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

Theorem mamudi 20028
 Description: Matrix multiplication distributes over addition on the left. (Contributed by Stefan O'Rear, 5-Sep-2015.) (Proof shortened by AV, 23-Jul-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
mamucl.b 𝐵 = (Base‘𝑅)
mamucl.r (𝜑𝑅 ∈ Ring)
mamudi.f 𝐹 = (𝑅 maMul ⟨𝑀, 𝑁, 𝑂⟩)
mamudi.m (𝜑𝑀 ∈ Fin)
mamudi.n (𝜑𝑁 ∈ Fin)
mamudi.o (𝜑𝑂 ∈ Fin)
mamudi.p + = (+g𝑅)
mamudi.x (𝜑𝑋 ∈ (𝐵𝑚 (𝑀 × 𝑁)))
mamudi.y (𝜑𝑌 ∈ (𝐵𝑚 (𝑀 × 𝑁)))
mamudi.z (𝜑𝑍 ∈ (𝐵𝑚 (𝑁 × 𝑂)))
Assertion
Ref Expression
mamudi (𝜑 → ((𝑋𝑓 + 𝑌)𝐹𝑍) = ((𝑋𝐹𝑍) ∘𝑓 + (𝑌𝐹𝑍)))

Proof of Theorem mamudi
Dummy variables 𝑖 𝑗 𝑘 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 mamucl.b . . . . . 6 𝐵 = (Base‘𝑅)
2 mamudi.p . . . . . 6 + = (+g𝑅)
3 mamucl.r . . . . . . . 8 (𝜑𝑅 ∈ Ring)
4 ringcmn 18404 . . . . . . . 8 (𝑅 ∈ Ring → 𝑅 ∈ CMnd)
53, 4syl 17 . . . . . . 7 (𝜑𝑅 ∈ CMnd)
65adantr 480 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) → 𝑅 ∈ CMnd)
7 mamudi.n . . . . . . 7 (𝜑𝑁 ∈ Fin)
87adantr 480 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) → 𝑁 ∈ Fin)
93ad2antrr 758 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) ∧ 𝑗𝑁) → 𝑅 ∈ Ring)
10 mamudi.x . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑋 ∈ (𝐵𝑚 (𝑀 × 𝑁)))
11 elmapi 7765 . . . . . . . . . 10 (𝑋 ∈ (𝐵𝑚 (𝑀 × 𝑁)) → 𝑋:(𝑀 × 𝑁)⟶𝐵)
1210, 11syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑋:(𝑀 × 𝑁)⟶𝐵)
1312ad2antrr 758 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) ∧ 𝑗𝑁) → 𝑋:(𝑀 × 𝑁)⟶𝐵)
14 simplrl 796 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) ∧ 𝑗𝑁) → 𝑖𝑀)
15 simpr 476 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) ∧ 𝑗𝑁) → 𝑗𝑁)
1613, 14, 15fovrnd 6704 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) ∧ 𝑗𝑁) → (𝑖𝑋𝑗) ∈ 𝐵)
17 mamudi.z . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑍 ∈ (𝐵𝑚 (𝑁 × 𝑂)))
18 elmapi 7765 . . . . . . . . . 10 (𝑍 ∈ (𝐵𝑚 (𝑁 × 𝑂)) → 𝑍:(𝑁 × 𝑂)⟶𝐵)
1917, 18syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑍:(𝑁 × 𝑂)⟶𝐵)
2019ad2antrr 758 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) ∧ 𝑗𝑁) → 𝑍:(𝑁 × 𝑂)⟶𝐵)
21 simplrr 797 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) ∧ 𝑗𝑁) → 𝑘𝑂)
2220, 15, 21fovrnd 6704 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) ∧ 𝑗𝑁) → (𝑗𝑍𝑘) ∈ 𝐵)
23 eqid 2610 . . . . . . . 8 (.r𝑅) = (.r𝑅)
241, 23ringcl 18384 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑖𝑋𝑗) ∈ 𝐵 ∧ (𝑗𝑍𝑘) ∈ 𝐵) → ((𝑖𝑋𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) ∈ 𝐵)
