MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  cramerlem1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem cramerlem1 21224
Description: Lemma 1 for cramer 21228. (Contributed by AV, 21-Feb-2019.) (Revised by AV, 1-Mar-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
cramer.a 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
cramer.b 𝐵 = (Base‘𝐴)
cramer.v 𝑉 = ((Base‘𝑅) ↑m 𝑁)
cramer.d 𝐷 = (𝑁 maDet 𝑅)
cramer.x · = (𝑅 maVecMul ⟨𝑁, 𝑁⟩)
cramer.q / = (/r𝑅)
Assertion
Ref Expression
cramerlem1 ((𝑅 ∈ CRing ∧ (𝑋𝐵𝑌𝑉) ∧ ((𝐷𝑋) ∈ (Unit‘𝑅) ∧ 𝑍𝑉 ∧ (𝑋 · 𝑍) = 𝑌)) → 𝑍 = (𝑖𝑁 ↦ ((𝐷‘((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)𝑌)‘𝑖)) / (𝐷𝑋))))
Distinct variable groups:   𝐵,𝑖   𝐷,𝑖   𝑖,𝑁   𝑅,𝑖   𝑖,𝑉   𝑖,𝑋   𝑖,𝑌   𝑖,𝑍   · ,𝑖   / ,𝑖
Allowed substitution hint:   𝐴(𝑖)

Proof of Theorem cramerlem1
Dummy variable 𝑎 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simp1 1128 . . . . 5 ((𝑅 ∈ CRing ∧ (𝑋𝐵𝑌𝑉) ∧ ((𝐷𝑋) ∈ (Unit‘𝑅) ∧ 𝑍𝑉 ∧ (𝑋 · 𝑍) = 𝑌)) → 𝑅 ∈ CRing)
21anim1i 614 . . . 4 (((𝑅 ∈ CRing ∧ (𝑋𝐵𝑌𝑉) ∧ ((𝐷𝑋) ∈ (Unit‘𝑅) ∧ 𝑍𝑉 ∧ (𝑋 · 𝑍) = 𝑌)) ∧ 𝑎𝑁) → (𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑎𝑁))
3 simpl2 1184 . . . 4 (((𝑅 ∈ CRing ∧ (𝑋𝐵𝑌𝑉) ∧ ((𝐷𝑋) ∈ (Unit‘𝑅) ∧ 𝑍𝑉 ∧ (𝑋 · 𝑍) = 𝑌)) ∧ 𝑎𝑁) → (𝑋𝐵𝑌𝑉))
4 pm3.22 460 . . . . . . 7 (((𝐷𝑋) ∈ (Unit‘𝑅) ∧ (𝑋 · 𝑍) = 𝑌) → ((𝑋 · 𝑍) = 𝑌 ∧ (𝐷𝑋) ∈ (Unit‘𝑅)))
543adant2 1123 . . . . . 6 (((𝐷𝑋) ∈ (Unit‘𝑅) ∧ 𝑍𝑉 ∧ (𝑋 · 𝑍) = 𝑌) → ((𝑋 · 𝑍) = 𝑌 ∧ (𝐷𝑋) ∈ (Unit‘𝑅)))
653ad2ant3 1127 . . . . 5 ((𝑅 ∈ CRing ∧ (𝑋𝐵𝑌𝑉) ∧ ((𝐷𝑋) ∈ (Unit‘𝑅) ∧ 𝑍𝑉 ∧ (𝑋 · 𝑍) = 𝑌)) → ((𝑋 · 𝑍) = 𝑌 ∧ (𝐷𝑋) ∈ (Unit‘𝑅)))
76adantr 481 . . . 4 (((𝑅 ∈ CRing ∧ (𝑋𝐵𝑌𝑉) ∧ ((𝐷𝑋) ∈ (Unit‘𝑅) ∧ 𝑍𝑉 ∧ (𝑋 · 𝑍) = 𝑌)) ∧ 𝑎𝑁) → ((𝑋 · 𝑍) = 𝑌 ∧ (𝐷𝑋) ∈ (Unit‘𝑅)))
8 cramer.a . . . . 5 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
9 cramer.b . . . . 5 𝐵 = (Base‘𝐴)
10 cramer.v . . . . 5 𝑉 = ((Base‘𝑅) ↑m 𝑁)
11 eqid 2818 . . . . 5 (((1r𝐴)(𝑁 matRepV 𝑅)𝑍)‘𝑎) = (((1r𝐴)(𝑁 matRepV 𝑅)𝑍)‘𝑎)
12 eqid 2818 . . . . 5 ((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)𝑌)‘𝑎) = ((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)𝑌)‘𝑎)
13 cramer.x . . . . 5 · = (𝑅 maVecMul ⟨𝑁, 𝑁⟩)
