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Theorem chfacfscmulgsum

Description: Breaking up a sum of values of the "characteristic factor function" scaled by a polynomial. (Contributed by AV, 9-Nov-2019)

Ref Expression
Hypotheses chfacfisf.a A = N Mat R
chfacfisf.b B = Base A
chfacfisf.p P = Poly 1 R
chfacfisf.y Y = N Mat P
chfacfisf.r × ˙ = Y
chfacfisf.s - ˙ = - Y
chfacfisf.0 0 ˙ = 0 Y
chfacfisf.t T = N matToPolyMat R
chfacfisf.g G = n 0 if n = 0 0 ˙ - ˙ T M × ˙ T b 0 if n = s + 1 T b s if s + 1 < n 0 ˙ T b n 1 - ˙ T M × ˙ T b n
chfacfscmulcl.x X = var 1 R
chfacfscmulcl.m · ˙ = Y
chfacfscmulcl.e × ˙ = mulGrp P
chfacfscmulgsum.p + ˙ = + Y
Assertion chfacfscmulgsum N Fin R CRing M B s b B 0 s Y i 0 i × ˙ X · ˙ G i = Y i = 1 s i × ˙ X · ˙ T b i 1 - ˙ T M × ˙ T b i + ˙ s + 1 × ˙ X · ˙ T b s - ˙ T M × ˙ T b 0

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 chfacfisf.a A = N Mat R
2 chfacfisf.b B = Base A
3 chfacfisf.p P = Poly 1 R
4 chfacfisf.y Y = N Mat P
5 chfacfisf.r × ˙ = Y
6 chfacfisf.s - ˙ = - Y
7 chfacfisf.0 0 ˙ = 0 Y
8 chfacfisf.t T = N matToPolyMat R
9 chfacfisf.g G = n 0 if n = 0 0 ˙ - ˙ T M × ˙ T b 0 if n = s + 1 T b s if s + 1 < n 0 ˙ T b n 1 - ˙ T M × ˙ T b n
10 chfacfscmulcl.x X = var 1 R
11 chfacfscmulcl.m · ˙ = Y
12 chfacfscmulcl.e × ˙ = mulGrp P
13 chfacfscmulgsum.p + ˙ = + Y
14 eqid Base Y = Base Y
15 crngring R CRing R Ring
16 15 anim2i N Fin R CRing N Fin R Ring
17 16 3adant3 N Fin R CRing M B N Fin R Ring
18 3 4 pmatring N Fin R Ring Y Ring
19 17 18 syl N Fin R CRing M B Y Ring
20 ringcmn Y Ring Y CMnd
21 19 20 syl N Fin R CRing M B Y CMnd
22 21 adantr N Fin R CRing M B s b B 0 s Y CMnd
23 nn0ex 0 V
24 23 a1i N Fin R CRing M B s b B 0 s 0 V
25 simpll N Fin R CRing M B s b B 0 s i 0 N Fin R CRing M B
26 simplr N Fin R CRing M B s b B 0 s i 0 s b B 0 s
27 simpr N Fin R CRing M B s b B 0 s i 0 i 0
28 25 26 27 3jca N Fin R CRing M B s b B 0 s i 0 N Fin R CRing M B s b B 0 s i 0
29 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 chfacfscmulcl N Fin R CRing M B s b B 0 s i 0 i × ˙ X · ˙ G i Base Y
30 28 29 syl N Fin R CRing M B s b B 0 s i 0 i × ˙ X · ˙ G i Base Y
31 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 chfacfscmulfsupp N Fin R CRing M B s b B 0 s finSupp 0 ˙ i 0 i × ˙ X · ˙ G i
32 nn0disj 0 s + 1 s + 1 + 1 =
33 32 a1i N Fin R CRing M B s b B 0 s 0 s + 1 s + 1 + 1 =
34 nnnn0 s s 0
35 peano2nn0 s 0 s + 1 0
36 34 35 syl s s + 1 0
37 nn0split s + 1 0 0 = 0 s + 1 s + 1 + 1
