Metamath Proof Explorer


Theorem decpmatmulsumfsupp

Description: Lemma 0 for pm2mpmhm . (Contributed by AV, 21-Oct-2019)

Ref Expression
Hypotheses decpmatmul.p โŠข ๐‘ƒ = ( Poly1 โ€˜ ๐‘… )
decpmatmul.c โŠข ๐ถ = ( ๐‘ Mat ๐‘ƒ )
decpmatmul.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐ถ )
decpmatmul.a โŠข ๐ด = ( ๐‘ Mat ๐‘… )
decpmatmulsumfsupp.m โŠข ยท = ( .r โ€˜ ๐ด )
decpmatmulsumfsupp.0 โŠข 0 = ( 0g โ€˜ ๐ด )
Assertion decpmatmulsumfsupp ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) ) โ†’ ( ๐‘™ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐ด ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘™ ) โ†ฆ ( ( ๐‘ฅ decompPMat ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ฆ decompPMat ( ๐‘™ โˆ’ ๐‘˜ ) ) ) ) ) ) finSupp 0 )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 decpmatmul.p โŠข ๐‘ƒ = ( Poly1 โ€˜ ๐‘… )
2 decpmatmul.c โŠข ๐ถ = ( ๐‘ Mat ๐‘ƒ )
3 decpmatmul.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐ถ )
4 decpmatmul.a โŠข ๐ด = ( ๐‘ Mat ๐‘… )
5 decpmatmulsumfsupp.m โŠข ยท = ( .r โ€˜ ๐ด )
6 decpmatmulsumfsupp.0 โŠข 0 = ( 0g โ€˜ ๐ด )
7 6 fvexi โŠข 0 โˆˆ V
8 7 a1i โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) ) โ†’ 0 โˆˆ V )
9 ovexd โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) ) โˆง ๐‘™ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘™ ) โ†ฆ ( ( ๐‘ฅ decompPMat ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ฆ decompPMat ( ๐‘™ โˆ’ ๐‘˜ ) ) ) ) ) โˆˆ V )
10 oveq2 โŠข ( ๐‘™ = ๐‘› โ†’ ( 0 ... ๐‘™ ) = ( 0 ... ๐‘› ) )
11 oveq1 โŠข ( ๐‘™ = ๐‘› โ†’ ( ๐‘™ โˆ’ ๐‘˜ ) = ( ๐‘› โˆ’ ๐‘˜ ) )
12 11 oveq2d โŠข ( ๐‘™ = ๐‘› โ†’ ( ๐‘ฆ decompPMat ( ๐‘™ โˆ’ ๐‘˜ ) ) = ( ๐‘ฆ decompPMat ( ๐‘› โˆ’ ๐‘˜ ) ) )
13 12 oveq2d โŠข ( ๐‘™ = ๐‘› โ†’ ( ( ๐‘ฅ decompPMat ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ฆ decompPMat ( ๐‘™ โˆ’ ๐‘˜ ) ) ) = ( ( ๐‘ฅ decompPMat ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ฆ decompPMat ( ๐‘› โˆ’ ๐‘˜ ) ) ) )
14 10 13 mpteq12dv โŠข ( ๐‘™ = ๐‘› โ†’ ( ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘™ ) โ†ฆ ( ( ๐‘ฅ decompPMat ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ฆ decompPMat ( ๐‘™ โˆ’ ๐‘˜ ) ) ) ) = ( ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) โ†ฆ ( ( ๐‘ฅ decompPMat ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ฆ decompPMat ( ๐‘› โˆ’ ๐‘˜ ) ) ) ) )
15 14 oveq2d โŠข ( ๐‘™ = ๐‘› โ†’ ( ๐ด ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘™ ) โ†ฆ ( ( ๐‘ฅ decompPMat ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ฆ decompPMat ( ๐‘™ โˆ’ ๐‘˜ ) ) ) ) ) = ( ๐ด ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) โ†ฆ ( ( ๐‘ฅ decompPMat ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ฆ decompPMat ( ๐‘› โˆ’ ๐‘˜ ) ) ) ) ) )
16 simpll โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) ) โ†’ ๐‘ โˆˆ Fin )
17 simplr โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) ) โ†’ ๐‘… โˆˆ Ring )
18 1 2 pmatring โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ๐ถ โˆˆ Ring )
19 18 anim1i โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) ) โ†’ ( ๐ถ โˆˆ Ring โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) ) )
20 3anass โŠข ( ( ๐ถ โˆˆ Ring โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) โ†” ( ๐ถ โˆˆ Ring โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) ) )
21 19 20 sylibr โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) ) โ†’ ( ๐ถ โˆˆ Ring โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) )
22 eqid โŠข ( .r โ€˜ ๐ถ ) = ( .r โ€˜ ๐ถ )
23 3 22 ringcl โŠข ( ( ๐ถ โˆˆ Ring โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) โˆˆ ๐ต )
24 21 23 syl โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) โˆˆ ๐ต )
25 eqid โŠข ( 0g โ€˜ ๐‘… ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… )
26 1 2 3 25 pmatcoe1fsupp โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) โˆˆ ๐ต ) โ†’ โˆƒ ๐‘  โˆˆ โ„•0 โˆ€ ๐‘› โˆˆ โ„•0 ( ๐‘  < ๐‘› โ†’ โˆ€ ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ โˆ€ ๐‘ โˆˆ ๐‘ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘Ž ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘ ) ) โ€˜ ๐‘› ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) )
