Theorem xpsadd 16236

Description: Value of the addition operation in a binary structure product. (Contributed by Mario Carneiro, 15-Aug-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
xpsval.t	⊢ 𝑇 = (𝑅 ×s 𝑆)
xpsval.x	⊢ 𝑋 = (Base‘𝑅)
xpsval.y	⊢ 𝑌 = (Base‘𝑆)
xpsval.1	⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ 𝑉)
xpsval.2	⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ 𝑊)
xpsadd.3	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑋)
xpsadd.4	⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ 𝑌)
xpsadd.5	⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝑋)
xpsadd.6	⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ 𝑌)
xpsadd.7	⊢ (𝜑 → (𝐴 · 𝐶) ∈ 𝑋)
xpsadd.8	⊢ (𝜑 → (𝐵 × 𝐷) ∈ 𝑌)
xpsadd.m	⊢ · = (+g‘𝑅)
xpsadd.n	⊢ × = (+g‘𝑆)
xpsadd.p	⊢ ∙ = (+g‘𝑇)

Assertion

Ref	Expression
xpsadd	⊢ (𝜑 → (⟨𝐴, 𝐵⟩ ∙ ⟨𝐶, 𝐷⟩) = ⟨(𝐴 · 𝐶), (𝐵 × 𝐷)⟩)

Proof of Theorem xpsadd

Dummy variables 𝑦 𝑘 𝑐 𝑥 𝑑 𝑎 𝑏 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		xpsval.t	. 2 ⊢ 𝑇 = (𝑅 ×s 𝑆)
2		xpsval.x	. 2 ⊢ 𝑋 = (Base‘𝑅)
3		xpsval.y	. 2 ⊢ 𝑌 = (Base‘𝑆)
4		xpsval.1	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ 𝑉)
5		xpsval.2	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ 𝑊)
6		xpsadd.3	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑋)
7		xpsadd.4	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ 𝑌)
8		xpsadd.5	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝑋)
9		xpsadd.6	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ 𝑌)
10		xpsadd.7	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐴 · 𝐶) ∈ 𝑋)
11		xpsadd.8	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐵 × 𝐷) ∈ 𝑌)
12		xpsadd.m	. 2 ⊢ · = (+g‘𝑅)
13		xpsadd.n	. 2 ⊢ × = (+g‘𝑆)
14		xpsadd.p	. 2 ⊢ ∙ = (+g‘𝑇)
15		eqid 2622	. 2 ⊢ (𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦})) = (𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦}))
16		eqid 2622	. 2 ⊢ ((Scalar‘𝑅)Xs◡({𝑅} +𝑐 {𝑆})) = ((Scalar‘𝑅)Xs◡({𝑅} +𝑐 {𝑆}))
17	15	xpsff1o2 16231	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦})):(𝑋 × 𝑌)–1-1-onto→ran (𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦}))
18		f1ocnv 6149	. . . . 5 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦})):(𝑋 × 𝑌)–1-1-onto→ran (𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦})) → ◡(𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦})):ran (𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦}))–1-1-onto→(𝑋 × 𝑌))
19	17, 18	mp1i 13	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ◡(𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦})):ran (𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦}))–1-1-onto→(𝑋 × 𝑌))
