MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  m2detleiblem4 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem m2detleiblem4 20436
Description: Lemma 4 for m2detleib 20437. (Contributed by AV, 20-Dec-2018.) (Proof shortened by AV, 2-Jan-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
m2detleiblem2.n 𝑁 = {1, 2}
m2detleiblem2.p 𝑃 = (Base‘(SymGrp‘𝑁))
m2detleiblem2.a 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
m2detleiblem2.b 𝐵 = (Base‘𝐴)
m2detleiblem2.g 𝐺 = (mulGrp‘𝑅)
m2detleiblem3.m · = (+g𝐺)
Assertion
Ref Expression
m2detleiblem4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∧ 𝑀𝐵) → (𝐺 Σg (𝑛𝑁 ↦ ((𝑄𝑛)𝑀𝑛))) = ((2𝑀1) · (1𝑀2)))
Distinct variable groups:   𝐵,𝑛   𝑛,𝑀   𝑛,𝑁   𝑃,𝑛   𝑄,𝑛   𝑅,𝑛
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑛)   · (𝑛)   𝐺(𝑛)

Proof of Theorem m2detleiblem4
StepHypRef Expression
1 m2detleiblem2.g . . . 4 𝐺 = (mulGrp‘𝑅)
2 eqid 2622 . . . 4 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
31, 2mgpbas 18495 . . 3 (Base‘𝑅) = (Base‘𝐺)
4 m2detleiblem3.m . . 3 · = (+g𝐺)
5 fvex 6201 . . . . 5 (mulGrp‘𝑅) ∈ V
61, 5eqeltri 2697 . . . 4 𝐺 ∈ V
76a1i 11 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∧ 𝑀𝐵) → 𝐺 ∈ V)
8 1ex 10035 . . . . . . 7 1 ∈ V
9 2nn 11185 . . . . . . 7 2 ∈ ℕ
10 prex 4909 . . . . . . . . 9 {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∈ V
1110prid2 4298 . . . . . . . 8 {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∈ {{⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩}, {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩}}
12 eqid 2622 . . . . . . . . 9 (SymGrp‘𝑁) = (SymGrp‘𝑁)
13 m2detleiblem2.p . . . . . . . . 9 𝑃 = (Base‘(SymGrp‘𝑁))
14 m2detleiblem2.n . . . . . . . . 9 𝑁 = {1, 2}
1512, 13, 14symg2bas 17818 . . . . . . . 8 ((1 ∈ V ∧ 2 ∈ ℕ) → 𝑃 = {{⟨1, 1⟩, ⟨2, 2⟩}, {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩}})
1611, 15syl5eleqr 2708 . . . . . . 7 ((1 ∈ V ∧ 2 ∈ ℕ) → {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∈ 𝑃)
178, 9, 16mp2an 708 . . . . . 6 {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∈ 𝑃
18 eleq1 2689 . . . . . 6 (𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} → (𝑄𝑃 ↔ {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∈ 𝑃))
1917, 18mpbiri 248 . . . . 5 (𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} → 𝑄𝑃)
20 m2detleiblem2.a . . . . . . 7 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
2114oveq1i 6660 . . . . . . 7 (𝑁 Mat 𝑅) = ({1, 2} Mat 𝑅)
2220, 21eqtri 2644 . . . . . 6 𝐴 = ({1, 2} Mat 𝑅)
23 m2detleiblem2.b . . . . . 6 𝐵 = (Base‘𝐴)
2414fveq2i 6194 . . . . . . . 8 (SymGrp‘𝑁) = (SymGrp‘{1, 2})
