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Theorem pmatcollpwscmatlem2

Description: Lemma 2 for pmatcollpwscmat . (Contributed by AV, 2-Nov-2019) (Revised by AV, 4-Dec-2019)

Ref Expression
Hypotheses pmatcollpwscmat.p ⊢ 𝑃 = ( Poly1 ‘ 𝑅 )
pmatcollpwscmat.c ⊢ 𝐶 = ( 𝑁 Mat 𝑃 )
pmatcollpwscmat.b ⊢ 𝐵 = ( Base ‘ 𝐶 )
pmatcollpwscmat.m1 ⊢ ∗ = ( ·𝑠 ‘ 𝐶 )
pmatcollpwscmat.e1 ⊢ ↑ = ( .g ‘ ( mulGrp ‘ 𝑃 ) )
pmatcollpwscmat.x ⊢ 𝑋 = ( var1 ‘ 𝑅 )
pmatcollpwscmat.t ⊢ 𝑇 = ( 𝑁 matToPolyMat 𝑅 )
pmatcollpwscmat.a ⊢ 𝐴 = ( 𝑁 Mat 𝑅 )
pmatcollpwscmat.d ⊢ 𝐷 = ( Base ‘ 𝐴 )
pmatcollpwscmat.u ⊢ 𝑈 = ( algSc ‘ 𝑃 )
pmatcollpwscmat.k ⊢ 𝐾 = ( Base ‘ 𝑅 )
pmatcollpwscmat.e2 ⊢ 𝐸 = ( Base ‘ 𝑃 )
pmatcollpwscmat.s ⊢ 𝑆 = ( algSc ‘ 𝑃 )
pmatcollpwscmat.1 ⊢ 1 = ( 1r ‘ 𝐶 )
pmatcollpwscmat.m2 ⊢ 𝑀 = ( 𝑄 ∗ 1 )
Assertion pmatcollpwscmatlem2 ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) → ( 𝑇 ‘ ( 𝑀 decompPMat 𝐿 ) ) = ( ( 𝑈 ‘ ( ( coe1 ‘ 𝑄 ) ‘ 𝐿 ) ) ∗ 1 ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 pmatcollpwscmat.p ⊢ 𝑃 = ( Poly1 ‘ 𝑅 )
2 pmatcollpwscmat.c ⊢ 𝐶 = ( 𝑁 Mat 𝑃 )
3 pmatcollpwscmat.b ⊢ 𝐵 = ( Base ‘ 𝐶 )
4 pmatcollpwscmat.m1 ⊢ ∗ = ( ·𝑠 ‘ 𝐶 )
5 pmatcollpwscmat.e1 ⊢ ↑ = ( .g ‘ ( mulGrp ‘ 𝑃 ) )
6 pmatcollpwscmat.x ⊢ 𝑋 = ( var1 ‘ 𝑅 )
7 pmatcollpwscmat.t ⊢ 𝑇 = ( 𝑁 matToPolyMat 𝑅 )
8 pmatcollpwscmat.a ⊢ 𝐴 = ( 𝑁 Mat 𝑅 )
9 pmatcollpwscmat.d ⊢ 𝐷 = ( Base ‘ 𝐴 )
10 pmatcollpwscmat.u ⊢ 𝑈 = ( algSc ‘ 𝑃 )
11 pmatcollpwscmat.k ⊢ 𝐾 = ( Base ‘ 𝑅 )
12 pmatcollpwscmat.e2 ⊢ 𝐸 = ( Base ‘ 𝑃 )
13 pmatcollpwscmat.s ⊢ 𝑆 = ( algSc ‘ 𝑃 )
14 pmatcollpwscmat.1 ⊢ 1 = ( 1r ‘ 𝐶 )
15 pmatcollpwscmat.m2 ⊢ 𝑀 = ( 𝑄 ∗ 1 )
16 simpl ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) → ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) )
17 simpr ⊢ ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) → 𝑅 ∈ Ring )
18 17 adantr ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) → 𝑅 ∈ Ring )
19 simpr ⊢ ( ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) → 𝑄 ∈ 𝐸 )