20		f1ofo 6144	. . . 4 ⊢ (◡(𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦})):ran (𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦}))–1-1-onto→(𝑋 × 𝑌) → ◡(𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦})):ran (𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦}))–onto→(𝑋 × 𝑌))
21	19, 20	syl 17	. . 3 ⊢ (𝜑 → ◡(𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦})):ran (𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦}))–onto→(𝑋 × 𝑌))
22	19	f1ocpbl 16185	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ ran (𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦})) ∧ 𝑏 ∈ ran (𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦}))) ∧ (𝑐 ∈ ran (𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦})) ∧ 𝑑 ∈ ran (𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦})))) → (((◡(𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦}))‘𝑎) = (◡(𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦}))‘𝑐) ∧ (◡(𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦}))‘𝑏) = (◡(𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦}))‘𝑑)) → (◡(𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦}))‘(𝑎(+g‘((Scalar‘𝑅)Xs◡({𝑅} +𝑐 {𝑆})))𝑏)) = (◡(𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦}))‘(𝑐(+g‘((Scalar‘𝑅)Xs◡({𝑅} +𝑐 {𝑆})))𝑑))))
23		eqid 2622	. . . 4 ⊢ (Scalar‘𝑅) = (Scalar‘𝑅)
24	1, 2, 3, 4, 5, 15, 23, 16	xpsval 16232	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑇 = (◡(𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦})) “s ((Scalar‘𝑅)Xs◡({𝑅} +𝑐 {𝑆}))))
25	1, 2, 3, 4, 5, 15, 23, 16	xpslem 16233	. . 3 ⊢ (𝜑 → ran (𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦})) = (Base‘((Scalar‘𝑅)Xs◡({𝑅} +𝑐 {𝑆}))))
26		ovexd 6680	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((Scalar‘𝑅)Xs◡({𝑅} +𝑐 {𝑆})) ∈ V)
27		eqid 2622	. . 3 ⊢ (+g‘((Scalar‘𝑅)Xs◡({𝑅} +𝑐 {𝑆}))) = (+g‘((Scalar‘𝑅)Xs◡({𝑅} +𝑐 {𝑆})))
28	21, 22, 24, 25, 26, 27, 14	imasaddval 16192	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ ◡({𝐴} +𝑐 {𝐵}) ∈ ran (𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦})) ∧ ◡({𝐶} +𝑐 {𝐷}) ∈ ran (𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦}))) → ((◡(𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦}))‘◡({𝐴} +𝑐 {𝐵})) ∙ (◡(𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦}))‘◡({𝐶} +𝑐 {𝐷}))) = (◡(𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦}))‘(◡({𝐴} +𝑐 {𝐵})(+g‘((Scalar‘𝑅)Xs◡({𝑅} +𝑐 {𝑆})))◡({𝐶} +𝑐 {𝐷}))))