2524fveq2i 6194 . . . . . . 7 (Base‘(SymGrp‘𝑁)) = (Base‘(SymGrp‘{1, 2}))
2613, 25eqtri 2644 . . . . . 6 𝑃 = (Base‘(SymGrp‘{1, 2}))
2722, 23, 26matepmcl 20268 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄𝑃𝑀𝐵) → ∀𝑛 ∈ {1, 2} ((𝑄𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅))
2819, 27syl3an2 1360 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∧ 𝑀𝐵) → ∀𝑛 ∈ {1, 2} ((𝑄𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅))
29 mpteq1 4737 . . . . . 6 (𝑁 = {1, 2} → (𝑛𝑁 ↦ ((𝑄𝑛)𝑀𝑛)) = (𝑛 ∈ {1, 2} ↦ ((𝑄𝑛)𝑀𝑛)))
3014, 29ax-mp 5 . . . . 5 (𝑛𝑁 ↦ ((𝑄𝑛)𝑀𝑛)) = (𝑛 ∈ {1, 2} ↦ ((𝑄𝑛)𝑀𝑛))
3130fmpt 6381 . . . 4 (∀𝑛 ∈ {1, 2} ((𝑄𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅) ↔ (𝑛𝑁 ↦ ((𝑄𝑛)𝑀𝑛)):{1, 2}⟶(Base‘𝑅))
3228, 31sylib 208 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∧ 𝑀𝐵) → (𝑛𝑁 ↦ ((𝑄𝑛)𝑀𝑛)):{1, 2}⟶(Base‘𝑅))
333, 4, 7, 32gsumpr12val 17282 . 2 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∧ 𝑀𝐵) → (𝐺 Σg (𝑛𝑁 ↦ ((𝑄𝑛)𝑀𝑛))) = (((𝑛𝑁 ↦ ((𝑄𝑛)𝑀𝑛))‘1) · ((𝑛𝑁 ↦ ((𝑄𝑛)𝑀𝑛))‘2)))
348prid1 4297 . . . . . 6 1 ∈ {1, 2}
3534, 14eleqtrri 2700 . . . . 5 1 ∈ 𝑁
3620, 23, 13matepmcl 20268 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄𝑃𝑀𝐵) → ∀𝑛𝑁 ((𝑄𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅))
3719, 36syl3an2 1360 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∧ 𝑀𝐵) → ∀𝑛𝑁 ((𝑄𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅))
38 fveq2 6191 . . . . . . . . 9 (𝑛 = 1 → (𝑄𝑛) = (𝑄‘1))
39 id 22 . . . . . . . . 9 (𝑛 = 1 → 𝑛 = 1)
4038, 39oveq12d 6668 . . . . . . . 8 (𝑛 = 1 → ((𝑄𝑛)𝑀𝑛) = ((𝑄‘1)𝑀1))
4140eleq1d 2686 . . . . . . 7 (𝑛 = 1 → (((𝑄𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅) ↔ ((𝑄‘1)𝑀1) ∈ (Base‘𝑅)))
4241rspcva 3307 . . . . . 6 ((1 ∈ 𝑁 ∧ ∀𝑛𝑁 ((𝑄𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅)) → ((𝑄‘1)𝑀1) ∈ (Base‘𝑅))
4335, 37, 42sylancr 695 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∧ 𝑀𝐵) → ((𝑄‘1)𝑀1) ∈ (Base‘𝑅))
44 eqid 2622 . . . . . 6 (𝑛𝑁 ↦ ((𝑄𝑛)𝑀𝑛)) = (𝑛𝑁 ↦ ((𝑄𝑛)𝑀𝑛))
4540, 44fvmptg 6280 . . . . 5 ((1 ∈ 𝑁 ∧ ((𝑄‘1)𝑀1) ∈ (Base‘𝑅)) → ((𝑛𝑁 ↦ ((𝑄𝑛)𝑀𝑛))‘1) = ((𝑄‘1)𝑀1))
4635, 43, 45sylancr 695 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∧ 𝑀𝐵) → ((𝑛𝑁 ↦ ((𝑄𝑛)𝑀𝑛))‘1) = ((𝑄‘1)𝑀1))
47 fveq1 6190 . . . . . . 7 (𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} → (𝑄‘1) = ({⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩}‘1))
48 1ne2 11240 . . . . . . . 8 1 ≠ 2
49 2ex 11092 . . . . . . . . 9 2 ∈ V
508, 49fvpr1 6456 . . . . . . . 8 (1 ≠ 2 → ({⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩}‘1) = 2)
5148, 50ax-mp 5 . . . . . . 7 ({⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩}‘1) = 2
