( Y ` j ) ) = ( ( R gsum ( k e. N |-> ( ( i X k ) ( .r ` R ) ( k Z j ) ) ) ) ( .r ` R ) ( Y ` j ) ) ) |
58 |
|
eqid |
|- ( 0g ` R ) = ( 0g ` R ) |
59 |
45
|
adantlr |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ j e. N ) -> ( Y ` j ) e. B ) |
60 |
4
|
adantr |
|- ( ( ph /\ i e. N ) -> R e. Ring ) |
61 |
60
|
ad2antrr |
|- ( ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ j e. N ) /\ k e. N ) -> R e. Ring ) |
62 |
31
|
ad2antrr |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ k e. N ) -> X : ( N X. N ) --> B ) |
63 |
|
simplr |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ k e. N ) -> i e. N ) |
64 |
|
simpr |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ k e. N ) -> k e. N ) |
65 |
62 63 64
|
fovcdmd |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ k e. N ) -> ( i X k ) e. B ) |
66 |
65
|
adantlr |
|- ( ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ j e. N ) /\ k e. N ) -> ( i X k ) e. B ) |
67 |
37
|
adantr |
|- ( ( ph /\ i e. N ) -> Z : ( N X. N ) --> B ) |
68 |
67
|
ad2antrr |
|- ( ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ j e. N ) /\ k e. N ) -> Z : ( N X. N ) --> B ) |
69 |
|
simpr |
|- ( ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ j e. N ) /\ k e. N ) -> k e. N ) |
70 |
|
simplr |
|- ( ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ j e. N ) /\ k e. N ) -> j e. N ) |
71 |
68 69 70
|
fovcdmd |
|- ( ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ j e. N ) /\ k e. N ) -> ( k Z j ) e. B ) |
72 |
2 10 61 66 71
|
ringcld |
|- ( ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ j e. N ) /\ k e. N ) -> ( ( i X k ) ( .r ` R ) ( k Z j ) ) e. B ) |
73 |
|
eqid |
|- ( k e. N |-> ( ( i X k ) ( .r ` R ) ( k Z j ) ) ) = ( k e. N |-> ( ( i X k ) ( .r ` R ) ( k Z j ) ) ) |
74 |
|
ovexd |
|- ( ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ j e. N ) /\ k e. N ) -> ( ( i X k ) ( .r ` R ) ( k Z j ) ) e. _V ) |
75 |
|
fvexd |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ j e. N ) -> ( 0g ` R ) e. _V ) |
76 |
73 51 74 75
|
fsuppmptdm |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ j e. N ) -> ( k e. N |-> ( ( i X k ) ( .r ` R ) ( k Z j ) ) ) finSupp ( 0g ` R ) ) |
77 |
2 58 10 50 51 59 72 76
|
gsummulc1 |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ j e. N ) -> ( R gsum ( k e. N |-> ( ( ( i X k ) ( .r ` R ) ( k Z j ) ) ( .r ` R ) ( Y ` j ) ) ) ) = ( ( R gsum ( k e. N |-> ( ( i X k ) ( .r ` R ) ( k Z j ) ) ) ) ( .r ` R ) ( Y ` j ) ) ) |
78 |
2 10
|
ringass |
|- ( ( R e. Ring /\ ( ( i X k ) e. B /\ ( k Z j ) e. B /\ ( Y ` j ) e. B ) ) -> ( ( ( i X k ) ( .r ` R ) ( k Z j ) ) ( .r ` R ) ( Y ` j ) ) = ( ( i X k ) ( .r ` R ) ( ( k Z j ) ( .r ` R ) ( Y ` j ) ) ) ) |
79 |
29 35 40 46 78
|
syl13anc |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ ( j e. N /\ k e. N ) ) -> ( ( ( i X k ) ( .r ` R ) ( k Z j ) ) ( .r ` R ) ( Y ` j ) ) = ( ( i X k ) ( .r ` R ) ( ( k Z j ) ( .r ` R ) ( Y ` j ) ) ) ) |
