Metamath Proof Explorer


Theorem chpdmatlem2

Description: Lemma 2 for chpdmat . (Contributed by AV, 18-Aug-2019)

Ref Expression
Hypotheses chpdmat.c โŠข ๐ถ = ( ๐‘ CharPlyMat ๐‘… )
chpdmat.p โŠข ๐‘ƒ = ( Poly1 โ€˜ ๐‘… )
chpdmat.a โŠข ๐ด = ( ๐‘ Mat ๐‘… )
chpdmat.s โŠข ๐‘† = ( algSc โ€˜ ๐‘ƒ )
chpdmat.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐ด )
chpdmat.x โŠข ๐‘‹ = ( var1 โ€˜ ๐‘… )
chpdmat.0 โŠข 0 = ( 0g โ€˜ ๐‘… )
chpdmat.g โŠข ๐บ = ( mulGrp โ€˜ ๐‘ƒ )
chpdmat.m โŠข โˆ’ = ( -g โ€˜ ๐‘ƒ )
chpdmatlem.q โŠข ๐‘„ = ( ๐‘ Mat ๐‘ƒ )
chpdmatlem.1 โŠข 1 = ( 1r โ€˜ ๐‘„ )
chpdmatlem.m โŠข ยท = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘„ )
chpdmatlem.z โŠข ๐‘ = ( -g โ€˜ ๐‘„ )
chpdmatlem.t โŠข ๐‘‡ = ( ๐‘ matToPolyMat ๐‘… )
Assertion chpdmatlem2 ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘– โ‰  ๐‘— ) โˆง ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) = 0 ) โ†’ ( ๐‘– ( ( ๐‘‹ ยท 1 ) ๐‘ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘€ ) ) ๐‘— ) = ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 chpdmat.c โŠข ๐ถ = ( ๐‘ CharPlyMat ๐‘… )
2 chpdmat.p โŠข ๐‘ƒ = ( Poly1 โ€˜ ๐‘… )
3 chpdmat.a โŠข ๐ด = ( ๐‘ Mat ๐‘… )
4 chpdmat.s โŠข ๐‘† = ( algSc โ€˜ ๐‘ƒ )
5 chpdmat.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐ด )
6 chpdmat.x โŠข ๐‘‹ = ( var1 โ€˜ ๐‘… )
7 chpdmat.0 โŠข 0 = ( 0g โ€˜ ๐‘… )
8 chpdmat.g โŠข ๐บ = ( mulGrp โ€˜ ๐‘ƒ )
9 chpdmat.m โŠข โˆ’ = ( -g โ€˜ ๐‘ƒ )
10 chpdmatlem.q โŠข ๐‘„ = ( ๐‘ Mat ๐‘ƒ )
11 chpdmatlem.1 โŠข 1 = ( 1r โ€˜ ๐‘„ )
12 chpdmatlem.m โŠข ยท = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘„ )
13 chpdmatlem.z โŠข ๐‘ = ( -g โ€˜ ๐‘„ )
14 chpdmatlem.t โŠข ๐‘‡ = ( ๐‘ matToPolyMat ๐‘… )
15 2 ply1ring โŠข ( ๐‘… โˆˆ Ring โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ Ring )
16 15 3ad2ant2 โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ Ring )
17 16 ad4antr โŠข ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘– โ‰  ๐‘— ) โˆง ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) = 0 ) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ Ring )
18 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 chpdmatlem0 โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ( ๐‘‹ ยท 1 ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘„ ) )
19 18 3adant3 โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐‘‹ ยท 1 ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘„ ) )
20 19 ad4antr โŠข ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘– โ‰  ๐‘— ) โˆง ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) = 0 ) โ†’ ( ๐‘‹ ยท 1 ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘„ ) )
21 14 3 5 2 10 mat2pmatbas โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘€ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘„ ) )
22 21 ad4antr โŠข ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘– โ‰  ๐‘— ) โˆง ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) = 0 ) โ†’ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘€ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘„ ) )
23 simpr โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ๐‘– โˆˆ ๐‘ )
24 23 anim1i โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) )
25 24 ad2antrr โŠข ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘– โ‰  ๐‘— ) โˆง ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) = 0 ) โ†’ ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) )
26 eqid โŠข ( Base โ€˜ ๐‘„ ) = ( Base โ€˜ ๐‘„ )
27 10 26 13 9 matsubgcell โŠข ( ( ๐‘ƒ โˆˆ Ring โˆง ( ( ๐‘‹ ยท 1 ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘„ ) โˆง ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘€ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘„ ) ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐‘– ( ( ๐‘‹ ยท 1 ) ๐‘ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘€ ) ) ๐‘— ) = ( ( ๐‘– ( ๐‘‹ ยท 1 ) ๐‘— ) โˆ’ ( ๐‘– ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘— ) ) )
28 17 20 22 25 27 syl121anc โŠข ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘– โ‰  ๐‘— ) โˆง ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) = 0 ) โ†’ ( ๐‘– ( ( ๐‘‹ ยท 1 ) ๐‘ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘€ ) ) ๐‘— ) = ( ( ๐‘– ( ๐‘‹ ยท 1 ) ๐‘— ) โˆ’ ( ๐‘– ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘— ) ) )
29 16 ad2antrr โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ Ring )
30 eqid โŠข ( Base โ€˜ ๐‘ƒ ) = ( Base โ€˜ ๐‘ƒ )
31 6 2 30 vr1cl โŠข ( ๐‘… โˆˆ Ring โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ƒ ) )
32 31 3ad2ant2 โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ƒ ) )
33 2 10 pmatring โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ๐‘„ โˆˆ Ring )
34 33 3adant3 โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ๐‘„ โˆˆ Ring )