5247, 51syl6eq 2672 . . . . . 6 (𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} → (𝑄‘1) = 2)
53523ad2ant2 1083 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∧ 𝑀𝐵) → (𝑄‘1) = 2)
5453oveq1d 6665 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∧ 𝑀𝐵) → ((𝑄‘1)𝑀1) = (2𝑀1))
5546, 54eqtrd 2656 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∧ 𝑀𝐵) → ((𝑛𝑁 ↦ ((𝑄𝑛)𝑀𝑛))‘1) = (2𝑀1))
5649prid2 4298 . . . . . 6 2 ∈ {1, 2}
5756, 14eleqtrri 2700 . . . . 5 2 ∈ 𝑁
58 fveq2 6191 . . . . . . . . 9 (𝑛 = 2 → (𝑄𝑛) = (𝑄‘2))
59 id 22 . . . . . . . . 9 (𝑛 = 2 → 𝑛 = 2)
6058, 59oveq12d 6668 . . . . . . . 8 (𝑛 = 2 → ((𝑄𝑛)𝑀𝑛) = ((𝑄‘2)𝑀2))
6160eleq1d 2686 . . . . . . 7 (𝑛 = 2 → (((𝑄𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅) ↔ ((𝑄‘2)𝑀2) ∈ (Base‘𝑅)))
6261rspcva 3307 . . . . . 6 ((2 ∈ 𝑁 ∧ ∀𝑛𝑁 ((𝑄𝑛)𝑀𝑛) ∈ (Base‘𝑅)) → ((𝑄‘2)𝑀2) ∈ (Base‘𝑅))
6357, 37, 62sylancr 695 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∧ 𝑀𝐵) → ((𝑄‘2)𝑀2) ∈ (Base‘𝑅))
6460, 44fvmptg 6280 . . . . 5 ((2 ∈ 𝑁 ∧ ((𝑄‘2)𝑀2) ∈ (Base‘𝑅)) → ((𝑛𝑁 ↦ ((𝑄𝑛)𝑀𝑛))‘2) = ((𝑄‘2)𝑀2))
6557, 63, 64sylancr 695 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∧ 𝑀𝐵) → ((𝑛𝑁 ↦ ((𝑄𝑛)𝑀𝑛))‘2) = ((𝑄‘2)𝑀2))
66 fveq1 6190 . . . . . . 7 (𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} → (𝑄‘2) = ({⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩}‘2))
6749, 8fvpr2 6457 . . . . . . . 8 (1 ≠ 2 → ({⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩}‘2) = 1)
6848, 67ax-mp 5 . . . . . . 7 ({⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩}‘2) = 1
6966, 68syl6eq 2672 . . . . . 6 (𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} → (𝑄‘2) = 1)
70693ad2ant2 1083 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∧ 𝑀𝐵) → (𝑄‘2) = 1)
7170oveq1d 6665 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∧ 𝑀𝐵) → ((𝑄‘2)𝑀2) = (1𝑀2))
7265, 71eqtrd 2656 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∧ 𝑀𝐵) → ((𝑛𝑁 ↦ ((𝑄𝑛)𝑀𝑛))‘2) = (1𝑀2))
7355, 72oveq12d 6668 . 2 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∧ 𝑀𝐵) → (((𝑛𝑁 ↦ ((𝑄𝑛)𝑀𝑛))‘1) · ((𝑛𝑁 ↦ ((𝑄𝑛)𝑀𝑛))‘2)) = ((2𝑀1) · (1𝑀2)))
7433, 73eqtrd 2656 1 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑄 = {⟨1, 2⟩, ⟨2, 1⟩} ∧ 𝑀𝐵) → (𝐺 Σg (𝑛𝑁 ↦ ((𝑄𝑛)𝑀𝑛))) = ((2𝑀1) · (1𝑀2)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 384  w3a 1037   = wceq 1483  wcel 1990  wne 2794  wral 2912  Vcvv 3200  {cpr 4179  cop 4183  cmpt 4729  wf 5884  cfv 5888  (class class class)co 6650  1c1 9937  cn 11020  2c2 11070  Basecbs 15857  +gcplusg 15941   Σg cgsu 16101  SymGrpcsymg 17797  mulGrpcmgp 18489  Ringcrg 18547   Mat cmat 20213