80 |
79
|
anassrs |
|- ( ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ j e. N ) /\ k e. N ) -> ( ( ( i X k ) ( .r ` R ) ( k Z j ) ) ( .r ` R ) ( Y ` j ) ) = ( ( i X k ) ( .r ` R ) ( ( k Z j ) ( .r ` R ) ( Y ` j ) ) ) ) |
81 |
80
|
mpteq2dva |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ j e. N ) -> ( k e. N |-> ( ( ( i X k ) ( .r ` R ) ( k Z j ) ) ( .r ` R ) ( Y ` j ) ) ) = ( k e. N |-> ( ( i X k ) ( .r ` R ) ( ( k Z j ) ( .r ` R ) ( Y ` j ) ) ) ) ) |
82 |
81
|
oveq2d |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ j e. N ) -> ( R gsum ( k e. N |-> ( ( ( i X k ) ( .r ` R ) ( k Z j ) ) ( .r ` R ) ( Y ` j ) ) ) ) = ( R gsum ( k e. N |-> ( ( i X k ) ( .r ` R ) ( ( k Z j ) ( .r ` R ) ( Y ` j ) ) ) ) ) ) |
83 |
57 77 82
|
3eqtr2d |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ j e. N ) -> ( ( i ( X .X. Z ) j ) ( .r ` R ) ( Y ` j ) ) = ( R gsum ( k e. N |-> ( ( i X k ) ( .r ` R ) ( ( k Z j ) ( .r ` R ) ( Y ` j ) ) ) ) ) ) |
84 |
83
|
mpteq2dva |
|- ( ( ph /\ i e. N ) -> ( j e. N |-> ( ( i ( X .X. Z ) j ) ( .r ` R ) ( Y ` j ) ) ) = ( j e. N |-> ( R gsum ( k e. N |-> ( ( i X k ) ( .r ` R ) ( ( k Z j ) ( .r ` R ) ( Y ` j ) ) ) ) ) ) ) |
85 |
84
|
oveq2d |
|- ( ( ph /\ i e. N ) -> ( R gsum ( j e. N |-> ( ( i ( X .X. Z ) j ) ( .r ` R ) ( Y ` j ) ) ) ) = ( R gsum ( j e. N |-> ( R gsum ( k e. N |-> ( ( i X k ) ( .r ` R ) ( ( k Z j ) ( .r ` R ) ( Y ` j ) ) ) ) ) ) ) ) |
86 |
4
|
ad2antrr |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ k e. N ) -> R e. Ring ) |
87 |
5
|
ad2antrr |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ k e. N ) -> N e. Fin ) |
88 |
9
|
ad2antrr |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ k e. N ) -> Z e. ( Base ` A ) ) |
89 |
6
|
ad2antrr |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ k e. N ) -> Y e. ( B ^m N ) ) |
90 |
1 3 2 10 86 87 88 89 64
|
mavmulfv |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ k e. N ) -> ( ( Z .x. Y ) ` k ) = ( R gsum ( j e. N |-> ( ( k Z j ) ( .r ` R ) ( Y ` j ) ) ) ) ) |
91 |
90
|
oveq2d |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ k e. N ) -> ( ( i X k ) ( .r ` R ) ( ( Z .x. Y ) ` k ) ) = ( ( i X k ) ( .r ` R ) ( R gsum ( j e. N |-> ( ( k Z j ) ( .r ` R ) ( Y ` j ) ) ) ) ) ) |
92 |
60
|
ad2antrr |
|- ( ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ k e. N ) /\ j e. N ) -> R e. Ring ) |
93 |
67
|
ad2antrr |
|- ( ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ k e. N ) /\ j e. N ) -> Z : ( N X. N ) --> B ) |
94 |
|
simplr |
|- ( ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ k e. N ) /\ j e. N ) -> k e. N ) |
95 |
|
simpr |
|- ( ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ k e. N ) /\ j e. N ) -> j e. N ) |
96 |
93 94 95
|
fovcdmd |
|- ( ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ k e. N ) /\ j e. N ) -> ( k Z j ) e. B ) |
97 |
44
|