14 cramer.d . . . . 5 𝐷 = (𝑁 maDet 𝑅)
15 cramer.q . . . . 5 / = (/r𝑅)
168, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15cramerimp 21223 . . . 4 (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑎𝑁) ∧ (𝑋𝐵𝑌𝑉) ∧ ((𝑋 · 𝑍) = 𝑌 ∧ (𝐷𝑋) ∈ (Unit‘𝑅))) → (𝑍𝑎) = ((𝐷‘((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)𝑌)‘𝑎)) / (𝐷𝑋)))
172, 3, 7, 16syl3anc 1363 . . 3 (((𝑅 ∈ CRing ∧ (𝑋𝐵𝑌𝑉) ∧ ((𝐷𝑋) ∈ (Unit‘𝑅) ∧ 𝑍𝑉 ∧ (𝑋 · 𝑍) = 𝑌)) ∧ 𝑎𝑁) → (𝑍𝑎) = ((𝐷‘((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)𝑌)‘𝑎)) / (𝐷𝑋)))
1817ralrimiva 3179 . 2 ((𝑅 ∈ CRing ∧ (𝑋𝐵𝑌𝑉) ∧ ((𝐷𝑋) ∈ (Unit‘𝑅) ∧ 𝑍𝑉 ∧ (𝑋 · 𝑍) = 𝑌)) → ∀𝑎𝑁 (𝑍𝑎) = ((𝐷‘((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)𝑌)‘𝑎)) / (𝐷𝑋)))
19 elmapfn 8418 . . . . . 6 (𝑍 ∈ ((Base‘𝑅) ↑m 𝑁) → 𝑍 Fn 𝑁)
2019, 10eleq2s 2928 . . . . 5 (𝑍𝑉𝑍 Fn 𝑁)
21203ad2ant2 1126 . . . 4 (((𝐷𝑋) ∈ (Unit‘𝑅) ∧ 𝑍𝑉 ∧ (𝑋 · 𝑍) = 𝑌) → 𝑍 Fn 𝑁)
22213ad2ant3 1127 . . 3 ((𝑅 ∈ CRing ∧ (𝑋𝐵𝑌𝑉) ∧ ((𝐷𝑋) ∈ (Unit‘𝑅) ∧ 𝑍𝑉 ∧ (𝑋 · 𝑍) = 𝑌)) → 𝑍 Fn 𝑁)
23 2fveq3 6668 . . . 4 (𝑎 = 𝑖 → (𝐷‘((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)𝑌)‘𝑎)) = (𝐷‘((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)𝑌)‘𝑖)))
2423oveq1d 7160 . . 3 (𝑎 = 𝑖 → ((𝐷‘((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)𝑌)‘𝑎)) / (𝐷𝑋)) = ((𝐷‘((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)𝑌)‘𝑖)) / (𝐷𝑋)))
25 ovexd 7180 . . 3 (((𝑅 ∈ CRing ∧ (𝑋𝐵𝑌𝑉) ∧ ((𝐷𝑋) ∈ (Unit‘𝑅) ∧ 𝑍𝑉 ∧ (𝑋 · 𝑍) = 𝑌)) ∧ 𝑎𝑁) → ((𝐷‘((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)𝑌)‘𝑎)) / (𝐷𝑋)) ∈ V)
26 ovexd 7180 . . 3 (((𝑅 ∈ CRing ∧ (𝑋𝐵𝑌𝑉) ∧ ((𝐷𝑋) ∈ (Unit‘𝑅) ∧ 𝑍𝑉 ∧ (𝑋 · 𝑍) = 𝑌)) ∧ 𝑖𝑁) → ((𝐷‘((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)𝑌)‘𝑖)) / (𝐷𝑋)) ∈ V)
2722, 24, 25, 26fnmptfvd 6803 . 2 ((𝑅 ∈ CRing ∧ (𝑋𝐵𝑌𝑉) ∧ ((𝐷𝑋) ∈ (Unit‘𝑅) ∧ 𝑍𝑉 ∧ (𝑋 · 𝑍) = 𝑌)) → (𝑍 = (𝑖𝑁 ↦ ((𝐷‘((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)𝑌)‘𝑖)) / (𝐷𝑋))) ↔ ∀𝑎𝑁 (𝑍𝑎) = ((𝐷‘((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)𝑌)‘𝑎)) / (𝐷𝑋))))
