Theorem mamuass 20027

Description: Matrix multiplication is associative, see also statement in [Lang] p. 505. (Contributed by Stefan O'Rear, 5-Sep-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
mamucl.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
mamucl.r	⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ Ring)
mamuass.m	⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ Fin)
mamuass.n	⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ Fin)
mamuass.o	⊢ (𝜑 → 𝑂 ∈ Fin)
mamuass.p	⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ Fin)
mamuass.x	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑀 × 𝑁)))
mamuass.y	⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑁 × 𝑂)))
mamuass.z	⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑂 × 𝑃)))
mamuass.f	⊢ 𝐹 = (𝑅 maMul ⟨𝑀, 𝑁, 𝑂⟩)
mamuass.g	⊢ 𝐺 = (𝑅 maMul ⟨𝑀, 𝑂, 𝑃⟩)
mamuass.h	⊢ 𝐻 = (𝑅 maMul ⟨𝑀, 𝑁, 𝑃⟩)
mamuass.i	⊢ 𝐼 = (𝑅 maMul ⟨𝑁, 𝑂, 𝑃⟩)

Assertion

Ref	Expression
mamuass	⊢ (𝜑 → ((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍) = (𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)))

Proof of Theorem mamuass

Dummy variables 𝑖 𝑗 𝑘 𝑙 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		mamucl.b	. . . . . 6 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
2		mamucl.r	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ Ring)
3		ringcmn 18404	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → 𝑅 ∈ CMnd)
4	2, 3	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ CMnd)
5	4	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → 𝑅 ∈ CMnd)
6		mamuass.o	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑂 ∈ Fin)
7	6	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → 𝑂 ∈ Fin)
8		mamuass.n	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ Fin)
9	8	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → 𝑁 ∈ Fin)
10	2	ad2antrr 758	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ (𝑗 ∈ 𝑂 ∧ 𝑙 ∈ 𝑁)) → 𝑅 ∈ Ring)
11		mamuass.x	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑀 × 𝑁)))
12		elmapi 7765	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑋 ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑀 × 𝑁)) → 𝑋:(𝑀 × 𝑁)⟶𝐵)
13	11, 12	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑋:(𝑀 × 𝑁)⟶𝐵)
14	13	ad2antrr 758	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → 𝑋:(𝑀 × 𝑁)⟶𝐵)
15		simplrl 796	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → 𝑖 ∈ 𝑀)
16		simpr 476	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → 𝑙 ∈ 𝑁)
17	14, 15, 16	fovrnd 6704	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → (𝑖𝑋𝑙) ∈ 𝐵)
18	17	adantrl 748	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ (𝑗 ∈ 𝑂 ∧ 𝑙 ∈ 𝑁)) → (𝑖𝑋𝑙) ∈ 𝐵)
19		mamuass.y	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑁 × 𝑂)))
20		elmapi 7765	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑌 ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑁 × 𝑂)) → 𝑌:(𝑁 × 𝑂)⟶𝐵)
21	19, 20	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑌:(𝑁 × 𝑂)⟶𝐵)
22	21	ad2antrr 758	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ (𝑗 ∈ 𝑂 ∧ 𝑙 ∈ 𝑁)) → 𝑌:(𝑁 × 𝑂)⟶𝐵)
23		simprr 792	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ (𝑗 ∈ 𝑂 ∧ 𝑙 ∈ 𝑁)) → 𝑙 ∈ 𝑁)
24		simprl 790	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ (𝑗 ∈ 𝑂 ∧ 𝑙 ∈ 𝑁)) → 𝑗 ∈ 𝑂)
25	22, 23, 24	fovrnd 6704	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ (𝑗 ∈ 𝑂 ∧ 𝑙 ∈ 𝑁)) → (𝑙𝑌𝑗) ∈ 𝐵)
26		mamuass.z	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑂 × 𝑃)))
27		elmapi 7765	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑍 ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑂 × 𝑃)) → 𝑍:(𝑂 × 𝑃)⟶𝐵)
28	26, 27	syl 17	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑍:(𝑂 × 𝑃)⟶𝐵)
29	28	ad2antrr 758	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → 𝑍:(𝑂 × 𝑃)⟶𝐵)
30		simpr 476	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → 𝑗 ∈ 𝑂)
31		simplrr 797	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → 𝑘 ∈ 𝑃)
32	29, 30, 31	fovrnd 6704	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → (𝑗𝑍𝑘) ∈ 𝐵)
33	32	adantrr 749	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ (𝑗 ∈ 𝑂 ∧ 𝑙 ∈ 𝑁)) → (𝑗𝑍𝑘) ∈ 𝐵)
34		eqid 2610	. . . . . . . . 9 ⊢ (.r‘𝑅) = (.r‘𝑅)