20 19 anim2i ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) → ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) )
21 df-3an ⊢ ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ↔ ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) )
22 20 21 sylibr ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) → ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) )
23 1 2 3 12 4 14 1pmatscmul ⊢ ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) → ( 𝑄 ∗ 1 ) ∈ 𝐵 )
24 15 23 eqeltrid ⊢ ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) → 𝑀 ∈ 𝐵 )
25 22 24 syl ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) → 𝑀 ∈ 𝐵 )
26 simprl ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) → 𝐿 ∈ ℕ0 )
27 1 2 3 8 9 decpmatcl ⊢ ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵 ∧ 𝐿 ∈ ℕ0 ) → ( 𝑀 decompPMat 𝐿 ) ∈ 𝐷 )
28 18 25 26 27 syl3anc ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) → ( 𝑀 decompPMat 𝐿 ) ∈ 𝐷 )
29 df-3an ⊢ ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ ( 𝑀 decompPMat 𝐿 ) ∈ 𝐷 ) ↔ ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝑀 decompPMat 𝐿 ) ∈ 𝐷 ) )
30 16 28 29 sylanbrc ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) → ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ ( 𝑀 decompPMat 𝐿 ) ∈ 𝐷 ) )
31 eqid ⊢ ( algSc ‘ 𝑃 ) = ( algSc ‘ 𝑃 )
32 7 8 9 1 31 mat2pmatval ⊢ ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ ( 𝑀 decompPMat 𝐿 ) ∈ 𝐷 ) → ( 𝑇 ‘ ( 𝑀 decompPMat 𝐿 ) ) = ( 𝑖 ∈ 𝑁 , 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ( ( algSc ‘ 𝑃 ) ‘ ( 𝑖 ( 𝑀 decompPMat 𝐿 ) 𝑗 ) ) ) )
33 30 32 syl ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) → ( 𝑇 ‘ ( 𝑀 decompPMat 𝐿 ) ) = ( 𝑖 ∈ 𝑁 , 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ( ( algSc ‘ 𝑃 ) ‘ ( 𝑖 ( 𝑀 decompPMat 𝐿 ) 𝑗 ) ) ) )
34 18 25 26 3jca ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) → ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵 ∧ 𝐿 ∈ ℕ0 ) )
35 34 3ad2ant1 ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁 ) → ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵 ∧ 𝐿 ∈ ℕ0 ) )
