Metamath Proof Explorer


Theorem 1mavmul

Description: Multiplication of the identity NxN matrix with an N-dimensional vector results in the vector itself. (Contributed by AV, 9-Feb-2019) (Revised by AV, 23-Feb-2019)

Ref Expression
Hypotheses 1mavmul.a โŠข ๐ด = ( ๐‘ Mat ๐‘… )
1mavmul.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐‘… )
1mavmul.t โŠข ยท = ( ๐‘… maVecMul โŸจ ๐‘ , ๐‘ โŸฉ )
1mavmul.r โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘… โˆˆ Ring )
1mavmul.n โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ Fin )
1mavmul.y โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Œ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘ ) )
Assertion 1mavmul ( ๐œ‘ โ†’ ( ( 1r โ€˜ ๐ด ) ยท ๐‘Œ ) = ๐‘Œ )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 1mavmul.a โŠข ๐ด = ( ๐‘ Mat ๐‘… )
2 1mavmul.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐‘… )
3 1mavmul.t โŠข ยท = ( ๐‘… maVecMul โŸจ ๐‘ , ๐‘ โŸฉ )
4 1mavmul.r โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘… โˆˆ Ring )
5 1mavmul.n โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ Fin )
6 1mavmul.y โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Œ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘ ) )
7 eqid โŠข ( .r โ€˜ ๐‘… ) = ( .r โ€˜ ๐‘… )
8 eqid โŠข ( Base โ€˜ ๐ด ) = ( Base โ€˜ ๐ด )
9 1 fveq2i โŠข ( 1r โ€˜ ๐ด ) = ( 1r โ€˜ ( ๐‘ Mat ๐‘… ) )
10 1 8 9 mat1bas โŠข ( ( ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘ โˆˆ Fin ) โ†’ ( 1r โ€˜ ๐ด ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐ด ) )
11 4 5 10 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 1r โ€˜ ๐ด ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐ด ) )
12 1 3 2 7 4 5 11 6 mavmulval โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( 1r โ€˜ ๐ด ) ยท ๐‘Œ ) = ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( ๐‘– ( 1r โ€˜ ๐ด ) ๐‘— ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) ) ) ) ) )
13 eqid โŠข ( 1r โ€˜ ๐‘… ) = ( 1r โ€˜ ๐‘… )
14 eqid โŠข ( 0g โ€˜ ๐‘… ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… )
15 1 13 14 mat1 โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ( 1r โ€˜ ๐ด ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘ , ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ if ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ , ( 1r โ€˜ ๐‘… ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) ) )
16 5 4 15 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 1r โ€˜ ๐ด ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘ , ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ if ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ , ( 1r โ€˜ ๐‘… ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) ) )
17 16 oveqdr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘– ( 1r โ€˜ ๐ด ) ๐‘— ) = ( ๐‘– ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘ , ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ if ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ , ( 1r โ€˜ ๐‘… ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) ) ๐‘— ) )
18 17 oveq1d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ( ๐‘– ( 1r โ€˜ ๐ด ) ๐‘— ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) ) = ( ( ๐‘– ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘ , ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ if ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ , ( 1r โ€˜ ๐‘… ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) ) ๐‘— ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) ) )
19 18 mpteq2dv โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( ๐‘– ( 1r โ€˜ ๐ด ) ๐‘— ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) ) ) = ( ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘ , ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ if ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ , ( 1r โ€˜ ๐‘… ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) ) ๐‘— ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) ) ) )
20 19 oveq2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( ๐‘– ( 1r โ€˜ ๐ด ) ๐‘— ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) ) ) ) = ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘ , ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ if ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ , ( 1r โ€˜ ๐‘… ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) ) ๐‘— ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) ) ) ) )
21 eqidd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘ , ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ if ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ , ( 1r โ€˜ ๐‘… ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘ , ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ if ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ , ( 1r โ€˜ ๐‘… ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) ) )
22 eqeq12 โŠข ( ( ๐‘ฅ = ๐‘– โˆง ๐‘ฆ = ๐‘— ) โ†’ ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†” ๐‘– = ๐‘— ) )
23 22 ifbid โŠข ( ( ๐‘ฅ = ๐‘– โˆง ๐‘ฆ = ๐‘— ) โ†’ if ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ , ( 1r โ€˜ ๐‘… ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) = if ( ๐‘– = ๐‘— , ( 1r โ€˜ ๐‘… ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) )
24 23 adantl โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โˆง ( ๐‘ฅ = ๐‘– โˆง ๐‘ฆ = ๐‘— ) ) โ†’ if ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ , ( 1r โ€˜ ๐‘… ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) = if ( ๐‘– = ๐‘— , ( 1r โ€˜ ๐‘… ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) )
25 simpr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ๐‘– โˆˆ ๐‘ )
26 25 adantr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ๐‘– โˆˆ ๐‘ )
27 simpr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ๐‘— โˆˆ ๐‘ )
28 fvexd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( 1r โ€˜ ๐‘… ) โˆˆ V )
29 fvexd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( 0g โ€˜ ๐‘… ) โˆˆ V )
30 28 29 ifcld โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ if ( ๐‘– = ๐‘— , ( 1r โ€˜ ๐‘… ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) โˆˆ V )