38 36 37 syl s 0 = 0 s + 1 s + 1 + 1
39 38 ad2antrl N Fin R CRing M B s b B 0 s 0 = 0 s + 1 s + 1 + 1
40 14 7 13 22 24 30 31 33 39 gsumsplit2 N Fin R CRing M B s b B 0 s Y i 0 i × ˙ X · ˙ G i = Y i = 0 s + 1 i × ˙ X · ˙ G i + ˙ Y i s + 1 + 1 i × ˙ X · ˙ G i
41 simpll N Fin R CRing M B s b B 0 s i s + 1 + 1 N Fin R CRing M B
42 simplr N Fin R CRing M B s b B 0 s i s + 1 + 1 s b B 0 s
43 nncn s s
44 add1p1 s s + 1 + 1 = s + 2
45 43 44 syl s s + 1 + 1 = s + 2
46 45 ad2antrl N Fin R CRing M B s b B 0 s s + 1 + 1 = s + 2
47 46 fveq2d N Fin R CRing M B s b B 0 s s + 1 + 1 = s + 2
48 47 eleq2d N Fin R CRing M B s b B 0 s i s + 1 + 1 i s + 2
49 48 biimpa N Fin R CRing M B s b B 0 s i s + 1 + 1 i s + 2
50 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 chfacfscmul0 N Fin R CRing M B s b B 0 s i s + 2 i × ˙ X · ˙ G i = 0 ˙
51 41 42 49 50 syl3anc N Fin R CRing M B s b B 0 s i s + 1 + 1 i × ˙ X · ˙ G i = 0 ˙
52 51 mpteq2dva N Fin R CRing M B s b B 0 s i s + 1 + 1 i × ˙ X · ˙ G i = i s + 1 + 1 0 ˙
53 52 oveq2d N Fin R CRing M B s b B 0 s Y i s + 1 + 1 i × ˙ X · ˙ G i = Y i s + 1 + 1 0 ˙
54 15 18 sylan2 N Fin R CRing Y Ring
55 ringmnd Y Ring Y Mnd
56 54 55 syl N Fin R CRing Y Mnd
57 56 3adant3 N Fin R CRing M B Y Mnd
58 fvex s + 1 + 1 V
59 57 58 jctir N Fin R CRing M B Y Mnd s + 1 + 1 V
60 59 adantr N Fin R CRing M B s b B 0 s Y Mnd s + 1 + 1 V
61 7 gsumz Y Mnd s + 1 + 1 V Y i s + 1 + 1 0 ˙ = 0 ˙
62 60 61 syl N Fin R CRing M B s b B 0 s Y i s + 1 + 1 0 ˙ = 0 ˙
63 53 62 eqtrd N Fin R CRing M B s b B 0 s Y i s + 1 + 1 i × ˙ X · ˙ G i = 0 ˙
64 63 oveq2d N Fin R CRing M B s b B 0 s Y i = 0 s + 1 i × ˙ X · ˙ G i + ˙ Y i s + 1 + 1 i × ˙ X · ˙ G i = Y i = 0 s + 1 i × ˙ X · ˙ G i + ˙ 0 ˙
65 fzfid N Fin R CRing M B s b B 0 s 0 s + 1 Fin
66 elfznn0 i 0 s + 1 i 0
67 66 28 sylan2 N Fin R CRing M B s b B 0 s i 0 s + 1 N Fin R CRing M B s b B 0 s i 0
68 67 29 syl N Fin R CRing M B s b B 0 s i 0 s + 1 i × ˙ X · ˙ G i Base Y
69 68 ralrimiva N Fin R CRing M B s b B 0 s i 0 s + 1 i × ˙ X · ˙ G i Base Y
70 14 22 65 69 gsummptcl N Fin R CRing M B s b B 0 s Y i = 0 s + 1 i × ˙ X · ˙ G i Base Y
71 14 13 7 mndrid Y Mnd Y i = 0 s + 1 i × ˙ X · ˙ G i Base Y Y i = 0 s + 1 i × ˙ X · ˙ G i + ˙ 0 ˙ = Y i = 0 s + 1 i × ˙ X · ˙ G i
72 57 70 71 syl2an2r N Fin R CRing M B s b B 0 s Y i = 0 s + 1 i × ˙ X · ˙ G i + ˙ 0 ˙ = Y i = 0 s + 1 i × ˙ X · ˙ G i
73 64 72 eqtrd N Fin R CRing M B s b B 0 s Y i = 0 s + 1 i × ˙ X · ˙ G i + ˙ Y i s + 1 + 1 i × ˙ X · ˙ G i = Y i = 0 s + 1 i × ˙ X · ˙ G i