35	1, 34	ringcl 18384	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑙𝑌𝑗) ∈ 𝐵 ∧ (𝑗𝑍𝑘) ∈ 𝐵) → ((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) ∈ 𝐵)
36	10, 25, 33, 35	syl3anc 1318	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ (𝑗 ∈ 𝑂 ∧ 𝑙 ∈ 𝑁)) → ((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) ∈ 𝐵)
37	1, 34	ringcl 18384	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑖𝑋𝑙) ∈ 𝐵 ∧ ((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) ∈ 𝐵) → ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))) ∈ 𝐵)
38	10, 18, 36, 37	syl3anc 1318	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ (𝑗 ∈ 𝑂 ∧ 𝑙 ∈ 𝑁)) → ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))) ∈ 𝐵)
39	1, 5, 7, 9, 38	gsumcom3fi 20025	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → (𝑅 Σg (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ (𝑅 Σg (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))))) = (𝑅 Σg (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ (𝑅 Σg (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))))))
40		mamuass.f	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝐹 = (𝑅 maMul ⟨𝑀, 𝑁, 𝑂⟩)
41	2	ad2antrr 758	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → 𝑅 ∈ Ring)
42		mamuass.m	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ Fin)
43	42	ad2antrr 758	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → 𝑀 ∈ Fin)
44	8	ad2antrr 758	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → 𝑁 ∈ Fin)
45	6	ad2antrr 758	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → 𝑂 ∈ Fin)
46	11	ad2antrr 758	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → 𝑋 ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑀 × 𝑁)))
47	19	ad2antrr 758	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → 𝑌 ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑁 × 𝑂)))
48		simplrl 796	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → 𝑖 ∈ 𝑀)
49	40, 1, 34, 41, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 30	mamufv 20012	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → (𝑖(𝑋𝐹𝑌)𝑗) = (𝑅 Σg (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗)))))
50	49	oveq1d 6564	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → ((𝑖(𝑋𝐹𝑌)𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) = ((𝑅 Σg (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗))))(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))
51		eqid 2610	. . . . . . . . 9 ⊢ (0g‘𝑅) = (0g‘𝑅)
52		eqid 2610	. . . . . . . . 9 ⊢ (+g‘𝑅) = (+g‘𝑅)
53	1, 34	ringcl 18384	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑖𝑋𝑙) ∈ 𝐵 ∧ (𝑙𝑌𝑗) ∈ 𝐵) → ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗)) ∈ 𝐵)
54	10, 18, 25, 53	syl3anc 1318	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ (𝑗 ∈ 𝑂 ∧ 𝑙 ∈ 𝑁)) → ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗)) ∈ 𝐵)
55	54	anassrs 678	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗)) ∈ 𝐵)
56		eqid 2610	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗))) = (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗)))
57		ovex 6577	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗)) ∈ V
58	57	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗)) ∈ V)
59		fvex 6113	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (0g‘𝑅) ∈ V
60	59	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → (0g‘𝑅) ∈ V)
61	56, 44, 58, 60	fsuppmptdm 8169	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗))) finSupp (0g‘𝑅))
62	1, 51, 52, 34, 41, 44, 32, 55, 61	gsummulc1 18429	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → (𝑅 Σg (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ (((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗))(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))) = ((𝑅 Σg (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗))))(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))
63	1, 34	ringass 18387	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ ((𝑖𝑋𝑙) ∈ 𝐵 ∧ (𝑙𝑌𝑗) ∈ 𝐵 ∧ (𝑗𝑍𝑘) ∈ 𝐵)) → (((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗))(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) = ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))