ad2antrr |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ k e. N ) -> ( j e. N -> ( Y ` j ) e. B ) ) |
98 |
97
|
imp |
|- ( ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ k e. N ) /\ j e. N ) -> ( Y ` j ) e. B ) |
99 |
2 10 92 96 98
|
ringcld |
|- ( ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ k e. N ) /\ j e. N ) -> ( ( k Z j ) ( .r ` R ) ( Y ` j ) ) e. B ) |
100 |
|
eqid |
|- ( j e. N |-> ( ( k Z j ) ( .r ` R ) ( Y ` j ) ) ) = ( j e. N |-> ( ( k Z j ) ( .r ` R ) ( Y ` j ) ) ) |
101 |
|
ovexd |
|- ( ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ k e. N ) /\ j e. N ) -> ( ( k Z j ) ( .r ` R ) ( Y ` j ) ) e. _V ) |
102 |
|
fvexd |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ k e. N ) -> ( 0g ` R ) e. _V ) |
103 |
100 87 101 102
|
fsuppmptdm |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ k e. N ) -> ( j e. N |-> ( ( k Z j ) ( .r ` R ) ( Y ` j ) ) ) finSupp ( 0g ` R ) ) |
104 |
2 58 10 86 87 65 99 103
|
gsummulc2 |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ k e. N ) -> ( R gsum ( j e. N |-> ( ( i X k ) ( .r ` R ) ( ( k Z j ) ( .r ` R ) ( Y ` j ) ) ) ) ) = ( ( i X k ) ( .r ` R ) ( R gsum ( j e. N |-> ( ( k Z j ) ( .r ` R ) ( Y ` j ) ) ) ) ) ) |
105 |
91 104
|
eqtr4d |
|- ( ( ( ph /\ i e. N ) /\ k e. N ) -> ( ( i X k ) ( .r ` R ) ( ( Z .x. Y ) ` k ) ) = ( R gsum ( j e. N |-> ( ( i X k ) ( .r ` R ) ( ( k Z j ) ( .r ` R ) ( Y ` j ) ) ) ) ) ) |
106 |
105
|
mpteq2dva |
|- ( ( ph /\ i e. N ) -> ( k e. N |-> ( ( i X k ) ( .r ` R ) ( ( Z .x. Y ) ` k ) ) ) = ( k e. N |-> ( R gsum ( j e. N |-> ( ( i X k ) ( .r ` R ) ( ( k Z j ) ( .r ` R ) ( Y ` j ) ) ) ) ) ) ) |
107 |
106
|
oveq2d |
|- ( ( ph /\ i e. N ) -> ( R gsum ( k e. N |-> ( ( i X k ) ( .r ` R ) ( ( Z .x. Y ) ` k ) ) ) ) = ( R gsum ( k e. N |-> ( R gsum ( j e. N |-> ( ( i X k ) ( .r ` R ) ( ( k Z j ) ( .r ` R ) ( Y ` j ) ) ) ) ) ) ) ) |
108 |
49 85 107
|
3eqtr4d |
|- ( ( ph /\ i e. N ) -> ( R gsum ( j e. N |-> ( ( i ( X .X. Z ) j ) ( .r ` R ) ( Y ` j ) ) ) ) = ( R gsum ( k e. N |-> ( ( i X k ) ( .r ` R ) ( ( Z .x. Y ) ` k ) ) ) ) ) |
109 |
16
|
adantr |
|- ( ( ph /\ i e. N ) -> ( X .X. Z ) e. ( Base ` A ) ) |
110 |
6
|
adantr |
|- ( ( ph /\ i e. N ) -> Y e. ( B ^m N ) ) |
111 |
|
simpr |
|- ( ( ph /\ i e. N ) -> i e. N ) |
112 |
1 3 2 10 60 28 109 110 111
|
mavmulfv |
|- ( ( ph /\ i e. N ) -> ( ( ( X .X. Z ) .x. Y ) ` i ) = ( R gsum ( j e. N |-> ( ( i ( X .X. Z ) j ) ( .r ` R ) ( Y ` j ) ) ) ) ) |
113 |
8
|
adantr |
|- ( ( ph /\ i e. N ) -> X e. ( Base ` A ) ) |
114 |
21
|
adantr |
|- ( ( ph /\ i e. N ) -> ( Z .x. Y ) e. ( B ^m N ) ) |
115 |
1 3 2 10 60 28 113 114 111
|
mavmulfv |
|- ( ( ph /\ i e. N ) -> ( ( X .x. ( Z .x. Y ) ) ` i ) = ( R gsum ( k e. N |-> ( ( i X k ) ( .r ` R ) ( ( Z .x. Y ) ` k ) ) ) ) ) |
116 |
108 112 115
|
3eqtr4d |
|- ( ( ph /\ i e. N ) -> ( ( ( X .X. Z ) .x. Y ) ` i ) = ( ( X .x. ( Z .x. Y ) ) ` i ) ) |
117 |
20 25 116
|
eqfnfvd |
|- ( ph -> ( ( X .X. Z ) .x. Y ) = ( X .x. ( Z .x. Y ) ) ) |