74 34 ad2antrl N Fin R CRing M B s b B 0 s s 0
75 14 13 22 74 68 gsummptfzsplit N Fin R CRing M B s b B 0 s Y i = 0 s + 1 i × ˙ X · ˙ G i = Y i = 0 s i × ˙ X · ˙ G i + ˙ Y i s + 1 i × ˙ X · ˙ G i
76 elfznn0 i 0 s i 0
77 76 30 sylan2 N Fin R CRing M B s b B 0 s i 0 s i × ˙ X · ˙ G i Base Y
78 14 13 22 74 77 gsummptfzsplitl N Fin R CRing M B s b B 0 s Y i = 0 s i × ˙ X · ˙ G i = Y i = 1 s i × ˙ X · ˙ G i + ˙ Y i 0 i × ˙ X · ˙ G i
79 57 adantr N Fin R CRing M B s b B 0 s Y Mnd
80 0nn0 0 0
81 80 a1i N Fin R CRing M B s b B 0 s 0 0
82 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 chfacfscmulcl N Fin R CRing M B s b B 0 s 0 0 0 × ˙ X · ˙ G 0 Base Y
83 81 82 mpd3an3 N Fin R CRing M B s b B 0 s 0 × ˙ X · ˙ G 0 Base Y
84 oveq1 i = 0 i × ˙ X = 0 × ˙ X
85 fveq2 i = 0 G i = G 0
86 84 85 oveq12d i = 0 i × ˙ X · ˙ G i = 0 × ˙ X · ˙ G 0
87 14 86 gsumsn Y Mnd 0 0 0 × ˙ X · ˙ G 0 Base Y Y i 0 i × ˙ X · ˙ G i = 0 × ˙ X · ˙ G 0
88 79 81 83 87 syl3anc N Fin R CRing M B s b B 0 s Y i 0 i × ˙ X · ˙ G i = 0 × ˙ X · ˙ G 0
89 88 oveq2d N Fin R CRing M B s b B 0 s Y i = 1 s i × ˙ X · ˙ G i + ˙ Y i 0 i × ˙ X · ˙ G i = Y i = 1 s i × ˙ X · ˙ G i + ˙ 0 × ˙ X · ˙ G 0
90 78 89 eqtrd N Fin R CRing M B s b B 0 s Y i = 0 s i × ˙ X · ˙ G i = Y i = 1 s i × ˙ X · ˙ G i + ˙ 0 × ˙ X · ˙ G 0
91 ovexd N Fin R CRing M B s b B 0 s s + 1 V
92 1nn0 1 0
93 92 a1i N Fin R CRing M B s b B 0 s 1 0
94 74 93 nn0addcld N Fin R CRing M B s b B 0 s s + 1 0
95 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 chfacfscmulcl N Fin R CRing M B s b B 0 s s + 1 0 s + 1 × ˙ X · ˙ G s + 1 Base Y
96 94 95 mpd3an3 N Fin R CRing M B s b B 0 s s + 1 × ˙ X · ˙ G s + 1 Base Y
97 oveq1 i = s + 1 i × ˙ X = s + 1 × ˙ X
98 fveq2 i = s + 1 G i = G s + 1
99 97 98 oveq12d i = s + 1 i × ˙ X · ˙ G i = s + 1 × ˙ X · ˙ G s + 1
100 14 99 gsumsn Y Mnd s + 1 V s + 1 × ˙ X · ˙ G s + 1 Base Y Y i s + 1 i × ˙ X · ˙ G i = s + 1 × ˙ X · ˙ G s + 1
101 79 91 96 100 syl3anc N Fin R CRing M B s b B 0 s Y i s + 1 i × ˙ X · ˙ G i = s + 1 × ˙ X · ˙ G s + 1
102 90 101 oveq12d N Fin R CRing M B s b B 0 s Y i = 0 s i × ˙ X · ˙ G i + ˙ Y i s + 1 i × ˙ X · ˙ G i = Y i = 1 s i × ˙ X · ˙ G i + ˙ 0 × ˙ X · ˙ G 0 + ˙ s + 1 × ˙ X · ˙ G s + 1
103 fzfid N Fin R CRing M B s b B 0 s 1 s Fin
104 simpll N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s N Fin R CRing M B
105 simplr N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s s b B 0 s
106 elfznn i 1 s i
107 106 nnnn0d i 1 s i 0