36 3simpc ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁 ) → ( 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁 ) )
37 1 2 3 decpmate ⊢ ( ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵 ∧ 𝐿 ∈ ℕ0 ) ∧ ( 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁 ) ) → ( 𝑖 ( 𝑀 decompPMat 𝐿 ) 𝑗 ) = ( ( coe1 ‘ ( 𝑖 𝑀 𝑗 ) ) ‘ 𝐿 ) )
38 35 36 37 syl2anc ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁 ) → ( 𝑖 ( 𝑀 decompPMat 𝐿 ) 𝑗 ) = ( ( coe1 ‘ ( 𝑖 𝑀 𝑗 ) ) ‘ 𝐿 ) )
39 38 fveq2d ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁 ) → ( ( algSc ‘ 𝑃 ) ‘ ( 𝑖 ( 𝑀 decompPMat 𝐿 ) 𝑗 ) ) = ( ( algSc ‘ 𝑃 ) ‘ ( ( coe1 ‘ ( 𝑖 𝑀 𝑗 ) ) ‘ 𝐿 ) ) )
40 39 mpoeq3dva ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) → ( 𝑖 ∈ 𝑁 , 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ( ( algSc ‘ 𝑃 ) ‘ ( 𝑖 ( 𝑀 decompPMat 𝐿 ) 𝑗 ) ) ) = ( 𝑖 ∈ 𝑁 , 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ( ( algSc ‘ 𝑃 ) ‘ ( ( coe1 ‘ ( 𝑖 𝑀 𝑗 ) ) ‘ 𝐿 ) ) ) )
41 simp1lr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁 ) → 𝑅 ∈ Ring )
42 simp2 ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁 ) → 𝑖 ∈ 𝑁 )
43 simp3 ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁 ) → 𝑗 ∈ 𝑁 )
44 25 3ad2ant1 ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁 ) → 𝑀 ∈ 𝐵 )
45 2 12 3 42 43 44 matecld ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁 ) → ( 𝑖 𝑀 𝑗 ) ∈ 𝐸 )
46 26 3ad2ant1 ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁 ) → 𝐿 ∈ ℕ0 )
47 eqid ⊢ ( coe1 ‘ ( 𝑖 𝑀 𝑗 ) ) = ( coe1 ‘ ( 𝑖 𝑀 𝑗 ) )
48 47 12 1 11 coe1fvalcl ⊢ ( ( ( 𝑖 𝑀 𝑗 ) ∈ 𝐸 ∧ 𝐿 ∈ ℕ0 ) → ( ( coe1 ‘ ( 𝑖 𝑀 𝑗 ) ) ‘ 𝐿 ) ∈ 𝐾 )
49 45 46 48 syl2anc ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁 ) → ( ( coe1 ‘ ( 𝑖 𝑀 𝑗 ) ) ‘ 𝐿 ) ∈ 𝐾 )
50 eqid ⊢ ( var1 ‘ 𝑅 ) = ( var1 ‘ 𝑅 )
51 eqid ⊢ ( ·𝑠 ‘ 𝑃 ) = ( ·𝑠 ‘ 𝑃 )
52 eqid ⊢ ( mulGrp ‘ 𝑃 ) = ( mulGrp ‘ 𝑃 )
53 eqid ⊢ ( .g ‘ ( mulGrp ‘ 𝑃 ) ) = ( .g ‘ ( mulGrp ‘ 𝑃 ) )