64	10, 18, 25, 33, 63	syl13anc 1320	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ (𝑗 ∈ 𝑂 ∧ 𝑙 ∈ 𝑁)) → (((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗))(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) = ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))
65	64	anassrs 678	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → (((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗))(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) = ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))
66	65	mpteq2dva 4672	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ (((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗))(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))) = (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))))
67	66	oveq2d 6565	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → (𝑅 Σg (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ (((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙𝑌𝑗))(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))) = (𝑅 Σg (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))))
68	50, 62, 67	3eqtr2d 2650	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → ((𝑖(𝑋𝐹𝑌)𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) = (𝑅 Σg (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))))
69	68	mpteq2dva 4672	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ ((𝑖(𝑋𝐹𝑌)𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))) = (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ (𝑅 Σg (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))))))
70	69	oveq2d 6565	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → (𝑅 Σg (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ ((𝑖(𝑋𝐹𝑌)𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))) = (𝑅 Σg (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ (𝑅 Σg (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))))))
71		mamuass.i	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝐼 = (𝑅 maMul ⟨𝑁, 𝑂, 𝑃⟩)
72	2	ad2antrr 758	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → 𝑅 ∈ Ring)
73	8	ad2antrr 758	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → 𝑁 ∈ Fin)
74	6	ad2antrr 758	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → 𝑂 ∈ Fin)
75		mamuass.p	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ Fin)
76	75	ad2antrr 758	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → 𝑃 ∈ Fin)
77	19	ad2antrr 758	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → 𝑌 ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑁 × 𝑂)))
78	26	ad2antrr 758	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → 𝑍 ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑂 × 𝑃)))
79		simplrr 797	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → 𝑘 ∈ 𝑃)
80	71, 1, 34, 72, 73, 74, 76, 77, 78, 16, 79	mamufv 20012	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → (𝑙(𝑌𝐼𝑍)𝑘) = (𝑅 Σg (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ ((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))))
81	80	oveq2d 6565	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙(𝑌𝐼𝑍)𝑘)) = ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑅 Σg (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ ((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))))
82	36	anass1rs 845	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → ((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) ∈ 𝐵)
83		eqid 2610	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ ((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))) = (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ ((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))
84		ovex 6577	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) ∈ V
85	84	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) ∧ 𝑗 ∈ 𝑂) → ((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) ∈ V)
86	59	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → (0g‘𝑅) ∈ V)
87	83, 74, 85, 86	fsuppmptdm 8169	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ ((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))) finSupp (0g‘𝑅))
88	1, 51, 52, 34, 72, 74, 17, 82, 87	gsummulc2 18430	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → (𝑅 Σg (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))) = ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑅 Σg (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ ((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))))