259, 16, 22, 24syl3anc 1318 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) ∧ 𝑗𝑁) → ((𝑖𝑋𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) ∈ 𝐵)
26 mamudi.y . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑌 ∈ (𝐵𝑚 (𝑀 × 𝑁)))
27 elmapi 7765 . . . . . . . . . 10 (𝑌 ∈ (𝐵𝑚 (𝑀 × 𝑁)) → 𝑌:(𝑀 × 𝑁)⟶𝐵)
2826, 27syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑌:(𝑀 × 𝑁)⟶𝐵)
2928ad2antrr 758 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) ∧ 𝑗𝑁) → 𝑌:(𝑀 × 𝑁)⟶𝐵)
3029, 14, 15fovrnd 6704 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) ∧ 𝑗𝑁) → (𝑖𝑌𝑗) ∈ 𝐵)
311, 23ringcl 18384 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑖𝑌𝑗) ∈ 𝐵 ∧ (𝑗𝑍𝑘) ∈ 𝐵) → ((𝑖𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) ∈ 𝐵)
329, 30, 22, 31syl3anc 1318 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) ∧ 𝑗𝑁) → ((𝑖𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) ∈ 𝐵)
33 eqid 2610 . . . . . 6 (𝑗𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘))) = (𝑗𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))
34 eqid 2610 . . . . . 6 (𝑗𝑁 ↦ ((𝑖𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘))) = (𝑗𝑁 ↦ ((𝑖𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))
351, 2, 6, 8, 25, 32, 33, 34gsummptfidmadd2 18149 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) → (𝑅 Σg ((𝑗𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘))) ∘𝑓 + (𝑗𝑁 ↦ ((𝑖𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))) = ((𝑅 Σg (𝑗𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))) + (𝑅 Σg (𝑗𝑁 ↦ ((𝑖𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))))
3610ad2antrr 758 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) ∧ 𝑗𝑁) → 𝑋 ∈ (𝐵𝑚 (𝑀 × 𝑁)))
37 ffn 5958 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑋:(𝑀 × 𝑁)⟶𝐵𝑋 Fn (𝑀 × 𝑁))
3836, 11, 373syl 18 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) ∧ 𝑗𝑁) → 𝑋 Fn (𝑀 × 𝑁))
3926ad2antrr 758 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) ∧ 𝑗𝑁) → 𝑌 ∈ (𝐵𝑚 (𝑀 × 𝑁)))
40 ffn 5958 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑌:(𝑀 × 𝑁)⟶𝐵𝑌 Fn (𝑀 × 𝑁))
4139, 27, 403syl 18 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) ∧ 𝑗𝑁) → 𝑌 Fn (𝑀 × 𝑁))
42 mamudi.m . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑀 ∈ Fin)
43 xpfi 8116 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ Fin) → (𝑀 × 𝑁) ∈ Fin)
4442, 7, 43syl2anc 691 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝑀 × 𝑁) ∈ Fin)
4544ad2antrr 758 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) ∧ 𝑗𝑁) → (𝑀 × 𝑁) ∈ Fin)