108 107 adantl N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s i 0
109 104 105 108 29 syl3anc N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s i × ˙ X · ˙ G i Base Y
110 109 ralrimiva N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s i × ˙ X · ˙ G i Base Y
111 14 22 103 110 gsummptcl N Fin R CRing M B s b B 0 s Y i = 1 s i × ˙ X · ˙ G i Base Y
112 14 13 mndass Y Mnd Y i = 1 s i × ˙ X · ˙ G i Base Y 0 × ˙ X · ˙ G 0 Base Y s + 1 × ˙ X · ˙ G s + 1 Base Y Y i = 1 s i × ˙ X · ˙ G i + ˙ 0 × ˙ X · ˙ G 0 + ˙ s + 1 × ˙ X · ˙ G s + 1 = Y i = 1 s i × ˙ X · ˙ G i + ˙ 0 × ˙ X · ˙ G 0 + ˙ s + 1 × ˙ X · ˙ G s + 1
113 79 111 83 96 112 syl13anc N Fin R CRing M B s b B 0 s Y i = 1 s i × ˙ X · ˙ G i + ˙ 0 × ˙ X · ˙ G 0 + ˙ s + 1 × ˙ X · ˙ G s + 1 = Y i = 1 s i × ˙ X · ˙ G i + ˙ 0 × ˙ X · ˙ G 0 + ˙ s + 1 × ˙ X · ˙ G s + 1
114 106 nnne0d i 1 s i 0
115 114 ad2antlr N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s n = i i 0
116 neeq1 n = i n 0 i 0
117 116 adantl N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s n = i n 0 i 0
118 115 117 mpbird N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s n = i n 0
119 eqneqall n = 0 n 0 0 ˙ = T b i 1
120 118 119 mpan9 N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s n = i n = 0 0 ˙ = T b i 1
121 simplr N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s n = i n = 0 n = i
122 eqeq1 0 = n 0 = i n = i
123 122 eqcoms n = 0 0 = i n = i
124 123 adantl N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s n = i n = 0 0 = i n = i
125 121 124 mpbird N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s n = i n = 0 0 = i
126 125 fveq2d N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s n = i n = 0 b 0 = b i
127 126 fveq2d N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s n = i n = 0 T b 0 = T b i
128 127 oveq2d N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s n = i n = 0 T M × ˙ T b 0 = T M × ˙ T b i
129 120 128 oveq12d N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s n = i n = 0 0 ˙ - ˙ T M × ˙ T b 0 = T b i 1 - ˙ T M × ˙ T b i
130 elfz2 i 1 s 1 s i 1 i i s
131 zleltp1 i s i s i < s + 1
132 131 ancoms s i i s i < s + 1
133 132 3adant1 1 s i i s i < s + 1
134 133 biimpcd i s 1 s i i < s + 1
135 134 adantl 1 i i s 1 s i i < s + 1
136 135 impcom 1 s i 1 i i s i < s + 1
137 136 orcd 1 s i 1 i i s i < s + 1 s + 1 < i
138 zre s s
139 1red s 1
140 138 139 readdcld s s + 1
141 zre i i
142 140 141 anim12ci s i i s + 1
143 142 3adant1 1 s i i s + 1
144 lttri2 i s + 1 i s + 1 i < s + 1 s + 1 < i