2818, 27mpbird 258 1 ((𝑅 ∈ CRing ∧ (𝑋𝐵𝑌𝑉) ∧ ((𝐷𝑋) ∈ (Unit‘𝑅) ∧ 𝑍𝑉 ∧ (𝑋 · 𝑍) = 𝑌)) → 𝑍 = (𝑖𝑁 ↦ ((𝐷‘((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)𝑌)‘𝑖)) / (𝐷𝑋))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 396  w3a 1079   = wceq 1528  wcel 2105  wral 3135  Vcvv 3492  cop 4563  cmpt 5137   Fn wfn 6343  cfv 6348  (class class class)co 7145  m cmap 8395  Basecbs 16471  1rcur 19180  CRingccrg 19227  Unitcui 19318  /rcdvr 19361   Mat cmat 20944   maVecMul cmvmul 21077   matRepV cmatrepV 21094   maDet cmdat 21121
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1787  ax-4 1801  ax-5 1902  ax-6 1961  ax-7 2006  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2136  ax-11 2151  ax-12 2167  ax-ext 2790  ax-rep 5181  ax-sep 5194  ax-nul 5201  ax-pow 5257  ax-pr 5320  ax-un 7450  ax-cnex 10581  ax-resscn 10582  ax-1cn 10583  ax-icn 10584  ax-addcl 10585  ax-addrcl 10586  ax-mulcl 10587  ax-mulrcl 10588  ax-mulcom 10589  ax-addass 10590  ax-mulass 10591  ax-distr 10592  ax-i2m1 10593  ax-1ne0 10594  ax-1rid 10595  ax-rnegex 10596  ax-rrecex 10597  ax-cnre 10598  ax-pre-lttri 10599  ax-pre-lttrn 10600  ax-pre-ltadd 10601  ax-pre-mulgt0 10602  ax-addf 10604  ax-mulf 10605
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 842  df-3or 1080  df-3an 1081  df-xor 1496  df-tru 1531  df-fal 1541  df-ex 1772  df-nf 1776  df-sb 2061  df-mo 2615  df-eu 2647  df-clab 2797  df-cleq 2811  df-clel 2890  df-nfc 2960  df-ne 3014  df-nel 3121  df-ral 3140  df-rex 3141  df-reu 3142  df-rmo 3143  df-rab 3144  df-v 3494  df-sbc 3770  df-csb 3881  df-dif 3936  df-un 3938  df-in 3940  df-ss 3949  df-pss 3951  df-nul 4289  df-if 4464  df-pw 4537  df-sn 4558  df-pr 4560  df-tp 4562  df-op 4564  df-ot 4566  df-uni 4831  df-int 4868  df-iun 4912  df-iin 4913  df-br 5058  df-opab 5120  df-mpt 5138  df-tr 5164  df-id 5453  df-eprel 5458  df-po 5467  df-so 5468  df-fr 5507  df-se 5508  df-we 5509  df-xp 5554  df-rel 5555  df-cnv 5556  df-co 5557  df-dm 5558  df-rn 5559  df-res 5560  df-ima 5561  df-pred 6141  df-ord 6187  df-on 6188  df-lim 6189  df-suc 6190  df-iota 6307  df-fun 6350  df-fn 6351  df-f 6352  df-f1 6353  df-fo 6354  df-f1o 6355  df-fv 6356  df-isom 6357  df-riota 7103  df-ov 