46 opelxpi 5072 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑖𝑀𝑗𝑁) → ⟨𝑖, 𝑗⟩ ∈ (𝑀 × 𝑁))
4746adantlr 747 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑖𝑀𝑘𝑂) ∧ 𝑗𝑁) → ⟨𝑖, 𝑗⟩ ∈ (𝑀 × 𝑁))
4847adantll 746 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) ∧ 𝑗𝑁) → ⟨𝑖, 𝑗⟩ ∈ (𝑀 × 𝑁))
49 fnfvof 6809 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑋 Fn (𝑀 × 𝑁) ∧ 𝑌 Fn (𝑀 × 𝑁)) ∧ ((𝑀 × 𝑁) ∈ Fin ∧ ⟨𝑖, 𝑗⟩ ∈ (𝑀 × 𝑁))) → ((𝑋𝑓 + 𝑌)‘⟨𝑖, 𝑗⟩) = ((𝑋‘⟨𝑖, 𝑗⟩) + (𝑌‘⟨𝑖, 𝑗⟩)))
5038, 41, 45, 48, 49syl22anc 1319 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) ∧ 𝑗𝑁) → ((𝑋𝑓 + 𝑌)‘⟨𝑖, 𝑗⟩) = ((𝑋‘⟨𝑖, 𝑗⟩) + (𝑌‘⟨𝑖, 𝑗⟩)))
51 df-ov 6552 . . . . . . . . . . 11 (𝑖(𝑋𝑓 + 𝑌)𝑗) = ((𝑋𝑓 + 𝑌)‘⟨𝑖, 𝑗⟩)
52 df-ov 6552 . . . . . . . . . . . 12 (𝑖𝑋𝑗) = (𝑋‘⟨𝑖, 𝑗⟩)
53 df-ov 6552 . . . . . . . . . . . 12 (𝑖𝑌𝑗) = (𝑌‘⟨𝑖, 𝑗⟩)
5452, 53oveq12i 6561 . . . . . . . . . . 11 ((𝑖𝑋𝑗) + (𝑖𝑌𝑗)) = ((𝑋‘⟨𝑖, 𝑗⟩) + (𝑌‘⟨𝑖, 𝑗⟩))
5550, 51, 543eqtr4g 2669 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) ∧ 𝑗𝑁) → (𝑖(𝑋𝑓 + 𝑌)𝑗) = ((𝑖𝑋𝑗) + (𝑖𝑌𝑗)))
5655oveq1d 6564 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) ∧ 𝑗𝑁) → ((𝑖(𝑋𝑓 + 𝑌)𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) = (((𝑖𝑋𝑗) + (𝑖𝑌𝑗))(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))
571, 2, 23ringdir 18390 . . . . . . . . . 10 ((𝑅 ∈ Ring ∧ ((𝑖𝑋𝑗) ∈ 𝐵 ∧ (𝑖𝑌𝑗) ∈ 𝐵 ∧ (𝑗𝑍𝑘) ∈ 𝐵)) → (((𝑖𝑋𝑗) + (𝑖𝑌𝑗))(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) = (((𝑖𝑋𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) + ((𝑖𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))
589, 16, 30, 22, 57syl13anc 1320 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) ∧ 𝑗𝑁) → (((𝑖𝑋𝑗) + (𝑖𝑌𝑗))(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) = (((𝑖𝑋𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) + ((𝑖𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))
5956, 58eqtrd 2644 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) ∧ 𝑗𝑁) → ((𝑖(𝑋𝑓 + 𝑌)𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) = (((𝑖𝑋𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) + ((𝑖𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))
6059mpteq2dva 4672 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) → (𝑗𝑁 ↦ ((𝑖(𝑋𝑓 + 𝑌)𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘))) = (𝑗𝑁 ↦ (((𝑖𝑋𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) + ((𝑖𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))))
61 eqidd 2611 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) → (𝑗𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘))) = (𝑗𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))