54 11 1 50 51 52 53 31 ply1scltm ⊢ ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ ( ( coe1 ‘ ( 𝑖 𝑀 𝑗 ) ) ‘ 𝐿 ) ∈ 𝐾 ) → ( ( algSc ‘ 𝑃 ) ‘ ( ( coe1 ‘ ( 𝑖 𝑀 𝑗 ) ) ‘ 𝐿 ) ) = ( ( ( coe1 ‘ ( 𝑖 𝑀 𝑗 ) ) ‘ 𝐿 ) ( ·𝑠 ‘ 𝑃 ) ( 0 ( .g ‘ ( mulGrp ‘ 𝑃 ) ) ( var1 ‘ 𝑅 ) ) ) )
55 41 49 54 syl2anc ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁 ) → ( ( algSc ‘ 𝑃 ) ‘ ( ( coe1 ‘ ( 𝑖 𝑀 𝑗 ) ) ‘ 𝐿 ) ) = ( ( ( coe1 ‘ ( 𝑖 𝑀 𝑗 ) ) ‘ 𝐿 ) ( ·𝑠 ‘ 𝑃 ) ( 0 ( .g ‘ ( mulGrp ‘ 𝑃 ) ) ( var1 ‘ 𝑅 ) ) ) )
56 55 mpoeq3dva ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) → ( 𝑖 ∈ 𝑁 , 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ( ( algSc ‘ 𝑃 ) ‘ ( ( coe1 ‘ ( 𝑖 𝑀 𝑗 ) ) ‘ 𝐿 ) ) ) = ( 𝑖 ∈ 𝑁 , 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ( ( ( coe1 ‘ ( 𝑖 𝑀 𝑗 ) ) ‘ 𝐿 ) ( ·𝑠 ‘ 𝑃 ) ( 0 ( .g ‘ ( mulGrp ‘ 𝑃 ) ) ( var1 ‘ 𝑅 ) ) ) ) )
57 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 pmatcollpwscmatlem1 ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝑁 ∧ 𝑏 ∈ 𝑁 ) ) → ( ( ( coe1 ‘ ( 𝑎 𝑀 𝑏 ) ) ‘ 𝐿 ) ( ·𝑠 ‘ 𝑃 ) ( 0 ( .g ‘ ( mulGrp ‘ 𝑃 ) ) ( var1 ‘ 𝑅 ) ) ) = if ( 𝑎 = 𝑏 , ( 𝑈 ‘ ( ( coe1 ‘ 𝑄 ) ‘ 𝐿 ) ) , ( 0g ‘ 𝑃 ) ) )
58 eqidd ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝑁 ∧ 𝑏 ∈ 𝑁 ) ) → ( 𝑖 ∈ 𝑁 , 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ( ( ( coe1 ‘ ( 𝑖 𝑀 𝑗 ) ) ‘ 𝐿 ) ( ·𝑠 ‘ 𝑃 ) ( 0 ( .g ‘ ( mulGrp ‘ 𝑃 ) ) ( var1 ‘ 𝑅 ) ) ) ) = ( 𝑖 ∈ 𝑁 , 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ( ( ( coe1 ‘ ( 𝑖 𝑀 𝑗 ) ) ‘ 𝐿 ) ( ·𝑠 ‘ 𝑃 ) ( 0 ( .g ‘ ( mulGrp ‘ 𝑃 ) ) ( var1 ‘ 𝑅 ) ) ) ) )
59 oveq12 ⊢ ( ( 𝑖 = 𝑎 ∧ 𝑗 = 𝑏 ) → ( 𝑖 𝑀 𝑗 ) = ( 𝑎 𝑀 𝑏 ) )
60 59 fveq2d ⊢ ( ( 𝑖 = 𝑎 ∧ 𝑗 = 𝑏 ) → ( coe1 ‘ ( 𝑖 𝑀 𝑗 ) ) = ( coe1 ‘ ( 𝑎 𝑀 𝑏 ) ) )
61 60 fveq1d ⊢ ( ( 𝑖 = 𝑎 ∧ 𝑗 = 𝑏 ) → ( ( coe1 ‘ ( 𝑖 𝑀 𝑗 ) ) ‘ 𝐿 ) = ( ( coe1 ‘ ( 𝑎 𝑀 𝑏 ) ) ‘ 𝐿 ) )
62 61 oveq1d ⊢ ( ( 𝑖 = 𝑎 ∧ 𝑗 = 𝑏 ) → ( ( ( coe1 ‘ ( 𝑖 𝑀 𝑗 ) ) ‘ 𝐿 ) ( ·𝑠 ‘ 𝑃 ) ( 0 ( .g ‘ ( mulGrp ‘ 𝑃 ) ) ( var1 ‘ 𝑅 ) ) ) = ( ( ( coe1 ‘ ( 𝑎 𝑀 𝑏 ) ) ‘ 𝐿 ) ( ·𝑠 ‘ 𝑃 ) ( 0 ( .g ‘ ( mulGrp ‘ 𝑃 ) ) ( var1 ‘ 𝑅 ) ) ) )