31 21 24 26 27 30 ovmpod โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘– ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘ , ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ if ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ , ( 1r โ€˜ ๐‘… ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) ) ๐‘— ) = if ( ๐‘– = ๐‘— , ( 1r โ€˜ ๐‘… ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) )
32 31 oveq1d โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ( ๐‘– ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘ , ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ if ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ , ( 1r โ€˜ ๐‘… ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) ) ๐‘— ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) ) = ( if ( ๐‘– = ๐‘— , ( 1r โ€˜ ๐‘… ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) ) )
33 iftrue โŠข ( ๐‘– = ๐‘— โ†’ if ( ๐‘– = ๐‘— , ( 1r โ€˜ ๐‘… ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) = ( 1r โ€˜ ๐‘… ) )
34 33 adantr โŠข ( ( ๐‘– = ๐‘— โˆง ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ if ( ๐‘– = ๐‘— , ( 1r โ€˜ ๐‘… ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) = ( 1r โ€˜ ๐‘… ) )
35 34 oveq1d โŠข ( ( ๐‘– = ๐‘— โˆง ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ ( if ( ๐‘– = ๐‘— , ( 1r โ€˜ ๐‘… ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) ) = ( ( 1r โ€˜ ๐‘… ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) ) )
36 4 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ๐‘… โˆˆ Ring )
37 36 adantr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ๐‘… โˆˆ Ring )
38 2 fvexi โŠข ๐ต โˆˆ V
39 38 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ V )
40 39 5 elmapd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘Œ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘ ) โ†” ๐‘Œ : ๐‘ โŸถ ๐ต ) )
41 ffvelcdm โŠข ( ( ๐‘Œ : ๐‘ โŸถ ๐ต โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ ๐ต )
42 41 ex โŠข ( ๐‘Œ : ๐‘ โŸถ ๐ต โ†’ ( ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†’ ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ ๐ต ) )
43 40 42 biimtrdi โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘Œ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†’ ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ ๐ต ) ) )
44 6 43 mpd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†’ ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ ๐ต ) )
45 44 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†’ ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ ๐ต ) )
46 45 imp โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ ๐ต )
47 2 7 13 ringlidm โŠข ( ( ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ( 1r โ€˜ ๐‘… ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) ) = ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) )
48 37 46 47 syl2anc โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ( 1r โ€˜ ๐‘… ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) ) = ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) )
49 48 adantl โŠข ( ( ๐‘– = ๐‘— โˆง ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ ( ( 1r โ€˜ ๐‘… ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) ) = ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) )
50 fveq2 โŠข ( ๐‘— = ๐‘– โ†’ ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) = ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘– ) )
51 50 equcoms โŠข ( ๐‘– = ๐‘— โ†’ ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) = ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘– ) )
52 51 adantr โŠข ( ( ๐‘– = ๐‘— โˆง ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) = ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘– ) )
53 35 49 52 3eqtrd โŠข ( ( ๐‘– = ๐‘— โˆง ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ ( if ( ๐‘– = ๐‘— , ( 1r โ€˜ ๐‘… ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) ) = ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘– ) )
54 iftrue โŠข ( ๐‘— = ๐‘– โ†’ if ( ๐‘— = ๐‘– , ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘– ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) = ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘– ) )
55 54 equcoms โŠข ( ๐‘– = ๐‘— โ†’ if ( ๐‘— = ๐‘– , ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘– ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) = ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘– ) )
56 55 adantr โŠข ( ( ๐‘– = ๐‘— โˆง ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ if ( ๐‘— = ๐‘– , ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘– ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) = ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘– ) )
57 53 56 eqtr4d โŠข ( ( ๐‘– = ๐‘— โˆง ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ ( if ( ๐‘– = ๐‘— , ( 1r โ€˜ ๐‘… ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) ) = if ( ๐‘— = ๐‘– , ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘– ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) )
58 iffalse โŠข ( ยฌ ๐‘– = ๐‘— โ†’ if ( ๐‘– = ๐‘— , ( 1r โ€˜ ๐‘… ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) )
59 58 oveq1d โŠข ( ยฌ ๐‘– = ๐‘— โ†’ ( if ( ๐‘– = ๐‘— , ( 1r โ€˜ ๐‘… ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) ) = ( ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) ) )
60 59 adantr โŠข ( ( ยฌ ๐‘– = ๐‘— โˆง ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ ( if ( ๐‘– = ๐‘— , ( 1r โ€˜ ๐‘… ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) ) = ( ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) ) )
61 2 7 14 ringlz โŠข ( ( ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) )
62 37 46 61 syl2anc โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) )
63 62 adantl โŠข ( ( ยฌ ๐‘– = ๐‘— โˆง ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ ( ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) )
64 eqcom โŠข ( ๐‘– = ๐‘— โ†” ๐‘— = ๐‘– )
65 iffalse โŠข ( ยฌ ๐‘— = ๐‘– โ†’ if ( ๐‘— = ๐‘– , ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘– ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) )