27 16 17 24 26 syl3anc โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘  โˆˆ โ„•0 โˆ€ ๐‘› โˆˆ โ„•0 ( ๐‘  < ๐‘› โ†’ โˆ€ ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ โˆ€ ๐‘ โˆˆ ๐‘ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘Ž ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘ ) ) โ€˜ ๐‘› ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) )
28 fvoveq1 โŠข ( ๐‘Ž = ๐‘– โ†’ ( coe1 โ€˜ ( ๐‘Ž ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘ ) ) = ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘ ) ) )
29 28 fveq1d โŠข ( ๐‘Ž = ๐‘– โ†’ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘Ž ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘ ) ) โ€˜ ๐‘› ) = ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘ ) ) โ€˜ ๐‘› ) )
30 29 eqeq1d โŠข ( ๐‘Ž = ๐‘– โ†’ ( ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘Ž ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘ ) ) โ€˜ ๐‘› ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) โ†” ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘ ) ) โ€˜ ๐‘› ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) )
31 oveq2 โŠข ( ๐‘ = ๐‘— โ†’ ( ๐‘– ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘ ) = ( ๐‘– ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘— ) )
32 31 fveq2d โŠข ( ๐‘ = ๐‘— โ†’ ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘ ) ) = ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘— ) ) )
33 32 fveq1d โŠข ( ๐‘ = ๐‘— โ†’ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘ ) ) โ€˜ ๐‘› ) = ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘› ) )
34 33 eqeq1d โŠข ( ๐‘ = ๐‘— โ†’ ( ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘ ) ) โ€˜ ๐‘› ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) โ†” ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘› ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) )
35 30 34 rspc2va โŠข ( ( ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โˆง โˆ€ ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ โˆ€ ๐‘ โˆˆ ๐‘ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘Ž ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘ ) ) โ€˜ ๐‘› ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) โ†’ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘› ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) )
36 35 expcom โŠข ( โˆ€ ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ โˆ€ ๐‘ โˆˆ ๐‘ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘Ž ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘ ) ) โ€˜ ๐‘› ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) โ†’ ( ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘› ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) )
37 36 adantl โŠข ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) ) โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•0 ) โˆง โˆ€ ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ โˆ€ ๐‘ โˆˆ ๐‘ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘Ž ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘ ) ) โ€˜ ๐‘› ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) โ†’ ( ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘› ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) )
38 37 3impib โŠข ( ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) ) โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•0 ) โˆง โˆ€ ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ โˆ€ ๐‘ โˆˆ ๐‘ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘Ž ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘ ) ) โ€˜ ๐‘› ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) โˆง ๐‘– โˆˆ ๐‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘› ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) )
39 38 mpoeq3dva โŠข ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) ) โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•0 ) โˆง โˆ€ ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ โˆ€ ๐‘ โˆˆ ๐‘ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘Ž ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘ ) ) โ€˜ ๐‘› ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) โ†’ ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘› ) ) = ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) )