62 eqidd 2611 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) → (𝑗𝑁 ↦ ((𝑖𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘))) = (𝑗𝑁 ↦ ((𝑖𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))
638, 25, 32, 61, 62offval2 6812 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) → ((𝑗𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘))) ∘𝑓 + (𝑗𝑁 ↦ ((𝑖𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))) = (𝑗𝑁 ↦ (((𝑖𝑋𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)) + ((𝑖𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))))
6460, 63eqtr4d 2647 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) → (𝑗𝑁 ↦ ((𝑖(𝑋𝑓 + 𝑌)𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘))) = ((𝑗𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘))) ∘𝑓 + (𝑗𝑁 ↦ ((𝑖𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))))
6564oveq2d 6565 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) → (𝑅 Σg (𝑗𝑁 ↦ ((𝑖(𝑋𝑓 + 𝑌)𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))) = (𝑅 Σg ((𝑗𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘))) ∘𝑓 + (𝑗𝑁 ↦ ((𝑖𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))))
66 mamudi.f . . . . . . 7 𝐹 = (𝑅 maMul ⟨𝑀, 𝑁, 𝑂⟩)
673adantr 480 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) → 𝑅 ∈ Ring)
6842adantr 480 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) → 𝑀 ∈ Fin)
69 mamudi.o . . . . . . . 8 (𝜑𝑂 ∈ Fin)
7069adantr 480 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) → 𝑂 ∈ Fin)
7110adantr 480 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) → 𝑋 ∈ (𝐵𝑚 (𝑀 × 𝑁)))
7217adantr 480 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) → 𝑍 ∈ (𝐵𝑚 (𝑁 × 𝑂)))
73 simprl 790 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) → 𝑖𝑀)
74 simprr 792 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) → 𝑘𝑂)
7566, 1, 23, 67, 68, 8, 70, 71, 72, 73, 74mamufv 20012 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) → (𝑖(𝑋𝐹𝑍)𝑘) = (𝑅 Σg (𝑗𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))))
7626adantr 480 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) → 𝑌 ∈ (𝐵𝑚 (𝑀 × 𝑁)))
7766, 1, 23, 67, 68, 8, 70, 76, 72, 73, 74mamufv 20012 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) → (𝑖(𝑌𝐹𝑍)𝑘) = (𝑅 Σg (𝑗𝑁 ↦ ((𝑖𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))))
7875, 77oveq12d 6567 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) → ((𝑖(𝑋𝐹𝑍)𝑘) + (𝑖(𝑌𝐹𝑍)𝑘)) = ((𝑅 Σg (𝑗𝑁 ↦ ((𝑖𝑋𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))) + (𝑅 Σg (𝑗𝑁 ↦ ((𝑖𝑌𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘))))))