7148  df-oprab 7149  df-mpo 7150  df-of 7398  df-om 7570  df-1st 7678  df-2nd 7679  df-supp 7820  df-tpos 7881  df-wrecs 7936  df-recs 7997  df-rdg 8035  df-1o 8091  df-2o 8092  df-oadd 8095  df-er 8278  df-map 8397  df-pm 8398  df-ixp 8450  df-en 8498  df-dom 8499  df-sdom 8500  df-fin 8501  df-fsupp 8822  df-sup 8894  df-oi 8962  df-card 9356  df-pnf 10665  df-mnf 10666  df-xr 10667  df-ltxr 10668  df-le 10669  df-sub 10860  df-neg 10861  df-div 11286  df-nn 11627  df-2 11688  df-3 11689  df-4 11690  df-5 11691  df-6 11692  df-7 11693  df-8 11694  df-9 11695  df-n0 11886  df-xnn0 11956  df-z 11970  df-dec 12087  df-uz 12232  df-rp 12378  df-fz 12881  df-fzo 13022  df-seq 13358  df-exp 13418  df-hash 13679  df-word 13850  df-lsw 13903  df-concat 13911  df-s1 13938  df-substr 13991  df-pfx 14021  df-splice 14100  df-reverse 14109  df-s2 14198  df-struct 16473  df-ndx 16474  df-slot 16475  df-base 16477  df-sets 16478  df-ress 16479  df-plusg 16566  df-mulr 16567  df-starv 16568  df-sca 16569  df-vsca 16570  df-ip 16571  df-tset 16572  df-ple 16573  df-ds 16575  df-unif 16576  df-hom 16577  df-cco 16578  df-0g 16703  df-gsum 16704  df-prds 16709  df-pws 16711  df-mre 16845  df-mrc 16846  df-acs 16848  df-mgm 17840  df-sgrp 17889  df-mnd 17900  df-mhm 17944  df-submnd 17945  df-grp 18044  df-minusg 18045  df-sbg 18046  df-mulg 18163  df-subg 18214  df-ghm 18294  df-gim 18337  df-cntz 18385  df-oppg 18412  df-symg 18434  df-pmtr 18499  df-psgn 18548  df-evpm 18549  df-cmn 18837  df-abl 18838  df-mgp 19169  df-ur 19181  df-srg 19185  df-ring 19228  df-cring 19229  df-oppr 19302  df-dvdsr 19320  df-unit 19321  df-invr 19351  df-dvr 19362  df-rnghom 19396  df-drng 19433  df-subrg 19462  df-lmod 19565  df-lss 19633  df-sra 19873  df-rgmod 19874  df-cnfld 20474  df-zring 20546  df-zrh 20579  df-dsmm 20804  df-frlm 20819  df-mamu 20923  df-mat 20945  df-mvmul 21078  df-marrep 21095  df-marepv 21096  df-subma 21114  df-mdet 21122  df-minmar1 21172
This theorem is referenced by:  cramerlem2  21225  cramer  21228
  Copyright terms: Public domain W3C validator