40 4 25 mat0op โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ( 0g โ€˜ ๐ด ) = ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) )
41 6 40 eqtrid โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ 0 = ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) )
42 41 ad3antrrr โŠข ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) ) โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•0 ) โˆง โˆ€ ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ โˆ€ ๐‘ โˆˆ ๐‘ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘Ž ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘ ) ) โ€˜ ๐‘› ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) โ†’ 0 = ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) )
43 39 42 eqtr4d โŠข ( ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) ) โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•0 ) โˆง โˆ€ ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ โˆ€ ๐‘ โˆˆ ๐‘ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘Ž ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘ ) ) โ€˜ ๐‘› ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) โ†’ ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘› ) ) = 0 )
44 43 ex โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) ) โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( โˆ€ ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ โˆ€ ๐‘ โˆˆ ๐‘ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘Ž ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘ ) ) โ€˜ ๐‘› ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) โ†’ ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘› ) ) = 0 ) )
45 44 imim2d โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) ) โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐‘  < ๐‘› โ†’ โˆ€ ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ โˆ€ ๐‘ โˆˆ ๐‘ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘Ž ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘ ) ) โ€˜ ๐‘› ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) โ†’ ( ๐‘  < ๐‘› โ†’ ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘› ) ) = 0 ) ) )
46 45 ralimdva โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) ) โ†’ ( โˆ€ ๐‘› โˆˆ โ„•0 ( ๐‘  < ๐‘› โ†’ โˆ€ ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ โˆ€ ๐‘ โˆˆ ๐‘ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘Ž ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘ ) ) โ€˜ ๐‘› ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘› โˆˆ โ„•0 ( ๐‘  < ๐‘› โ†’ ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘› ) ) = 0 ) ) )
47 46 reximdv โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) ) โ†’ ( โˆƒ ๐‘  โˆˆ โ„•0 โˆ€ ๐‘› โˆˆ โ„•0 ( ๐‘  < ๐‘› โ†’ โˆ€ ๐‘Ž โˆˆ ๐‘ โˆ€ ๐‘ โˆˆ ๐‘ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘Ž ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘ ) ) โ€˜ ๐‘› ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘  โˆˆ โ„•0 โˆ€ ๐‘› โˆˆ โ„•0 ( ๐‘  < ๐‘› โ†’ ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘› ) ) = 0 ) ) )
48 27 47 mpd โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘  โˆˆ โ„•0 โˆ€ ๐‘› โˆˆ โ„•0 ( ๐‘  < ๐‘› โ†’ ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘› ) ) = 0 ) )
49 5 oveqi โŠข ( ( ๐‘ฅ decompPMat ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ฆ decompPMat ( ๐‘› โˆ’ ๐‘˜ ) ) ) = ( ( ๐‘ฅ decompPMat ๐‘˜ ) ( .r โ€˜ ๐ด ) ( ๐‘ฆ decompPMat ( ๐‘› โˆ’ ๐‘˜ ) ) )
50 49 a1i โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) ) โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ decompPMat ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ฆ decompPMat ( ๐‘› โˆ’ ๐‘˜ ) ) ) = ( ( ๐‘ฅ decompPMat ๐‘˜ ) ( .r โ€˜ ๐ด ) ( ๐‘ฆ decompPMat ( ๐‘› โˆ’ ๐‘˜ ) ) ) )
51 50 mpteq2dv โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) ) โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) โ†ฆ ( ( ๐‘ฅ decompPMat ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ฆ decompPMat ( ๐‘› โˆ’ ๐‘˜ ) ) ) ) = ( ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) โ†ฆ ( ( ๐‘ฅ decompPMat ๐‘˜ ) ( .r โ€˜ ๐ด ) ( ๐‘ฆ decompPMat ( ๐‘› โˆ’ ๐‘˜ ) ) ) ) )