145 143 144 syl 1 s i i s + 1 i < s + 1 s + 1 < i
146 145 adantr 1 s i 1 i i s i s + 1 i < s + 1 s + 1 < i
147 137 146 mpbird 1 s i 1 i i s i s + 1
148 130 147 sylbi i 1 s i s + 1
149 148 ad2antlr N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s n = i i s + 1
150 neeq1 n = i n s + 1 i s + 1
151 150 adantl N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s n = i n s + 1 i s + 1
152 149 151 mpbird N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s n = i n s + 1
153 152 adantr N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s n = i ¬ n = 0 n s + 1
154 153 neneqd N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s n = i ¬ n = 0 ¬ n = s + 1
155 154 pm2.21d N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s n = i ¬ n = 0 n = s + 1 T b s = T b i 1 - ˙ T M × ˙ T b i
156 155 imp N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s n = i ¬ n = 0 n = s + 1 T b s = T b i 1 - ˙ T M × ˙ T b i
157 106 nnred i 1 s i
158 eleq1w n = i n i
159 157 158 syl5ibrcom i 1 s n = i n
160 159 adantl N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s n = i n
161 160 imp N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s n = i n
162 74 nn0red N Fin R CRing M B s b B 0 s s
163 162 ad2antrr N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s n = i s
164 1red N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s n = i 1
165 163 164 readdcld N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s n = i s + 1
166 130 136 sylbi i 1 s i < s + 1
167 166 ad2antlr N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s n = i i < s + 1
168 breq1 n = i n < s + 1 i < s + 1
169 168 adantl N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s n = i n < s + 1 i < s + 1
170 167 169 mpbird N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s n = i n < s + 1
171 161 165 170 ltnsymd N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s n = i ¬ s + 1 < n
172 171 pm2.21d N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s n = i s + 1 < n 0 ˙ = T b i 1 - ˙ T M × ˙ T b i
173 172 ad2antrr N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s n = i ¬ n = 0 ¬ n = s + 1 s + 1 < n 0 ˙ = T b i 1 - ˙ T M × ˙ T b i
174 173 imp N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s n = i ¬ n = 0 ¬ n = s + 1 s + 1 < n 0 ˙ = T b i 1 - ˙ T M × ˙ T b i
175 simp-4r N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s n = i ¬ n = 0 ¬ n = s + 1 ¬ s + 1 < n n = i