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-8 1992  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602  ax-rep 4771  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949  ax-cnex 9992  ax-resscn 9993  ax-1cn 9994  ax-icn 9995  ax-addcl 9996  ax-addrcl 9997  ax-mulcl 9998  ax-mulrcl 9999  ax-mulcom 10000  ax-addass 10001  ax-mulass 10002  ax-distr 10003  ax-i2m1 10004  ax-1ne0 10005  ax-1rid 10006  ax-rnegex 10007  ax-rrecex 10008  ax-cnre 10009  ax-pre-lttri 10010  ax-pre-lttrn 10011  ax-pre-ltadd 10012  ax-pre-mulgt0 10013
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1038  df-3an 1039  df-tru 1486  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-eu 2474  df-mo 2475  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ne 2795  df-nel 2898  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rmo 2920  df-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-csb 3534  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-pss 3590  df-nul 3916  df-if 4087  df-pw 4160  df-sn 4178  df-pr 4180  df-tp 4182  df-op 4184  df-ot 4186  df-uni 4437  df-int 4476  df-iun 4522  df-br 4654  df-opab 4713  df-mpt 4730  df-tr 4753  df-id 5024  df-eprel 5029  df-po 5035  df-so 5036  df-fr 5073  df-we 5075  df-xp 5120  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-co 5123  df-dm 5124  df-rn 5125  df-res 5126  df-ima 5127  df-pred 5680  df-ord 5726  df-on 5727  df-lim 5728  df-suc 5729  df-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-riota 6611  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-om 7066  df-1st 7168  df-2nd 7169  df-supp 7296  df-wrecs 7407  df-recs 7468  df-rdg 7506  df-1o 7560  df-2o 7561  df-oadd 7564  df-er 7742  df-map 7859  df-pm 7860  df-ixp 7909  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-fin 7959  df-fsupp 8276  df-sup 8348  df-card 8765  df-cda 8990  df-pnf 10076  df-mnf 10077  df-xr 10078  df-ltxr 10079  df-le 10080  df-sub 10268  df-neg 10269  df-div 10685  df-nn 11021  df-2 11079  df-3 11080  df-4 11081  df-5 11082  df-6 11083  df-7 11084  df-8 11085  df-9 11086  df-n0 11293  df-xnn0 11364  df-z 11378  df-dec 11494  df-uz 11688  df-fz 12327  df-seq 12802  df-fac 13061  df-bc 13090  df-hash 13118  df-struct 15859  df-ndx 15860  df-slot 15861  df-base 15863  df-sets 15864  df-ress 15865  df-plusg 15954  df-mulr 15955  df-sca 15957  df-vsca 15958  df-ip 15959  df-tset 15960  df-ple 15961  df-ds 15964  df-hom 15966  df-cco 15967  df-0g 16102  df-gsum 16103  df-prds 16108  df-pws 16110  df-symg 17798  df-mgp 18490  df-sra 19172  df-rgmod 19173  df-dsmm 20076  df-frlm 20091  df-mat 20214
This theorem is referenced by:  m2detleib  20437
  Copyright terms: Public domain W3C validator