63 62 adantl ⊢ ( ( ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝑁 ∧ 𝑏 ∈ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑖 = 𝑎 ∧ 𝑗 = 𝑏 ) ) → ( ( ( coe1 ‘ ( 𝑖 𝑀 𝑗 ) ) ‘ 𝐿 ) ( ·𝑠 ‘ 𝑃 ) ( 0 ( .g ‘ ( mulGrp ‘ 𝑃 ) ) ( var1 ‘ 𝑅 ) ) ) = ( ( ( coe1 ‘ ( 𝑎 𝑀 𝑏 ) ) ‘ 𝐿 ) ( ·𝑠 ‘ 𝑃 ) ( 0 ( .g ‘ ( mulGrp ‘ 𝑃 ) ) ( var1 ‘ 𝑅 ) ) ) )
64 simprl ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝑁 ∧ 𝑏 ∈ 𝑁 ) ) → 𝑎 ∈ 𝑁 )
65 simprr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝑁 ∧ 𝑏 ∈ 𝑁 ) ) → 𝑏 ∈ 𝑁 )
66 ovexd ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝑁 ∧ 𝑏 ∈ 𝑁 ) ) → ( ( ( coe1 ‘ ( 𝑎 𝑀 𝑏 ) ) ‘ 𝐿 ) ( ·𝑠 ‘ 𝑃 ) ( 0 ( .g ‘ ( mulGrp ‘ 𝑃 ) ) ( var1 ‘ 𝑅 ) ) ) ∈ V )
67 58 63 64 65 66 ovmpod ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝑁 ∧ 𝑏 ∈ 𝑁 ) ) → ( 𝑎 ( 𝑖 ∈ 𝑁 , 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ( ( ( coe1 ‘ ( 𝑖 𝑀 𝑗 ) ) ‘ 𝐿 ) ( ·𝑠 ‘ 𝑃 ) ( 0 ( .g ‘ ( mulGrp ‘ 𝑃 ) ) ( var1 ‘ 𝑅 ) ) ) ) 𝑏 ) = ( ( ( coe1 ‘ ( 𝑎 𝑀 𝑏 ) ) ‘ 𝐿 ) ( ·𝑠 ‘ 𝑃 ) ( 0 ( .g ‘ ( mulGrp ‘ 𝑃 ) ) ( var1 ‘ 𝑅 ) ) ) )
68 simpll ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) → 𝑁 ∈ Fin )
69 1 ply1ring ⊢ ( 𝑅 ∈ Ring → 𝑃 ∈ Ring )
70 69 adantl ⊢ ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) → 𝑃 ∈ Ring )
71 70 adantr ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) → 𝑃 ∈ Ring )
72 pm3.22 ⊢ ( ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) → ( 𝑄 ∈ 𝐸 ∧ 𝐿 ∈ ℕ0 ) )
73 72 adantl ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) → ( 𝑄 ∈ 𝐸 ∧ 𝐿 ∈ ℕ0 ) )
74 eqid ⊢ ( coe1 ‘ 𝑄 ) = ( coe1 ‘ 𝑄 )
75 74 12 1 11 coe1fvalcl ⊢ ( ( 𝑄 ∈ 𝐸 ∧ 𝐿 ∈ ℕ0 ) → ( ( coe1 ‘ 𝑄 ) ‘ 𝐿 ) ∈ 𝐾 )
76 73 75 syl ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) → ( ( coe1 ‘ 𝑄 ) ‘ 𝐿 ) ∈ 𝐾 )
77 1 10 11 12 ply1sclcl ⊢ ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ ( ( coe1 ‘ 𝑄 ) ‘ 𝐿 ) ∈ 𝐾 ) → ( 𝑈 ‘ ( ( coe1 ‘ 𝑄 ) ‘ 𝐿 ) ) ∈ 𝐸 )
78 18 76 77 syl2anc ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) → ( 𝑈 ‘ ( ( coe1 ‘ 𝑄 ) ‘ 𝐿 ) ) ∈ 𝐸 )
79 68 71 78 3jca ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) → ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑃 ∈ Ring ∧ ( 𝑈 ‘ ( ( coe1 ‘ 𝑄 ) ‘ 𝐿 ) ) ∈ 𝐸 ) )