89	81, 88	eqtr4d 2647	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) ∧ 𝑙 ∈ 𝑁) → ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙(𝑌𝐼𝑍)𝑘)) = (𝑅 Σg (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))))
90	89	mpteq2dva 4672	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙(𝑌𝐼𝑍)𝑘))) = (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ (𝑅 Σg (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))))))
91	90	oveq2d 6565	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → (𝑅 Σg (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙(𝑌𝐼𝑍)𝑘)))) = (𝑅 Σg (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ (𝑅 Σg (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)((𝑙𝑌𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))))))
92	39, 70, 91	3eqtr4d 2654	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → (𝑅 Σg (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ ((𝑖(𝑋𝐹𝑌)𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))) = (𝑅 Σg (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙(𝑌𝐼𝑍)𝑘)))))
93		mamuass.g	. . . . 5 ⊢ 𝐺 = (𝑅 maMul ⟨𝑀, 𝑂, 𝑃⟩)
94	2	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → 𝑅 ∈ Ring)
95	42	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → 𝑀 ∈ Fin)
96	75	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → 𝑃 ∈ Fin)
97	1, 2, 40, 42, 8, 6, 11, 19	mamucl 20026	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑋𝐹𝑌) ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑀 × 𝑂)))
98	97	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → (𝑋𝐹𝑌) ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑀 × 𝑂)))
99	26	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → 𝑍 ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑂 × 𝑃)))
100		simprl 790	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → 𝑖 ∈ 𝑀)
101		simprr 792	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → 𝑘 ∈ 𝑃)
102	93, 1, 34, 94, 95, 7, 96, 98, 99, 100, 101	mamufv 20012	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → (𝑖((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍)𝑘) = (𝑅 Σg (𝑗 ∈ 𝑂 ↦ ((𝑖(𝑋𝐹𝑌)𝑗)(.r‘𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))))
103		mamuass.h	. . . . 5 ⊢ 𝐻 = (𝑅 maMul ⟨𝑀, 𝑁, 𝑃⟩)
104	11	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → 𝑋 ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑀 × 𝑁)))
105	1, 2, 71, 8, 6, 75, 19, 26	mamucl 20026	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑌𝐼𝑍) ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑁 × 𝑃)))
106	105	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → (𝑌𝐼𝑍) ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑁 × 𝑃)))
107	103, 1, 34, 94, 95, 9, 96, 104, 106, 100, 101	mamufv 20012	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → (𝑖(𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍))𝑘) = (𝑅 Σg (𝑙 ∈ 𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑙)(.r‘𝑅)(𝑙(𝑌𝐼𝑍)𝑘)))))
108	92, 102, 107	3eqtr4d 2654	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ 𝑀 ∧ 𝑘 ∈ 𝑃)) → (𝑖((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍)𝑘) = (𝑖(𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍))𝑘))
109	108	ralrimivva 2954	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑖 ∈ 𝑀 ∀𝑘 ∈ 𝑃 (𝑖((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍)𝑘) = (𝑖(𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍))𝑘))
110	1, 2, 93, 42, 6, 75, 97, 26	mamucl 20026	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍) ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑀 × 𝑃)))
111		elmapi 7765	. . . 4 ⊢ (((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍) ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑀 × 𝑃)) → ((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍):(𝑀 × 𝑃)⟶𝐵)
112		ffn 5958	. . . 4 ⊢ (((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍):(𝑀 × 𝑃)⟶𝐵 → ((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍) Fn (𝑀 × 𝑃))
113	110, 111, 112	3syl 18	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍) Fn (𝑀 × 𝑃))
114	1, 2, 103, 42, 8, 75, 11, 105	mamucl 20026	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)) ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑀 × 𝑃)))
115		elmapi 7765	. . . 4 ⊢ ((𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)) ∈ (𝐵 ↑𝑚 (𝑀 × 𝑃)) → (𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)):(𝑀 × 𝑃)⟶𝐵)
116		ffn 5958	. . . 4 ⊢ ((𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)):(𝑀 × 𝑃)⟶𝐵 → (𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)) Fn (𝑀 × 𝑃))
117	114, 115, 116	3syl 18	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)) Fn (𝑀 × 𝑃))
118		eqfnov2 6665	. . 3 ⊢ ((((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍) Fn (𝑀 × 𝑃) ∧ (𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)) Fn (𝑀 × 𝑃)) → (((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍) = (𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)) ↔ ∀𝑖 ∈ 𝑀 ∀𝑘 ∈ 𝑃 (𝑖((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍)𝑘) = (𝑖(𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍))𝑘)))
119	113, 117, 118	syl2anc 691	. 2 ⊢ (𝜑 → (((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍) = (𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)) ↔ ∀𝑖 ∈ 𝑀 ∀𝑘 ∈ 𝑃 (𝑖((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍)𝑘) = (𝑖(𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍))𝑘)))
120	109, 119	mpbird 246	1 ⊢ (𝜑 → ((𝑋𝐹𝑌)𝐺𝑍) = (𝑋𝐻(𝑌𝐼𝑍)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 195   ∧ wa 383   = wceq 1475   ∈ wcel 1977  ∀wral 2896  Vcvv 3173  ⟨cotp 4133   ↦ cmpt 4643   × cxp 5036   Fn wfn 5799  ⟶wf 5800  ‘cfv 5804  (class class class)co 6549   ↑_𝑚 cmap 7744  Fincfn 7841  Basecbs 15695  +_gcplusg 15768  ._rcmulr 15769  0_gc0g 15923   Σ_g cgsu 15924  CMndccmn 18016  Ringcrg 18370   maMul cmmul 20008

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1713  ax-4 1728  ax-5 1827  ax-6 1875  ax-7 1922  ax-8 1979  ax-9 1986  ax-10 2006  ax-11 2021  ax-12 2034  ax-13 2234  ax-ext 2590  ax-rep 4699  ax-sep 4709  ax-nul 4717  ax-pow 4769  ax-pr 4833  ax-un 6847  ax-inf2 8421  ax-cnex 9871  ax-resscn 9872  ax-1cn 9873  ax-icn 9874  ax-addcl 9875  ax-addrcl 9876  ax-mulcl 9877  ax-mulrcl 9878  ax-mulcom 9879  ax-addass 9880  ax-mulass 9881  ax-distr 9882  ax-i2m1 9883  ax-1ne0 9884  ax-1rid 9885  ax-rnegex 9886  ax-rrecex 9887  ax-cnre 9888  ax-pre-lttri 9889  ax-pre-lttrn 9890  ax-pre-ltadd 9891  ax-pre-mulgt0 9892

This theorem depends on definitions:  df-bi 196  df-or 384  df-an 385  df-3or 1032  df-3an 1033  df-tru 1478  df-ex 1696  df-nf 1701  df-sb 1868  df-eu 2462  df-mo 2463  df-clab 2597  df-cleq 2603  df-clel 2606  df-nfc 2740  df-ne 2782  df-nel 2783  df-ral 2901  df-rex 2902  df-reu 2903  df-rmo 2904  df-rab 2905  df-v 3175  df-sbc 3403  df-csb 3500  df-dif 3543  df-un 3545  df-in 3547  df-ss 3554  df-pss 3556  df-nul 3875  df-if 4037  df-pw 4110  df-sn 4126  df-pr 4128  df-tp 4130  df-op 4132  df-ot 4134  df-uni 4373  df-int 4411  df-iun 4457  df-iin 4458  df-br 4584  df-opab 4644  df-mpt 4645  df-tr 4681  df-eprel 4949  df-id 4953  df-po 4959  df-so 4960  df-fr 4997  df-se 4998  df-we 4999  df-xp 5044  df-rel 5045  df-cnv 5046  df-co 5047  df-dm 5048  df-rn 5049  df-res 5050  df-ima 5051  df-pred 5597  df-ord 5643  df-on 5644  df-lim 5645  df-suc 5646  df-iota 5768  df-fun 5806  df-fn 5807  df-f 5808  df-f1 5809  df-fo 5810  df-f1o 5811  df-fv 5812  df-isom 5813  df-riota 6511  df-ov 6552  df-oprab 6553  df-mpt2 6554  df-of 6795  df-om 6958  df-1st 7059  df-2nd 7060  df-supp 7183  df-wrecs 7294  df-recs 7355  df-rdg 7393  df-1o 7447  df-oadd 7451  df-er 7629  df-map 7746  df-en 7842  df-dom 7843  df-sdom 7844  df-fin 7845  df-fsupp 8159  df-oi 8298  df-card 8648  df-pnf 9955  df-mnf 9956  df-xr 9957  df-ltxr 9958  df-le 9959  df-sub 10147  df-neg 10148  df-nn 10898  df-2 10956  df-n0 11170  df-z 11255  df-uz 11564  df-fz 12198  df-fzo 12335  df-seq 12664  df-hash 12980  df-ndx 15698  df-slot 15699  df-base 15700  df-sets 15701  df-ress 15702  df-plusg 15781  df-0g 15925  df-gsum 15926  df-mre 16069  df-mrc 16070  df-acs 16072  df-mgm 17065  df-sgrp 17107  df-mnd 17118  df-mhm 17158  df-submnd 17159  df-grp 17248  df-minusg 17249  df-mulg 17364  df-ghm 17481  df-cntz 17573  df-cmn 18018  df-abl 18019  df-mgp 18313  df-ur 18325  df-ring 18372  df-mamu 20009

This theorem is referenced by:  matring  20068