7935, 65, 783eqtr4d 2654 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) → (𝑅 Σg (𝑗𝑁 ↦ ((𝑖(𝑋𝑓 + 𝑌)𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))) = ((𝑖(𝑋𝐹𝑍)𝑘) + (𝑖(𝑌𝐹𝑍)𝑘)))
80 ringmnd 18379 . . . . . . . 8 (𝑅 ∈ Ring → 𝑅 ∈ Mnd)
813, 80syl 17 . . . . . . 7 (𝜑𝑅 ∈ Mnd)
821, 2mndvcl 20016 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Mnd ∧ 𝑋 ∈ (𝐵𝑚 (𝑀 × 𝑁)) ∧ 𝑌 ∈ (𝐵𝑚 (𝑀 × 𝑁))) → (𝑋𝑓 + 𝑌) ∈ (𝐵𝑚 (𝑀 × 𝑁)))
8381, 10, 26, 82syl3anc 1318 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑋𝑓 + 𝑌) ∈ (𝐵𝑚 (𝑀 × 𝑁)))
8483adantr 480 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) → (𝑋𝑓 + 𝑌) ∈ (𝐵𝑚 (𝑀 × 𝑁)))
8566, 1, 23, 67, 68, 8, 70, 84, 72, 73, 74mamufv 20012 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) → (𝑖((𝑋𝑓 + 𝑌)𝐹𝑍)𝑘) = (𝑅 Σg (𝑗𝑁 ↦ ((𝑖(𝑋𝑓 + 𝑌)𝑗)(.r𝑅)(𝑗𝑍𝑘)))))
861, 3, 66, 42, 7, 69, 10, 17mamucl 20026 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑋𝐹𝑍) ∈ (𝐵𝑚 (𝑀 × 𝑂)))
87 elmapi 7765 . . . . . . . 8 ((𝑋𝐹𝑍) ∈ (𝐵𝑚 (𝑀 × 𝑂)) → (𝑋𝐹𝑍):(𝑀 × 𝑂)⟶𝐵)
88 ffn 5958 . . . . . . . 8 ((𝑋𝐹𝑍):(𝑀 × 𝑂)⟶𝐵 → (𝑋𝐹𝑍) Fn (𝑀 × 𝑂))
8986, 87, 883syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑋𝐹𝑍) Fn (𝑀 × 𝑂))
9089adantr 480 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) → (𝑋𝐹𝑍) Fn (𝑀 × 𝑂))
911, 3, 66, 42, 7, 69, 26, 17mamucl 20026 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑌𝐹𝑍) ∈ (𝐵𝑚 (𝑀 × 𝑂)))
92 elmapi 7765 . . . . . . . 8 ((𝑌𝐹𝑍) ∈ (𝐵𝑚 (𝑀 × 𝑂)) → (𝑌𝐹𝑍):(𝑀 × 𝑂)⟶𝐵)
93 ffn 5958 . . . . . . . 8 ((𝑌𝐹𝑍):(𝑀 × 𝑂)⟶𝐵 → (𝑌𝐹𝑍) Fn (𝑀 × 𝑂))
9491, 92, 933syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑌𝐹𝑍) Fn (𝑀 × 𝑂))
9594adantr 480 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) → (𝑌𝐹𝑍) Fn (𝑀 × 𝑂))
96 xpfi 8116 . . . . . . . 8 ((𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑂 ∈ Fin) → (𝑀 × 𝑂) ∈ Fin)
9742, 69, 96syl2anc 691 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑀 × 𝑂) ∈ Fin)
9897adantr 480 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) → (𝑀 × 𝑂) ∈ Fin)
99 opelxpi 5072 . . . . . . 7 ((𝑖𝑀𝑘𝑂) → ⟨𝑖, 𝑘⟩ ∈ (𝑀 × 𝑂))
10099adantl 481 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) → ⟨𝑖, 𝑘⟩ ∈ (𝑀 × 𝑂))
101 fnfvof 6809 . . . . . 6 ((((𝑋𝐹𝑍) Fn (𝑀 × 𝑂) ∧ (𝑌𝐹𝑍) Fn (𝑀 × 𝑂)) ∧ ((𝑀 × 𝑂) ∈ Fin ∧ ⟨𝑖, 𝑘⟩ ∈ (𝑀 × 𝑂))) → (((𝑋𝐹𝑍) ∘𝑓 + (𝑌𝐹𝑍))‘⟨𝑖, 𝑘⟩) = (((𝑋𝐹𝑍)‘⟨𝑖, 𝑘⟩) + ((𝑌𝐹𝑍)‘⟨𝑖, 𝑘⟩)))
10290, 95, 98, 100, 101syl22anc 1319 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) → (((𝑋𝐹𝑍) ∘𝑓 + (𝑌𝐹𝑍))‘⟨𝑖, 𝑘⟩) = (((𝑋𝐹𝑍)‘⟨𝑖, 𝑘⟩) + ((𝑌𝐹𝑍)‘⟨𝑖, 𝑘⟩)))