80 eqid ⊢ ( 0g ‘ 𝑃 ) = ( 0g ‘ 𝑃 )
81 2 12 80 14 4 scmatscmide ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑃 ∈ Ring ∧ ( 𝑈 ‘ ( ( coe1 ‘ 𝑄 ) ‘ 𝐿 ) ) ∈ 𝐸 ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝑁 ∧ 𝑏 ∈ 𝑁 ) ) → ( 𝑎 ( ( 𝑈 ‘ ( ( coe1 ‘ 𝑄 ) ‘ 𝐿 ) ) ∗ 1 ) 𝑏 ) = if ( 𝑎 = 𝑏 , ( 𝑈 ‘ ( ( coe1 ‘ 𝑄 ) ‘ 𝐿 ) ) , ( 0g ‘ 𝑃 ) ) )
82 79 81 sylan ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝑁 ∧ 𝑏 ∈ 𝑁 ) ) → ( 𝑎 ( ( 𝑈 ‘ ( ( coe1 ‘ 𝑄 ) ‘ 𝐿 ) ) ∗ 1 ) 𝑏 ) = if ( 𝑎 = 𝑏 , ( 𝑈 ‘ ( ( coe1 ‘ 𝑄 ) ‘ 𝐿 ) ) , ( 0g ‘ 𝑃 ) ) )
83 57 67 82 3eqtr4d ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝑁 ∧ 𝑏 ∈ 𝑁 ) ) → ( 𝑎 ( 𝑖 ∈ 𝑁 , 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ( ( ( coe1 ‘ ( 𝑖 𝑀 𝑗 ) ) ‘ 𝐿 ) ( ·𝑠 ‘ 𝑃 ) ( 0 ( .g ‘ ( mulGrp ‘ 𝑃 ) ) ( var1 ‘ 𝑅 ) ) ) ) 𝑏 ) = ( 𝑎 ( ( 𝑈 ‘ ( ( coe1 ‘ 𝑄 ) ‘ 𝐿 ) ) ∗ 1 ) 𝑏 ) )
84 83 ralrimivva ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) → ∀ 𝑎 ∈ 𝑁 ∀ 𝑏 ∈ 𝑁 ( 𝑎 ( 𝑖 ∈ 𝑁 , 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ( ( ( coe1 ‘ ( 𝑖 𝑀 𝑗 ) ) ‘ 𝐿 ) ( ·𝑠 ‘ 𝑃 ) ( 0 ( .g ‘ ( mulGrp ‘ 𝑃 ) ) ( var1 ‘ 𝑅 ) ) ) ) 𝑏 ) = ( 𝑎 ( ( 𝑈 ‘ ( ( coe1 ‘ 𝑄 ) ‘ 𝐿 ) ) ∗ 1 ) 𝑏 ) )
85 0nn0 ⊢ 0 ∈ ℕ0
86 85 a1i ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁 ) → 0 ∈ ℕ0 )
87 11 1 50 51 52 53 12 ply1tmcl ⊢ ( ( 𝑅 ∈ Ring ∧ ( ( coe1 ‘ ( 𝑖 𝑀 𝑗 ) ) ‘ 𝐿 ) ∈ 𝐾 ∧ 0 ∈ ℕ0 ) → ( ( ( coe1 ‘ ( 𝑖 𝑀 𝑗 ) ) ‘ 𝐿 ) ( ·𝑠 ‘ 𝑃 ) ( 0 ( .g ‘ ( mulGrp ‘ 𝑃 ) ) ( var1 ‘ 𝑅 ) ) ) ∈ 𝐸 )
88 41 49 86 87 syl3anc ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁 ∧ 𝑗 ∈ 𝑁 ) → ( ( ( coe1 ‘ ( 𝑖 𝑀 𝑗 ) ) ‘ 𝐿 ) ( ·𝑠 ‘ 𝑃 ) ( 0 ( .g ‘ ( mulGrp ‘ 𝑃 ) ) ( var1 ‘ 𝑅 ) ) ) ∈ 𝐸 )
89 2 12 3 68 71 88 matbas2d ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) → ( 𝑖 ∈ 𝑁 , 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ( ( ( coe1 ‘ ( 𝑖 𝑀 𝑗 ) ) ‘ 𝐿 ) ( ·𝑠 ‘ 𝑃 ) ( 0 ( .g ‘ ( mulGrp ‘ 𝑃 ) ) ( var1 ‘ 𝑅 ) ) ) ) ∈ 𝐵 )
90 1 2 3 12 4 14 1pmatscmul ⊢ ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ ( 𝑈 ‘ ( ( coe1 ‘ 𝑄 ) ‘ 𝐿 ) ) ∈ 𝐸 ) → ( ( 𝑈 ‘ ( ( coe1 ‘ 𝑄 ) ‘ 𝐿 ) ) ∗ 1 ) ∈ 𝐵 )