35 26 11 ringidcl โŠข ( ๐‘„ โˆˆ Ring โ†’ 1 โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘„ ) )
36 34 35 syl โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โ†’ 1 โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘„ ) )
37 32 36 jca โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐‘‹ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ƒ ) โˆง 1 โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘„ ) ) )
38 37 ad2antrr โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘‹ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ƒ ) โˆง 1 โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘„ ) ) )
39 29 38 24 3jca โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘ƒ โˆˆ Ring โˆง ( ๐‘‹ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ƒ ) โˆง 1 โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘„ ) ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) )
40 39 ad2antrr โŠข ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘– โ‰  ๐‘— ) โˆง ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) = 0 ) โ†’ ( ๐‘ƒ โˆˆ Ring โˆง ( ๐‘‹ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ƒ ) โˆง 1 โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘„ ) ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) )
41 eqid โŠข ( .r โ€˜ ๐‘ƒ ) = ( .r โ€˜ ๐‘ƒ )
42 10 26 30 12 41 matvscacell โŠข ( ( ๐‘ƒ โˆˆ Ring โˆง ( ๐‘‹ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ƒ ) โˆง 1 โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘„ ) ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐‘– ( ๐‘‹ ยท 1 ) ๐‘— ) = ( ๐‘‹ ( .r โ€˜ ๐‘ƒ ) ( ๐‘– 1 ๐‘— ) ) )
43 40 42 syl โŠข ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘– โ‰  ๐‘— ) โˆง ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) = 0 ) โ†’ ( ๐‘– ( ๐‘‹ ยท 1 ) ๐‘— ) = ( ๐‘‹ ( .r โ€˜ ๐‘ƒ ) ( ๐‘– 1 ๐‘— ) ) )
44 43 oveq1d โŠข ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘– โ‰  ๐‘— ) โˆง ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) = 0 ) โ†’ ( ( ๐‘– ( ๐‘‹ ยท 1 ) ๐‘— ) โˆ’ ( ๐‘– ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘— ) ) = ( ( ๐‘‹ ( .r โ€˜ ๐‘ƒ ) ( ๐‘– 1 ๐‘— ) ) โˆ’ ( ๐‘– ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘— ) ) )
45 eqid โŠข ( 1r โ€˜ ๐‘ƒ ) = ( 1r โ€˜ ๐‘ƒ )
46 eqid โŠข ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) = ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ )
47 simpll1 โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ๐‘ โˆˆ Fin )
48 23 adantr โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ๐‘– โˆˆ ๐‘ )
49 simpr โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ๐‘— โˆˆ ๐‘ )
50 10 45 46 47 29 48 49 11 mat1ov โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘– 1 ๐‘— ) = if ( ๐‘– = ๐‘— , ( 1r โ€˜ ๐‘ƒ ) , ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) ) )
51 ifnefalse โŠข ( ๐‘– โ‰  ๐‘— โ†’ if ( ๐‘– = ๐‘— , ( 1r โ€˜ ๐‘ƒ ) , ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) ) = ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) )
52 50 51 sylan9eq โŠข ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘– โ‰  ๐‘— ) โ†’ ( ๐‘– 1 ๐‘— ) = ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) )
53 52 oveq2d โŠข ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘– โ‰  ๐‘— ) โ†’ ( ๐‘‹ ( .r โ€˜ ๐‘ƒ ) ( ๐‘– 1 ๐‘— ) ) = ( ๐‘‹ ( .r โ€˜ ๐‘ƒ ) ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) ) )
54 15 31 jca โŠข ( ๐‘… โˆˆ Ring โ†’ ( ๐‘ƒ โˆˆ Ring โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ƒ ) ) )
55 54 3ad2ant2 โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐‘ƒ โˆˆ Ring โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ƒ ) ) )
56 30 41 46 ringrz โŠข ( ( ๐‘ƒ โˆˆ Ring โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ƒ ) ) โ†’ ( ๐‘‹ ( .r โ€˜ ๐‘ƒ ) ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) ) = ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) )
57 55 56 syl โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐‘‹ ( .r โ€˜ ๐‘ƒ ) ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) ) = ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) )
58 57 adantr โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘‹ ( .r โ€˜ ๐‘ƒ ) ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) ) = ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) )
59 58 ad2antrr โŠข ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘– โ‰  ๐‘— ) โ†’ ( ๐‘‹ ( .r โ€˜ ๐‘ƒ ) ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) ) = ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) )
60 53 59 eqtrd โŠข ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘– โ‰  ๐‘— ) โ†’ ( ๐‘‹ ( .r โ€˜ ๐‘ƒ ) ( ๐‘– 1 ๐‘— ) ) = ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) )