176 175 fvoveq1d N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s n = i ¬ n = 0 ¬ n = s + 1 ¬ s + 1 < n b n 1 = b i 1
177 176 fveq2d N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s n = i ¬ n = 0 ¬ n = s + 1 ¬ s + 1 < n T b n 1 = T b i 1
178 175 fveq2d N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s n = i ¬ n = 0 ¬ n = s + 1 ¬ s + 1 < n b n = b i
179 178 fveq2d N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s n = i ¬ n = 0 ¬ n = s + 1 ¬ s + 1 < n T b n = T b i
180 179 oveq2d N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s n = i ¬ n = 0 ¬ n = s + 1 ¬ s + 1 < n T M × ˙ T b n = T M × ˙ T b i
181 177 180 oveq12d N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s n = i ¬ n = 0 ¬ n = s + 1 ¬ s + 1 < n T b n 1 - ˙ T M × ˙ T b n = T b i 1 - ˙ T M × ˙ T b i
182 174 181 ifeqda N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s n = i ¬ n = 0 ¬ n = s + 1 if s + 1 < n 0 ˙ T b n 1 - ˙ T M × ˙ T b n = T b i 1 - ˙ T M × ˙ T b i
183 156 182 ifeqda N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s n = i ¬ n = 0 if n = s + 1 T b s if s + 1 < n 0 ˙ T b n 1 - ˙ T M × ˙ T b n = T b i 1 - ˙ T M × ˙ T b i
184 129 183 ifeqda N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s n = i if n = 0 0 ˙ - ˙ T M × ˙ T b 0 if n = s + 1 T b s if s + 1 < n 0 ˙ T b n 1 - ˙ T M × ˙ T b n = T b i 1 - ˙ T M × ˙ T b i
185 ovexd N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s T b i 1 - ˙ T M × ˙ T b i V
186 9 184 108 185 fvmptd2 N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s G i = T b i 1 - ˙ T M × ˙ T b i
187 186 oveq2d N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s i × ˙ X · ˙ G i = i × ˙ X · ˙ T b i 1 - ˙ T M × ˙ T b i
188 187 mpteq2dva N Fin R CRing M B s b B 0 s i 1 s i × ˙ X · ˙ G i = i 1 s i × ˙ X · ˙ T b i 1 - ˙ T M × ˙ T b i
189 188 oveq2d N Fin R CRing M B s b B 0 s Y i = 1 s i × ˙ X · ˙ G i = Y i = 1 s i × ˙ X · ˙ T b i 1 - ˙ T M × ˙ T b i
190 nn0p1gt0 s 0 0 < s + 1
191 0red s 0 0
192 ltne 0 0 < s + 1 s + 1 0
193 191 192 sylan s 0 0 < s + 1 s + 1 0
194 neeq1 n = s + 1 n 0 s + 1 0
195 193 194 syl5ibrcom s 0 0 < s + 1 n = s + 1 n 0
196 34 190 195 syl2anc2 s n = s + 1 n 0
197 196 ad2antrl N Fin R CRing M B s b B 0 s n = s + 1 n 0
198 197 imp N Fin R CRing M B s b B 0 s n = s + 1 n 0
199 eqneqall n = 0 n 0 0 ˙ - ˙ T M × ˙ T b 0 = T b s
200 198 199 mpan9 N Fin R CRing M B s b B 0 s n = s + 1 n = 0 0 ˙ - ˙ T M × ˙ T b 0 = T b s
201 iftrue n = s + 1 if n = s + 1 T b s if s + 1 < n 0 ˙ T b n 1 - ˙ T M × ˙ T b n = T b s