91 68 18 78 90 syl3anc ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) → ( ( 𝑈 ‘ ( ( coe1 ‘ 𝑄 ) ‘ 𝐿 ) ) ∗ 1 ) ∈ 𝐵 )
92 2 3 eqmat ⊢ ( ( ( 𝑖 ∈ 𝑁 , 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ( ( ( coe1 ‘ ( 𝑖 𝑀 𝑗 ) ) ‘ 𝐿 ) ( ·𝑠 ‘ 𝑃 ) ( 0 ( .g ‘ ( mulGrp ‘ 𝑃 ) ) ( var1 ‘ 𝑅 ) ) ) ) ∈ 𝐵 ∧ ( ( 𝑈 ‘ ( ( coe1 ‘ 𝑄 ) ‘ 𝐿 ) ) ∗ 1 ) ∈ 𝐵 ) → ( ( 𝑖 ∈ 𝑁 , 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ( ( ( coe1 ‘ ( 𝑖 𝑀 𝑗 ) ) ‘ 𝐿 ) ( ·𝑠 ‘ 𝑃 ) ( 0 ( .g ‘ ( mulGrp ‘ 𝑃 ) ) ( var1 ‘ 𝑅 ) ) ) ) = ( ( 𝑈 ‘ ( ( coe1 ‘ 𝑄 ) ‘ 𝐿 ) ) ∗ 1 ) ↔ ∀ 𝑎 ∈ 𝑁 ∀ 𝑏 ∈ 𝑁 ( 𝑎 ( 𝑖 ∈ 𝑁 , 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ( ( ( coe1 ‘ ( 𝑖 𝑀 𝑗 ) ) ‘ 𝐿 ) ( ·𝑠 ‘ 𝑃 ) ( 0 ( .g ‘ ( mulGrp ‘ 𝑃 ) ) ( var1 ‘ 𝑅 ) ) ) ) 𝑏 ) = ( 𝑎 ( ( 𝑈 ‘ ( ( coe1 ‘ 𝑄 ) ‘ 𝐿 ) ) ∗ 1 ) 𝑏 ) ) )
93 89 91 92 syl2anc ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) → ( ( 𝑖 ∈ 𝑁 , 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ( ( ( coe1 ‘ ( 𝑖 𝑀 𝑗 ) ) ‘ 𝐿 ) ( ·𝑠 ‘ 𝑃 ) ( 0 ( .g ‘ ( mulGrp ‘ 𝑃 ) ) ( var1 ‘ 𝑅 ) ) ) ) = ( ( 𝑈 ‘ ( ( coe1 ‘ 𝑄 ) ‘ 𝐿 ) ) ∗ 1 ) ↔ ∀ 𝑎 ∈ 𝑁 ∀ 𝑏 ∈ 𝑁 ( 𝑎 ( 𝑖 ∈ 𝑁 , 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ( ( ( coe1 ‘ ( 𝑖 𝑀 𝑗 ) ) ‘ 𝐿 ) ( ·𝑠 ‘ 𝑃 ) ( 0 ( .g ‘ ( mulGrp ‘ 𝑃 ) ) ( var1 ‘ 𝑅 ) ) ) ) 𝑏 ) = ( 𝑎 ( ( 𝑈 ‘ ( ( coe1 ‘ 𝑄 ) ‘ 𝐿 ) ) ∗ 1 ) 𝑏 ) ) )
94 84 93 mpbird ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) → ( 𝑖 ∈ 𝑁 , 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ( ( ( coe1 ‘ ( 𝑖 𝑀 𝑗 ) ) ‘ 𝐿 ) ( ·𝑠 ‘ 𝑃 ) ( 0 ( .g ‘ ( mulGrp ‘ 𝑃 ) ) ( var1 ‘ 𝑅 ) ) ) ) = ( ( 𝑈 ‘ ( ( coe1 ‘ 𝑄 ) ‘ 𝐿 ) ) ∗ 1 ) )
95 56 94 eqtrd ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) → ( 𝑖 ∈ 𝑁 , 𝑗 ∈ 𝑁 ↦ ( ( algSc ‘ 𝑃 ) ‘ ( ( coe1 ‘ ( 𝑖 𝑀 𝑗 ) ) ‘ 𝐿 ) ) ) = ( ( 𝑈 ‘ ( ( coe1 ‘ 𝑄 ) ‘ 𝐿 ) ) ∗ 1 ) )
96 33 40 95 3eqtrd ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ) ∧ ( 𝐿 ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ 𝐸 ) ) → ( 𝑇 ‘ ( 𝑀 decompPMat 𝐿 ) ) = ( ( 𝑈 ‘ ( ( coe1 ‘ 𝑄 ) ‘ 𝐿 ) ) ∗ 1 ) )