52 51 oveq2d โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) ) โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) โ†ฆ ( ( ๐‘ฅ decompPMat ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ฆ decompPMat ( ๐‘› โˆ’ ๐‘˜ ) ) ) ) ) = ( ๐ด ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) โ†ฆ ( ( ๐‘ฅ decompPMat ๐‘˜ ) ( .r โ€˜ ๐ด ) ( ๐‘ฆ decompPMat ( ๐‘› โˆ’ ๐‘˜ ) ) ) ) ) )
53 1 2 3 4 decpmatmul โŠข ( ( ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) decompPMat ๐‘› ) = ( ๐ด ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) โ†ฆ ( ( ๐‘ฅ decompPMat ๐‘˜ ) ( .r โ€˜ ๐ด ) ( ๐‘ฆ decompPMat ( ๐‘› โˆ’ ๐‘˜ ) ) ) ) ) )
54 53 ad4ant234 โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) ) โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) decompPMat ๐‘› ) = ( ๐ด ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) โ†ฆ ( ( ๐‘ฅ decompPMat ๐‘˜ ) ( .r โ€˜ ๐ด ) ( ๐‘ฆ decompPMat ( ๐‘› โˆ’ ๐‘˜ ) ) ) ) ) )
55 2 3 decpmatval โŠข ( ( ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) decompPMat ๐‘› ) = ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘› ) ) )
56 24 55 sylan โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) ) โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) decompPMat ๐‘› ) = ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘› ) ) )
57 52 54 56 3eqtr2d โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) ) โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) โ†ฆ ( ( ๐‘ฅ decompPMat ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ฆ decompPMat ( ๐‘› โˆ’ ๐‘˜ ) ) ) ) ) = ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘› ) ) )
58 57 eqeq1d โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) ) โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐ด ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) โ†ฆ ( ( ๐‘ฅ decompPMat ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ฆ decompPMat ( ๐‘› โˆ’ ๐‘˜ ) ) ) ) ) = 0 โ†” ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘› ) ) = 0 ) )
59 58 imbi2d โŠข ( ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) ) โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐‘  < ๐‘› โ†’ ( ๐ด ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) โ†ฆ ( ( ๐‘ฅ decompPMat ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ฆ decompPMat ( ๐‘› โˆ’ ๐‘˜ ) ) ) ) ) = 0 ) โ†” ( ๐‘  < ๐‘› โ†’ ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘› ) ) = 0 ) ) )
60 59 ralbidva โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) ) โ†’ ( โˆ€ ๐‘› โˆˆ โ„•0 ( ๐‘  < ๐‘› โ†’ ( ๐ด ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) โ†ฆ ( ( ๐‘ฅ decompPMat ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ฆ decompPMat ( ๐‘› โˆ’ ๐‘˜ ) ) ) ) ) = 0 ) โ†” โˆ€ ๐‘› โˆˆ โ„•0 ( ๐‘  < ๐‘› โ†’ ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘› ) ) = 0 ) ) )
61 60 rexbidv โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) ) โ†’ ( โˆƒ ๐‘  โˆˆ โ„•0 โˆ€ ๐‘› โˆˆ โ„•0 ( ๐‘  < ๐‘› โ†’ ( ๐ด ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) โ†ฆ ( ( ๐‘ฅ decompPMat ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ฆ decompPMat ( ๐‘› โˆ’ ๐‘˜ ) ) ) ) ) = 0 ) โ†” โˆƒ ๐‘  โˆˆ โ„•0 โˆ€ ๐‘› โˆˆ โ„•0 ( ๐‘  < ๐‘› โ†’ ( ๐‘– โˆˆ ๐‘ , ๐‘— โˆˆ ๐‘ โ†ฆ ( ( coe1 โ€˜ ( ๐‘– ( ๐‘ฅ ( .r โ€˜ ๐ถ ) ๐‘ฆ ) ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘› ) ) = 0 ) ) )
62 48 61 mpbird โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘  โˆˆ โ„•0 โˆ€ ๐‘› โˆˆ โ„•0 ( ๐‘  < ๐‘› โ†’ ( ๐ด ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) โ†ฆ ( ( ๐‘ฅ decompPMat ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ฆ decompPMat ( ๐‘› โˆ’ ๐‘˜ ) ) ) ) ) = 0 ) )
63 8 9 15 62 mptnn0fsuppd โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) ) โ†’ ( ๐‘™ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐ด ฮฃg ( ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘™ ) โ†ฆ ( ( ๐‘ฅ decompPMat ๐‘˜ ) ยท ( ๐‘ฆ decompPMat ( ๐‘™ โˆ’ ๐‘˜ ) ) ) ) ) ) finSupp 0 )