202 201 ad2antlr N Fin R CRing M B s b B 0 s n = s + 1 ¬ n = 0 if n = s + 1 T b s if s + 1 < n 0 ˙ T b n 1 - ˙ T M × ˙ T b n = T b s
203 200 202 ifeqda N Fin R CRing M B s b B 0 s n = s + 1 if n = 0 0 ˙ - ˙ T M × ˙ T b 0 if n = s + 1 T b s if s + 1 < n 0 ˙ T b n 1 - ˙ T M × ˙ T b n = T b s
204 74 35 syl N Fin R CRing M B s b B 0 s s + 1 0
205 fvexd N Fin R CRing M B s b B 0 s T b s V
206 9 203 204 205 fvmptd2 N Fin R CRing M B s b B 0 s G s + 1 = T b s
207 206 oveq2d N Fin R CRing M B s b B 0 s s + 1 × ˙ X · ˙ G s + 1 = s + 1 × ˙ X · ˙ T b s
208 15 3ad2ant2 N Fin R CRing M B R Ring
209 eqid Base P = Base P
210 10 3 209 vr1cl R Ring X Base P
211 208 210 syl N Fin R CRing M B X Base P
212 eqid mulGrp P = mulGrp P
213 212 209 mgpbas Base P = Base mulGrp P
214 eqid 1 P = 1 P
215 212 214 ringidval 1 P = 0 mulGrp P
216 213 215 12 mulg0 X Base P 0 × ˙ X = 1 P
217 211 216 syl N Fin R CRing M B 0 × ˙ X = 1 P
218 3 ply1crng R CRing P CRing
219 218 anim2i N Fin R CRing N Fin P CRing
220 219 3adant3 N Fin R CRing M B N Fin P CRing
221 4 matsca2 N Fin P CRing P = Scalar Y
222 220 221 syl N Fin R CRing M B P = Scalar Y
223 222 fveq2d N Fin R CRing M B 1 P = 1 Scalar Y
224 217 223 eqtrd N Fin R CRing M B 0 × ˙ X = 1 Scalar Y
225 224 adantr N Fin R CRing M B s b B 0 s 0 × ˙ X = 1 Scalar Y
226 225 oveq1d N Fin R CRing M B s b B 0 s 0 × ˙ X · ˙ G 0 = 1 Scalar Y · ˙ G 0
227 3 4 pmatlmod N Fin R Ring Y LMod
228 15 227 sylan2 N Fin R CRing Y LMod
229 228 3adant3 N Fin R CRing M B Y LMod
230 1 2 3 4 5 6 7 8 9 chfacfisf N Fin R Ring M B s b B 0 s G : 0 Base Y
231 15 230 syl3anl2 N Fin R CRing M B s b B 0 s G : 0 Base Y
232 231 81 ffvelrnd N Fin R CRing M B s b B 0 s G 0 Base Y
233 eqid Scalar Y = Scalar Y
234 eqid 1 Scalar Y = 1 Scalar Y
235 14 233 11 234 lmodvs1 Y LMod G 0 Base Y 1 Scalar Y · ˙ G 0 = G 0
236 229 232 235 syl2an2r N Fin R CRing M B s b B 0 s 1 Scalar Y · ˙ G 0 = G 0
237 iftrue n = 0 if n = 0 0 ˙ - ˙ T M × ˙ T b 0 if n = s + 1 T b s if s + 1 < n 0 ˙ T b n 1 - ˙ T M × ˙ T b n = 0 ˙ - ˙ T M × ˙ T b 0
238 ovexd N Fin R CRing M B s b B 0 s 0 ˙ - ˙ T M × ˙ T b 0 V
239 9 237 81 238 fvmptd3 N Fin R CRing M B s b B 0 s G 0 = 0 ˙ - ˙ T M × ˙ T b 0
240 226 236 239 3eqtrd N Fin R CRing M B s b B 0 s 0 × ˙ X · ˙ G 0 = 0 ˙ - ˙ T M × ˙ T b 0
241 207 240 oveq12d N Fin R CRing M B s b B 0 s s + 1 × ˙ X · ˙ G s + 1 + ˙ 0 × ˙ X · ˙ G 0 = s + 1 × ˙ X · ˙ T b s + ˙ 0 ˙ - ˙ T M × ˙ T b 0
242 14 13 cmncom Y CMnd 0 × ˙ X · ˙ G 0 Base Y s + 1 × ˙ X · ˙ G s + 1 Base Y 0 × ˙ X · ˙ G 0 + ˙ s + 1 × ˙ X · ˙ G s + 1 = s + 1 × ˙ X · ˙ G s + 1 + ˙ 0 × ˙ X · ˙ G 0
