Metamath Proof Explorer


Theorem 1pmatscmul

Description: The scalar product of the identity polynomial matrix with a polynomial is a polynomial matrix. (Contributed by AV, 2-Nov-2019) (Revised by AV, 4-Dec-2019)

Ref Expression
Hypotheses 1pmatscmul.p โŠข ๐‘ƒ = ( Poly1 โ€˜ ๐‘… )
1pmatscmul.c โŠข ๐ถ = ( ๐‘ Mat ๐‘ƒ )
1pmatscmul.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐ถ )
1pmatscmul.e โŠข ๐ธ = ( Base โ€˜ ๐‘ƒ )
1pmatscmul.m โŠข โˆ— = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐ถ )
1pmatscmul.1 โŠข 1 = ( 1r โ€˜ ๐ถ )
Assertion 1pmatscmul ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) โ†’ ( ๐‘„ โˆ— 1 ) โˆˆ ๐ต )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 1pmatscmul.p โŠข ๐‘ƒ = ( Poly1 โ€˜ ๐‘… )
2 1pmatscmul.c โŠข ๐ถ = ( ๐‘ Mat ๐‘ƒ )
3 1pmatscmul.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐ถ )
4 1pmatscmul.e โŠข ๐ธ = ( Base โ€˜ ๐‘ƒ )
5 1pmatscmul.m โŠข โˆ— = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐ถ )
6 1pmatscmul.1 โŠข 1 = ( 1r โ€˜ ๐ถ )
7 1 ply1ring โŠข ( ๐‘… โˆˆ Ring โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ Ring )
8 7 anim2i โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘ƒ โˆˆ Ring ) )
9 8 3adant3 โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) โ†’ ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘ƒ โˆˆ Ring ) )
10 simp3 โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) โ†’ ๐‘„ โˆˆ ๐ธ )
11 1 2 pmatring โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ๐ถ โˆˆ Ring )
12 11 3adant3 โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) โ†’ ๐ถ โˆˆ Ring )
13 3 6 ringidcl โŠข ( ๐ถ โˆˆ Ring โ†’ 1 โˆˆ ๐ต )
14 12 13 syl โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) โ†’ 1 โˆˆ ๐ต )
15 4 2 3 5 matvscl โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘ƒ โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐‘„ โˆˆ ๐ธ โˆง 1 โˆˆ ๐ต ) ) โ†’ ( ๐‘„ โˆ— 1 ) โˆˆ ๐ต )
16 9 10 14 15 syl12anc โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ธ ) โ†’ ( ๐‘„ โˆ— 1 ) โˆˆ ๐ต )