103 df-ov 6552 . . . . 5 (𝑖((𝑋𝐹𝑍) ∘𝑓 + (𝑌𝐹𝑍))𝑘) = (((𝑋𝐹𝑍) ∘𝑓 + (𝑌𝐹𝑍))‘⟨𝑖, 𝑘⟩)
104 df-ov 6552 . . . . . 6 (𝑖(𝑋𝐹𝑍)𝑘) = ((𝑋𝐹𝑍)‘⟨𝑖, 𝑘⟩)
105 df-ov 6552 . . . . . 6 (𝑖(𝑌𝐹𝑍)𝑘) = ((𝑌𝐹𝑍)‘⟨𝑖, 𝑘⟩)
106104, 105oveq12i 6561 . . . . 5 ((𝑖(𝑋𝐹𝑍)𝑘) + (𝑖(𝑌𝐹𝑍)𝑘)) = (((𝑋𝐹𝑍)‘⟨𝑖, 𝑘⟩) + ((𝑌𝐹𝑍)‘⟨𝑖, 𝑘⟩))
107102, 103, 1063eqtr4g 2669 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) → (𝑖((𝑋𝐹𝑍) ∘𝑓 + (𝑌𝐹𝑍))𝑘) = ((𝑖(𝑋𝐹𝑍)𝑘) + (𝑖(𝑌𝐹𝑍)𝑘)))
10879, 85, 1073eqtr4d 2654 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑘𝑂)) → (𝑖((𝑋𝑓 + 𝑌)𝐹𝑍)𝑘) = (𝑖((𝑋𝐹𝑍) ∘𝑓 + (𝑌𝐹𝑍))𝑘))
109108ralrimivva 2954 . 2 (𝜑 → ∀𝑖𝑀𝑘𝑂 (𝑖((𝑋𝑓 + 𝑌)𝐹𝑍)𝑘) = (𝑖((𝑋𝐹𝑍) ∘𝑓 + (𝑌𝐹𝑍))𝑘))
1101, 3, 66, 42, 7, 69, 83, 17mamucl 20026 . . . 4 (𝜑 → ((𝑋𝑓 + 𝑌)𝐹𝑍) ∈ (𝐵𝑚 (𝑀 × 𝑂)))
111 elmapi 7765 . . . 4 (((𝑋𝑓 + 𝑌)𝐹𝑍) ∈ (𝐵𝑚 (𝑀 × 𝑂)) → ((𝑋𝑓 + 𝑌)𝐹𝑍):(𝑀 × 𝑂)⟶𝐵)
112 ffn 5958 . . . 4 (((𝑋𝑓 + 𝑌)𝐹𝑍):(𝑀 × 𝑂)⟶𝐵 → ((𝑋𝑓 + 𝑌)𝐹𝑍) Fn (𝑀 × 𝑂))
113110, 111, 1123syl 18 . . 3 (𝜑 → ((𝑋𝑓 + 𝑌)𝐹𝑍) Fn (𝑀 × 𝑂))
1141, 2mndvcl 20016 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Mnd ∧ (𝑋𝐹𝑍) ∈ (𝐵𝑚 (𝑀 × 𝑂)) ∧ (𝑌𝐹𝑍) ∈ (𝐵𝑚 (𝑀 × 𝑂))) → ((𝑋𝐹𝑍) ∘𝑓 + (𝑌𝐹𝑍)) ∈ (𝐵𝑚 (𝑀 × 𝑂)))
11581, 86, 91, 114syl3anc 1318 . . . 4 (𝜑 → ((𝑋𝐹𝑍) ∘𝑓 + (𝑌𝐹𝑍)) ∈ (𝐵𝑚 (𝑀 × 𝑂)))
116 elmapi 7765 . . . 4 (((𝑋𝐹𝑍) ∘𝑓 + (𝑌𝐹𝑍)) ∈ (𝐵𝑚 (𝑀 × 𝑂)) → ((𝑋𝐹𝑍) ∘𝑓 + (𝑌𝐹𝑍)):(𝑀 × 𝑂)⟶𝐵)
117 ffn 5958 . . . 4 (((𝑋𝐹𝑍) ∘𝑓 + (𝑌𝐹𝑍)):(𝑀 × 𝑂)⟶𝐵 → ((𝑋𝐹𝑍) ∘𝑓 + (𝑌𝐹𝑍)) Fn (𝑀 × 𝑂))
118115, 116, 1173syl 18 . . 3 (𝜑 → ((𝑋𝐹𝑍) ∘𝑓 + (𝑌𝐹𝑍)) Fn (𝑀 × 𝑂))
119 eqfnov2 6665 . . 3 ((((𝑋𝑓 + 𝑌)𝐹𝑍) Fn (𝑀 × 𝑂) ∧ ((𝑋𝐹𝑍) ∘𝑓 + (𝑌𝐹𝑍)) Fn (𝑀 × 𝑂)) → (((𝑋𝑓 + 𝑌)𝐹𝑍) = ((𝑋𝐹𝑍) ∘𝑓 + (𝑌𝐹𝑍)) ↔ ∀𝑖𝑀𝑘𝑂 (𝑖((𝑋𝑓 + 𝑌)𝐹𝑍)𝑘) = (𝑖((𝑋𝐹𝑍) ∘𝑓 + (𝑌𝐹𝑍))𝑘)))
120113, 118, 119syl2anc 691 . 2 (𝜑 → (((𝑋𝑓 + 𝑌)𝐹𝑍) = ((𝑋𝐹𝑍) ∘𝑓 + (𝑌𝐹𝑍)) ↔ ∀𝑖𝑀𝑘𝑂 (𝑖((𝑋𝑓 + 𝑌)𝐹𝑍)𝑘) = (𝑖((𝑋𝐹𝑍) ∘𝑓 + (𝑌𝐹𝑍))𝑘)))
121109, 120mpbird 246 1 (𝜑 → ((𝑋𝑓 + 𝑌)𝐹𝑍) = ((𝑋𝐹𝑍) ∘𝑓 + (𝑌𝐹𝑍)))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 195   ∧ wa 383   = wceq 1475   ∈ wcel 1977  ∀wral 2896  ⟨cop 4131  ⟨cotp 4133   ↦ cmpt 4643   × cxp 5036   Fn wfn 5799  ⟶wf 5800  ‘cfv 5804  (class class class)co 6549   ∘𝑓 cof 6793   ↑𝑚 cmap 7744  Fincfn 7841  Basecbs 15695  +gcplusg 15768  .rcmulr 15769   Σg cgsu 15924  Mndcmnd 17117  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-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-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-mgm 17065  df-sgrp 17107  df-mnd 17118  df-submnd 17159  df-grp 17248  df-minusg 17249  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  mdetmul  20248
 Copyright terms: Public domain W3C validator