61 60 adantr โŠข ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘– โ‰  ๐‘— ) โˆง ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) = 0 ) โ†’ ( ๐‘‹ ( .r โ€˜ ๐‘ƒ ) ( ๐‘– 1 ๐‘— ) ) = ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) )
62 simpll โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) )
63 62 24 jca โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) )
64 63 ad2antrr โŠข ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘– โ‰  ๐‘— ) โˆง ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) = 0 ) โ†’ ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) )
65 14 3 5 2 4 mat2pmatvalel โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐‘– ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘— ) = ( ๐‘† โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) ) )
66 64 65 syl โŠข ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘– โ‰  ๐‘— ) โˆง ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) = 0 ) โ†’ ( ๐‘– ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘— ) = ( ๐‘† โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) ) )
67 61 66 oveq12d โŠข ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘– โ‰  ๐‘— ) โˆง ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) = 0 ) โ†’ ( ( ๐‘‹ ( .r โ€˜ ๐‘ƒ ) ( ๐‘– 1 ๐‘— ) ) โˆ’ ( ๐‘– ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘— ) ) = ( ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) ) ) )
68 fveq2 โŠข ( ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) = 0 โ†’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) ) = ( ๐‘† โ€˜ 0 ) )
69 68 adantl โŠข ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘– โ‰  ๐‘— ) โˆง ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) = 0 ) โ†’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) ) = ( ๐‘† โ€˜ 0 ) )
70 2 4 7 46 ply1scl0 โŠข ( ๐‘… โˆˆ Ring โ†’ ( ๐‘† โ€˜ 0 ) = ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) )
71 70 3ad2ant2 โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐‘† โ€˜ 0 ) = ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) )
72 71 ad4antr โŠข ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘– โ‰  ๐‘— ) โˆง ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) = 0 ) โ†’ ( ๐‘† โ€˜ 0 ) = ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) )
73 69 72 eqtrd โŠข ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘– โ‰  ๐‘— ) โˆง ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) = 0 ) โ†’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) ) = ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) )
74 73 oveq2d โŠข ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘– โ‰  ๐‘— ) โˆง ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) = 0 ) โ†’ ( ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) โˆ’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) ) ) = ( ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) โˆ’ ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) ) )
75 ringgrp โŠข ( ๐‘ƒ โˆˆ Ring โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ Grp )
76 15 75 syl โŠข ( ๐‘… โˆˆ Ring โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ Grp )
77 30 46 grpidcl โŠข ( ๐‘ƒ โˆˆ Grp โ†’ ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ƒ ) )
78 76 77 jccir โŠข ( ๐‘… โˆˆ Ring โ†’ ( ๐‘ƒ โˆˆ Grp โˆง ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ƒ ) ) )
79 78 3ad2ant2 โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐‘ƒ โˆˆ Grp โˆง ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ƒ ) ) )
80 30 46 9 grpsubid โŠข ( ( ๐‘ƒ โˆˆ Grp โˆง ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ƒ ) ) โ†’ ( ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) โˆ’ ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) ) = ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) )
81 79 80 syl โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) โˆ’ ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) ) = ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) )
82 81 ad4antr โŠข ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘– โ‰  ๐‘— ) โˆง ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) = 0 ) โ†’ ( ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) โˆ’ ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) ) = ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) )
83 67 74 82 3eqtrd โŠข ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘– โ‰  ๐‘— ) โˆง ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) = 0 ) โ†’ ( ( ๐‘‹ ( .r โ€˜ ๐‘ƒ ) ( ๐‘– 1 ๐‘— ) ) โˆ’ ( ๐‘– ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘€ ) ๐‘— ) ) = ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) )
84 28 44 83 3eqtrd โŠข ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โˆง ๐‘– โ‰  ๐‘— ) โˆง ( ๐‘– ๐‘€ ๐‘— ) = 0 ) โ†’ ( ๐‘– ( ( ๐‘‹ ยท 1 ) ๐‘ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘€ ) ) ๐‘— ) = ( 0g โ€˜ ๐‘ƒ ) )