243 22 83 96 242 syl3anc N Fin R CRing M B s b B 0 s 0 × ˙ X · ˙ G 0 + ˙ s + 1 × ˙ X · ˙ G s + 1 = s + 1 × ˙ X · ˙ G s + 1 + ˙ 0 × ˙ X · ˙ G 0
244 ringgrp Y Ring Y Grp
245 19 244 syl N Fin R CRing M B Y Grp
246 245 adantr N Fin R CRing M B s b B 0 s Y Grp
247 207 96 eqeltrrd N Fin R CRing M B s b B 0 s s + 1 × ˙ X · ˙ T b s Base Y
248 19 adantr N Fin R CRing M B s b B 0 s Y Ring
249 8 1 2 3 4 mat2pmatbas N Fin R Ring M B T M Base Y
250 15 249 syl3an2 N Fin R CRing M B T M Base Y
251 250 adantr N Fin R CRing M B s b B 0 s T M Base Y
252 simpl1 N Fin R CRing M B s b B 0 s N Fin
253 208 adantr N Fin R CRing M B s b B 0 s R Ring
254 elmapi b B 0 s b : 0 s B
255 254 adantl s b B 0 s b : 0 s B
256 255 adantl N Fin R CRing M B s b B 0 s b : 0 s B
257 0elfz s 0 0 0 s
258 34 257 syl s 0 0 s
259 258 ad2antrl N Fin R CRing M B s b B 0 s 0 0 s
260 256 259 ffvelrnd N Fin R CRing M B s b B 0 s b 0 B
261 8 1 2 3 4 mat2pmatbas N Fin R Ring b 0 B T b 0 Base Y
262 252 253 260 261 syl3anc N Fin R CRing M B s b B 0 s T b 0 Base Y
263 14 5 ringcl Y Ring T M Base Y T b 0 Base Y T M × ˙ T b 0 Base Y
264 248 251 262 263 syl3anc N Fin R CRing M B s b B 0 s T M × ˙ T b 0 Base Y
265 14 7 6 13 grpsubadd0sub Y Grp s + 1 × ˙ X · ˙ T b s Base Y T M × ˙ T b 0 Base Y s + 1 × ˙ X · ˙ T b s - ˙ T M × ˙ T b 0 = s + 1 × ˙ X · ˙ T b s + ˙ 0 ˙ - ˙ T M × ˙ T b 0
266 246 247 264 265 syl3anc N Fin R CRing M B s b B 0 s s + 1 × ˙ X · ˙ T b s - ˙ T M × ˙ T b 0 = s + 1 × ˙ X · ˙ T b s + ˙ 0 ˙ - ˙ T M × ˙ T b 0
267 241 243 266 3eqtr4d N Fin R CRing M B s b B 0 s 0 × ˙ X · ˙ G 0 + ˙ s + 1 × ˙ X · ˙ G s + 1 = s + 1 × ˙ X · ˙ T b s - ˙ T M × ˙ T b 0
268 189 267 oveq12d N Fin R CRing M B s b B 0 s Y i = 1 s i × ˙ X · ˙ G i + ˙ 0 × ˙ X · ˙ G 0 + ˙ s + 1 × ˙ X · ˙ G s + 1 = Y i = 1 s i × ˙ X · ˙ T b i 1 - ˙ T M × ˙ T b i + ˙ s + 1 × ˙ X · ˙ T b s - ˙ T M × ˙ T b 0
269 113 268 eqtrd N Fin R CRing M B s b B 0 s Y i = 1 s i × ˙ X · ˙ G i + ˙ 0 × ˙ X · ˙ G 0 + ˙ s + 1 × ˙ X · ˙ G s + 1 = Y i = 1 s i × ˙ X · ˙ T b i 1 - ˙ T M × ˙ T b i + ˙ s + 1 × ˙ X · ˙ T b s - ˙ T M × ˙ T b 0
270 75 102 269 3eqtrd N Fin R CRing M B s b B 0 s Y i = 0 s + 1 i × ˙ X · ˙ G i = Y i = 1 s i × ˙ X · ˙ T b i 1 - ˙ T M × ˙ T b i + ˙ s + 1 × ˙ X · ˙ T b s - ˙ T M × ˙ T b 0
271 40 73 270 3eqtrd N Fin R CRing M B s b B 0 s Y i 0 i × ˙ X · ˙ G i = Y i = 1 s i × ˙ X · ˙ T b i 1 - ˙ T M × ˙ T b i + ˙ s + 1 × ˙ X · ˙ T b s - ˙ T M × ˙ T b 0