29		eqid 2622	. . 3 ⊢ (Base‘((Scalar‘𝑅)Xs◡({𝑅} +𝑐 {𝑆}))) = (Base‘((Scalar‘𝑅)Xs◡({𝑅} +𝑐 {𝑆})))
30		fvexd 6203	. . 3 ⊢ ((◡({𝑅} +𝑐 {𝑆}) Fn 2𝑜 ∧ ◡({𝐴} +𝑐 {𝐵}) ∈ (Base‘((Scalar‘𝑅)Xs◡({𝑅} +𝑐 {𝑆}))) ∧ ◡({𝐶} +𝑐 {𝐷}) ∈ (Base‘((Scalar‘𝑅)Xs◡({𝑅} +𝑐 {𝑆})))) → (Scalar‘𝑅) ∈ V)
31		2on 7568	. . . 4 ⊢ 2𝑜 ∈ On
32	31	a1i 11	. . 3 ⊢ ((◡({𝑅} +𝑐 {𝑆}) Fn 2𝑜 ∧ ◡({𝐴} +𝑐 {𝐵}) ∈ (Base‘((Scalar‘𝑅)Xs◡({𝑅} +𝑐 {𝑆}))) ∧ ◡({𝐶} +𝑐 {𝐷}) ∈ (Base‘((Scalar‘𝑅)Xs◡({𝑅} +𝑐 {𝑆})))) → 2𝑜 ∈ On)
33		simp1 1061	. . 3 ⊢ ((◡({𝑅} +𝑐 {𝑆}) Fn 2𝑜 ∧ ◡({𝐴} +𝑐 {𝐵}) ∈ (Base‘((Scalar‘𝑅)Xs◡({𝑅} +𝑐 {𝑆}))) ∧ ◡({𝐶} +𝑐 {𝐷}) ∈ (Base‘((Scalar‘𝑅)Xs◡({𝑅} +𝑐 {𝑆})))) → ◡({𝑅} +𝑐 {𝑆}) Fn 2𝑜)
34		simp2 1062	. . 3 ⊢ ((◡({𝑅} +𝑐 {𝑆}) Fn 2𝑜 ∧ ◡({𝐴} +𝑐 {𝐵}) ∈ (Base‘((Scalar‘𝑅)Xs◡({𝑅} +𝑐 {𝑆}))) ∧ ◡({𝐶} +𝑐 {𝐷}) ∈ (Base‘((Scalar‘𝑅)Xs◡({𝑅} +𝑐 {𝑆})))) → ◡({𝐴} +𝑐 {𝐵}) ∈ (Base‘((Scalar‘𝑅)Xs◡({𝑅} +𝑐 {𝑆}))))
35		simp3 1063	. . 3 ⊢ ((◡({𝑅} +𝑐 {𝑆}) Fn 2𝑜 ∧ ◡({𝐴} +𝑐 {𝐵}) ∈ (Base‘((Scalar‘𝑅)Xs◡({𝑅} +𝑐 {𝑆}))) ∧ ◡({𝐶} +𝑐 {𝐷}) ∈ (Base‘((Scalar‘𝑅)Xs◡({𝑅} +𝑐 {𝑆})))) → ◡({𝐶} +𝑐 {𝐷}) ∈ (Base‘((Scalar‘𝑅)Xs◡({𝑅} +𝑐 {𝑆}))))
36	16, 29, 30, 32, 33, 34, 35, 27	prdsplusgval 16133	. 2 ⊢ ((◡({𝑅} +𝑐 {𝑆}) Fn 2𝑜 ∧ ◡({𝐴} +𝑐 {𝐵}) ∈ (Base‘((Scalar‘𝑅)Xs◡({𝑅} +𝑐 {𝑆}))) ∧ ◡({𝐶} +𝑐 {𝐷}) ∈ (Base‘((Scalar‘𝑅)Xs◡({𝑅} +𝑐 {𝑆})))) → (◡({𝐴} +𝑐 {𝐵})(+g‘((Scalar‘𝑅)Xs◡({𝑅} +𝑐 {𝑆})))◡({𝐶} +𝑐 {𝐷})) = (𝑘 ∈ 2𝑜 ↦ ((◡({𝐴} +𝑐 {𝐵})‘𝑘)(+g‘(◡({𝑅} +𝑐 {𝑆})‘𝑘))(◡({𝐶} +𝑐 {𝐷})‘𝑘))))
37	1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 28, 36	xpsaddlem 16235	1 ⊢ (𝜑 → (⟨𝐴, 𝐵⟩ ∙ ⟨𝐶, 𝐷⟩) = ⟨(𝐴 · 𝐶), (𝐵 × 𝐷)⟩)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ w3a 1037   = wceq 1483   ∈ wcel 1990  Vcvv 3200  {csn 4177  ⟨cop 4183   × cxp 5112  ^◡ccnv 5113  ran crn 5115  Oncon0 5723   Fn wfn 5883  –onto→wfo 5886  –1-1-onto→wf1o 5887  ‘cfv 5888  (class class class)co 6650   ↦ cmpt2 6652  2_𝑜c2o 7554   +_𝑐 ccda 8989  Basecbs 15857  +_gcplusg 15941  Scalarcsca 15944  X_scprds 16106   ×_s cxps 16166

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-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-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-wrecs 7407  df-recs 7468  df-rdg 7506  df-1o 7560  df-2o 7561  df-oadd 7564  df-er 7742  df-map 7859  df-ixp 7909  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-fin 7959  df-sup 8348  df-inf 8349  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-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-z 11378  df-dec 11494  df-uz 11688  df-fz 12327  df-struct 15859  df-ndx 15860  df-slot 15861  df-base 15863  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-prds 16108  df-imas 16168  df-xps 16170

This theorem is referenced by: (None)