66 64 65 sylnbi โŠข ( ยฌ ๐‘– = ๐‘— โ†’ if ( ๐‘— = ๐‘– , ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘– ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) )
67 66 eqcomd โŠข ( ยฌ ๐‘– = ๐‘— โ†’ ( 0g โ€˜ ๐‘… ) = if ( ๐‘— = ๐‘– , ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘– ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) )
68 67 adantr โŠข ( ( ยฌ ๐‘– = ๐‘— โˆง ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ ( 0g โ€˜ ๐‘… ) = if ( ๐‘— = ๐‘– , ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘– ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) )
69 60 63 68 3eqtrd โŠข ( ( ยฌ ๐‘– = ๐‘— โˆง ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ ( if ( ๐‘– = ๐‘— , ( 1r โ€˜ ๐‘… ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) ) = if ( ๐‘— = ๐‘– , ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘– ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) )
70 57 69 pm2.61ian โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( if ( ๐‘– = ๐‘— , ( 1r โ€˜ ๐‘… ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) ) = if ( ๐‘— = ๐‘– , ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘– ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) )
71 32 70 eqtrd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ( ๐‘– ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘ , ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ if ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ , ( 1r โ€˜ ๐‘… ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) ) ๐‘— ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) ) = if ( ๐‘— = ๐‘– , ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘– ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) )
72 71 mpteq2dva โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘ , ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ if ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ , ( 1r โ€˜ ๐‘… ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) ) ๐‘— ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) ) ) = ( ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ if ( ๐‘— = ๐‘– , ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘– ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) ) )
73 72 oveq2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( ๐‘– ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘ , ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ โ†ฆ if ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ , ( 1r โ€˜ ๐‘… ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) ) ๐‘— ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) ) ) ) = ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ if ( ๐‘— = ๐‘– , ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘– ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) ) ) )
74 ringmnd โŠข ( ๐‘… โˆˆ Ring โ†’ ๐‘… โˆˆ Mnd )
75 4 74 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘… โˆˆ Mnd )
76 75 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ๐‘… โˆˆ Mnd )
77 5 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ๐‘ โˆˆ Fin )
78 eqid โŠข ( ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ if ( ๐‘— = ๐‘– , ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘– ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) ) = ( ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ if ( ๐‘— = ๐‘– , ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘– ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) )
79 ffvelcdm โŠข ( ( ๐‘Œ : ๐‘ โŸถ ๐ต โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘– ) โˆˆ ๐ต )
80 79 2 eleqtrdi โŠข ( ( ๐‘Œ : ๐‘ โŸถ ๐ต โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘– ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
81 80 ex โŠข ( ๐‘Œ : ๐‘ โŸถ ๐ต โ†’ ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โ†’ ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘– ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) ) )
82 40 81 biimtrdi โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘Œ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โ†’ ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘– ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) ) ) )
83 6 82 mpd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โ†’ ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘– ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) ) )
84 83 imp โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘– ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
85 14 76 77 25 78 84 gsummptif1n0 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ if ( ๐‘— = ๐‘– , ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘– ) , ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) ) ) = ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘– ) )
86 20 73 85 3eqtrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( ๐‘– ( 1r โ€˜ ๐ด ) ๐‘— ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) ) ) ) = ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘– ) )
87 86 mpteq2dva โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( ๐‘– ( 1r โ€˜ ๐ด ) ๐‘— ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) ) ) ) ) = ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘– ) ) )
88 ffn โŠข ( ๐‘Œ : ๐‘ โŸถ ๐ต โ†’ ๐‘Œ Fn ๐‘ )
89 40 88 biimtrdi โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘Œ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘ ) โ†’ ๐‘Œ Fn ๐‘ ) )
90 6 89 mpd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Œ Fn ๐‘ )
91 eqcom โŠข ( ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘– ) ) = ๐‘Œ โ†” ๐‘Œ = ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘– ) ) )
92 dffn5 โŠข ( ๐‘Œ Fn ๐‘ โ†” ๐‘Œ = ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘– ) ) )
93 91 92 bitr4i โŠข ( ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘– ) ) = ๐‘Œ โ†” ๐‘Œ Fn ๐‘ )
94 90 93 sylibr โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘– ) ) = ๐‘Œ )
95 12 87 94 3eqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( 1r โ€˜ ๐ด ) ยท ๐‘Œ ) = ๐‘Œ )